典型盒形件的成形工艺及模具设计.pdf典型盒形件的成形工艺及模具设计.pdf

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典型盒形件的成形工艺及模具设计郑少梅,李丽华,王进青岛理工大学机械工程学院,山东青岛266033摘要灯盒是一个形状比较复杂的典型盒形件,需要的工序有落料、拉深、切边、冲孔、内翻边。经工艺计算和分析,确定了合理的冲压工艺方案,提出用落料拉深模、切边冲孔模2套复合模和1套单工序翻边模完成该零件的生产。重点介绍了相应模具的结构特点和工作过程,设计出的模具结构简单,制造容易,对类似零件的模具设计具有指导作用。关键词典型盒形件;成形工艺;模具设计;模具结构中图分类号TG386文献标志码B文章编号10032079420081220104202FORMINGTECHNOLOGYANDDIEDESIGNOFTYPICALBOXSHAPEDPARTZHENGSHAOMEI,LILIHUA,WANGJINCOLLEGEOFMECHANICALENGINEERING,QINGDAOTECHNOLOGICALUNIVERSITY,QINGDAO266033,CHINAABSTRACTTHELAMPBOXISACOMPLICATEDBOXSHAPEDPARTITNEEDSFIVEWORKINGPROCEDURESTOFINISHTHEWORKPIECE,WHICHAREBLANKING,DRAWING,TRIMMINGANDFLANGINGBYUSINGPROCESSCALCULATIONANDANALYSISFORLAMPBOX,TWOCOMPOUNDDIESANDONESIMPLEDIEAREDESIGNEDTOFINISHTHEWORKPIECETHESTRUCTURECHARAC2TERISTICOFTHESEDIESANDTHEWORKINGPROCESSISINTRODUCEDTHEDIESISSIMPLEINSTRUCTUREANDEASYTOMANU2FACTURE,WHICHHAVEDIRECTIONFUNCTIONFORSIMILARITYPARTKEYWORDSTYPICALBOXSHAPEDPART;FORMINGTECHNOLOGY;DIEDESIGN;DIESTRUCTURE0引言图1所示工件为合资企业生产的用来放置电灯的零件,其材质为不锈钢SUS3042B,T112MM,保证了足够的刚度和强度。该工件凸缘上有8个411MM的小孔,这是灯座与其他零件用铆钉铆接的孔,中间40MM的孔是用来放置灯具的,与灯具是间隙配合。为了保证装配要求,孔不允许有变形,孔所在平面应平直,各表面不允许有严重的划痕。图1产品零件图1冲压工艺性分析该零件为矩形件,尺寸精度要求为IT12级,矩形件壁间圆角半径分别为16MM和8MM,满足R≥3T;孔到直边的距离较大,且SUS304冷轧钢板的拉延性能好,适合进行冲压成形。该工件的外形比较复杂,需要采用落料、拉深、切边、冲孔、内翻边5道工序才能加工出该零件。由计算得知,该灯盒RPBH≤0122,属于低盒形件的拉深,矩形件的第1次拉延极限变形程度可以用矩形件的相对高度HPR来表示。由平板毛坯一次拉延可能拉成的矩形件,其最大相对高度决定于矩形件的尺寸RPB、TPB和板料的性能,其值参见表1表1矩形件第1次拉延的最大相对高度相对圆角半径RPB0140130120110105最大相对高度HPR2~3218~44~68~1210~15计算得知,该灯盒RPB0116,HPR1181,相对高度小于表中的最大相对高度,可以一次拉深成形。计算翻边因数MD0PD01839。由于D0PT27114,查表得MMIN0161~0157,M大于极限翻边系数,所以可一次翻边成形。综上所述,考虑到该零件的批量大,为保证各项技术要求,提高效率,保障质量。选用如下工艺方案①落料和拉深复合;②切边冲孔复合;③翻边。2模具结构设计1落料冲孔复合模模具结构如图2所示,模具工作原理条料由左向右送,由挡料销4控制送料进距,板料定位后,上模部分下行,由凸凹模7和凹模3完成落料,接着由凸模17与凸件拉深成形,顶块1在落料和拉深时起压边作用。上模回程时,条料的废料由弹性卸料板401第29卷第12期2008年12月煤矿机械COALMINEMACHINERYVOL129NO112DEC200819942009CHINAACADEMICJOURNALELECTRONICPUBLISHINGHOUSEALLRIGHTSRESERVEDHTTP//WWWCNKINET5卸下,若拉深件卡在凸模上,则由顶杆20和顶块1将拉深件顶出,若拉深件在拉深后留在凹模3内,则上模回升时由上顶杆10顶出。图2落料拉深复合模装配图11顶块21紧定螺钉31落料凹模41挡料销51卸料板61卸料螺钉71凸凹模81上垫板91模柄101上顶杆111上模座121凸模固定板131橡胶141拉深凸模161下垫板171凸模固顶板181垫板191下模座201顶杆2切边冲孔复合模模具结构如图3所示,模具工作原理拉深件套在凸凹模13上并由其定位,上模下降,拉深件在冲孔凸模7、9和凸凹模13冲孔凹模作用下冲孔。同时拉深件在凸凹模13切边凸模和切边凹模10的作用下完成切边。上模回升,打杆1打动打板3,接着通过小打杆4、打块8将制件打出。图3切边冲孔复合模的装配图11打杆21上模座31打板41小打杆51上垫板61凸模固定板7、91冲孔凸模81打块101切边凹模111卸料板121橡胶131凸凹模141下固定板151下垫板161下模座171空心垫板3翻边模模具结构如图4所示,模具工作原理半成品放在托料板9上定位,上模部分下行,在翻边凸模10和翻边凹模8的作用下进行内孔翻边,压边靠压力机标准弹顶器压边,翻边结束后,上模部分回程,工件若留在上模部分,则由上模由顶出器通过打杆1和推件块7打下,若卡在凸模上,则由顶杆将工件卸下。图4翻边模的装配图11打杆21模柄3、41紧固螺钉5、151定位销61上模座71推件块81翻边凹模91托料板101翻边凸模111下模固定板121限位钉131下模座141顶杆3结语3套模具均采用后侧导柱导套标准模架,导向精度较高,便于操作。切边冲孔复合模中细小凸模选用阶梯式结构,可以改善强度,避免失稳。凸模、凹模采用CR12材料,热处理硬度HRC58~60。固定板、卸料板采用45钢,上下模座采用HT200。经实践证明,该模具能够获得较高的产品质量和生产效率,对类似盒形件的生产有一定的指导作用。参考文献1王孝培冲压手册K北京机械工业出版社,20022吴诗淳,何声健冲压工艺学M重庆西北工业大学出版社,19983王新华冲模结构图册K北京机械工业出版社,20034模具实用技术编委会丛书冲压设计实例M北京机械工业出版社,2000作者简介郑少梅1976,女,宁夏石嘴山人,讲师,硕士,2002年毕业于合肥工业大学,现在青岛理工大学从事材料成形及控制工程方向的教学和研究工作,电子信箱ZSM197637SOHU1COM收稿日期2008207225莱芜煤机公司出口印度120M2环冷机试车成功近日,山东煤机集团莱芜煤机公司出口印度的120M2鼓风环式冷却机一次性试车成功。环冷机是钢铁企业烧结系统中的配套设备,用于冷却破碎筛分后的烧结矿。它主要由传动装置、回转部分、卸矿漏斗等部分组成。为适应烧结工艺的要求,该烧结机采用变频调速电机,传动方式为摩擦传动,电机经减速机及摩擦轮装置带动摩擦板而使冷却环回转,从而带动台车在轨道上运行。120M2环冷机是莱芜煤机公司为印度一家公司生产的新产品,也是该公司生产的最大规格的环冷机。该机的试制成功并出口,将实现莱芜煤机公司烧结设备出口“零”的突破。苗成标供稿501第29卷第12期典型盒形件的成形工艺及模具设计郑少梅,等VOL129NO11219942009CHINAACADEMICJOURNALELECTRONICPUBLISHINGHOUSEALLRIGHTSRESERVEDHTTP//WWWCNKINET
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