管箍成形工艺与模具设计.pdf

2008年第2期模具DIE&MOULD图1管箍零件图!34!450+0.25(!48)30R11引言管箍零件(图1)要求内外表面光洁,无拉深痕迹。以前生产工艺为钢管车削加工而成,该工艺生产效率较低,且浪费材料。现改为一副模具落料拉深成形,另一副模具冲孔切边。2零件工艺分析管箍零件采用15钢板,板厚1.5mm,工艺流程:落料拉深,零件需求批量大。首先查表确定修边余量为2mm,即要求拉深的总高度为32mm。计算结果表明,可以1次拉深成形,但已到达拉深极限,考虑到底圆角R1太小,极有可能使管箍拉裂。为此,在拉深模中,R1先拉深成R3,再用一副切边模,兼冲孔和整形,最终将R3整形成R1,在生产中收到了很好的效果。3落料拉深复合模设计3.1模具结构分析落料拉深复合模结构如图2所示。模具开始工作前,上模处于极限位置,此时顶圈8在聚氨脂橡胶2和顶杆4的作用下被顶起。调好模具行程后,启动压力机。上模下行,凸凹模16与凹模9瞬间接触,发生剪切,落下圆坯料。上模继续下行,凸模7进入凸凹模16,此时圆板毛坯被拉深,同时,凸凹模16压住顶圈8下行,通过顶杆4压缩聚氨脂橡胶2,上模到最低点,落料拉深完成。上模回程时,顶圈8在聚氨脂橡胶2和顶杆4的作用下上行,把管箍顶起与凸凹模16一起上行。收稿日期:2007-12-20作者简介:陈铁军(1980-),男,助理工程师,从事冲压模具的设计与制造文章编号:1672-0121(2008)02-0075-02管箍成形工艺与模具设计陈铁军(中国船舶重工集团公司重庆长江涂装机械厂,重庆万州404040)摘要:分析了管箍零件的冲压工艺性,对传统工艺进行了改进,介绍了其落料拉深复合模和切边模结构及设计要点。实际生产证明,模具设计结构合理,生产效率高,对同类零件模具设计具有借鉴作用。关键词:机械制造；复合模；切边模；设计；管箍中图分类号:TG385.2文献标识码:B图2管箍落料拉深复合模1.压板2.聚氨脂橡胶3.螺栓4.顶杆5.凸模垫板6.凸模固定板7.凸模8.顶圈9.凹模10.卸料板11.凸凹模固定板12.上模座13.凸凹模垫板14.推块15.打料杆16.凸凹模17.模柄18.导套19.导柱20.下模座1415161213111098765417181920321752008年第2期模具DIE&MOULD上行到一定距离,顶圈8被凹模9卡住,停止上行,而管箍仍然留在凸凹模16内与上模一起上行。上行一段距离后,打料杆15把管箍从凸凹模16中打出,此时完成管箍的一次落料拉深复合工序。3.2模具设计要点(1)顶圈在最高位置时,聚氨脂橡胶还有一定的预紧力。(2)凸模淬火硬度在58HRC62HRC,并开设有排气孔。(3)凸凹模壁厚和强度要求都较高,淬火硬度58HRC62HRC,否则会因胀裂而使模具报废。(4)凸模和凸凹模要充分润滑和冷却。4切边模设计4.1模具结构分析切边模结构如图3所示。模具开始工作前,上模处于最高极限位置。工作时将管箍倒扣于凸凹模15上,上模部分下行,管箍迅速进入凹模7内,然后凸模12与凸凹模15刃口瞬间接触,冲下!34孔,压料板14压住管箍(凸凹模15对管箍底圆角整形到R1)与上聚氨脂橡胶13相对凹模7继续上行,此时管箍切边余料首先呈轴对称地向环外失稳张开,当凹模7端面刃口与凸凹模15台阶刃口瞬间接触时,剪切下管箍多余边料。上模部分上行,卸料板5在下聚氨脂橡胶4的作用下被顶回到原位,卸下切边余料。在上聚氨脂橡胶13回弹力的作用下,管箍被推出,完成管箍切边工序。4.2模具设计要点(1)卸料板在最高位置时,其上平面超过凸凹模台阶平面2mm,在此位置聚氨脂橡胶还有一定的预紧力。(2)凸模、凸凹模、凹模淬火硬度在58HRC62HRC。(3)凸凹模与凹模接触部分必须具有良好的恒定间隙,最佳为0.03mm。(4)拉深成形后的管箍内形尺寸应比切边模的尺寸稍大,这样避免切边后管箍留在凸凹模上。5结束语生产实践证明,两副模具冲出的零件质量稳定可靠,操作方便,生产效率高,生产成本得到大幅降低。模具至今未出现任何问题,满足了大批量生产的要求。【参考文献】1翁其金.冲压工艺与冲模设计M.北京:机械工业出版社,1998.2王孝培.冲压手册M.北京:机械工业出版社,1998.3许发樾.实用模具设计与制造手册M.北京:机械工业出版社,2000.4李硕本.冲压工艺学M.北京:机械工业出版社,1982.图3管箍切边模1.导柱2.下模座3.凸凹模垫板4.下聚氨脂橡胶5.卸料板6.导套7.凹模8.凹模固定板9.凹模垫板10.模柄11.上模座12.凸模13.上聚氨脂橡胶14.压料板15.凸凹模16.凸凹模固定板17.卸料螺钉1415121311161776543219810TheFormingTechniqueandDieDesignoftheDuctCHENTiejun(ChinaShipbuildingIndustrialCorporationChongqingChangjiangCoatongMachinePlant,Wanzhou404040,ChongqingChina)Abstract:Thestampingtechniqueoftheducthasbeenintroducedwiththeimprovementofthetraditionaltechnique.Thestructuresoftheblankingcombinationdieandtrimmingdie,andthekeydesignhavebeengiven.Theexamplesinactualproductionprovethats