载重汽车轮毂盖胀形整形复合模设计

模具工业2014年第40卷第3期载重汽车轮毂盖胀形叶冠文整形复合模设计佛山市富合汽车工业配件有限公司技术部，广东佛山528318摘要对轮毂盖胀形与整形的复合工序进行工艺分析并确定模具结构，模具经生产实践证明，有效地解决了以往压形处拼焊组合的工艺不合理问题，大大提高了生产效率，降低了生产成本，成形的零件更为美观实用，对类似胀形整形复合模设计具有一定的参考作用。关键词轮毂盖；胀形；整形；复合模中图分类号TG38644文献标识码B文章编号10012168201403003403DESIGNOFBULGINGANDSIZINGCOMPOUNDDIEFORHEAVYDUTYVEHICLEHUBCAPYEGUANWENDEPARTMENTOFTECHNOLOGY，FUHEAUTOMOBILEINDUSTRIALFITTINGSCO，LTD，FOSHAN，GUANGDONG528318，CHINAABSTRACTTHECOMPOSITEPROCESSOFBULGINGANDSIZINGFORAHUBCAPWASANALYZEDANDTHEDIESTRUCTUREWASDETERMINEDWITHWHICHTHEUNREASONABLEPROCESSPROBLEMOFTAILORWELDEDCOMBINATIONINTHEPRESSUREFORMINGPOSITIONWASRESOLVEDKEYWORDSHUBCAP；BULGING；SIZING；COMPOUNDDIE1引言图1所示零件为载重汽车车轴上的轮毂盖，是汽车上重要的外观件，中心对称，材料为SPCC冲压用冷轧板，料厚T2MM，坯料如图2所示。坯料已经两次拉深成形及切边处理，零件最终成形是在图2所示坯料基础上腰部胀形整形而成。零件除外观质量要求较高外，八方头为扳手扭力位，须承受400NRLL的锁紧力。因此为保证零件的外观质量及使用性能，须确定合理的成形工艺方案。2原成形工艺分析胀形整形部分在初期生产过程中，采用两件拼焊的组合加工方式见图3，其工艺过程为左件板料拉深成深，右件为钢管切割下料，左右件工装定位拼合焊接，然后进行清渣打磨。这种生产方式在初期基本能满足生产需要，但存在明显的缺陷1工序较多，材料损耗较高，效率低及成本高，不能满足大批量生产需求。收稿日期20131011。作者简介叶冠文1981一，男汉族，广东云浮人，肋理工程师主要从事载重汽车底盘及冲压模设计工作。图1轮毂盖I处放大图2坯料模具工业20L4年第40卷第3期352焊接易引起零什变形，降低了零什的整体强度，焊点的存在影响零件外观质量。3焊接过中产生的烟尘及弧光对环境有污染，对操作，身体健康有一定伤害。针对上述加LL艺方案存在的缺陷，为满足人批鼙生产需求，降低生产成本，现需设计合理的模具结构对零什进行胀形及整形加1，有效地解决上述拼焊L艺的缺陷问题。左什N右件N处放大图3拼焊件3胀形和整形工艺分析及模具设计31工艺分析对这种带胀形后整形艺的零件，常规做法是先胀形见4，后整形见图5两道L序完成。这两道L序住操作上比较繁琐，特别是胀形I序，放什及取什都比较凼难，在实际生产中并不可取。零什住胀形时要保证其他位置不产生变形，零什内外需限夕E防I卜走位变形。囚此稳定可靠，操作方便，减少I序成为设计该零件腰部胀形整形模具的主要目的。图4胀形模FILM处设置乐边圈，胀形及整形后，零什粘附上模须增加退料装。卜_IT77,V3LIF“图5整形模图6所示为胀形、整形一次成形模，装往底部带顶出装置的液压机上。模具_I作过零件放丁定位板L2上，上模缓慢卜行，凸模4对零什R8ITLNL角台阶处进行压边，凹模5顶住零什端口卜行，使零件腰部往外胀形并压边，上模退亓1，_退料板7使零什脱离上模，推什块15顶山零件，零什胀形整形完成。L0LLL2L3L4LL2345，|、FLIJY,上I、J陵L二二图6模具结构1T模座2I卜转销3【模板4凸模5凹模6恻柱销7退料板8凸模镶什9恻柱销L0导套I1导柱L2定位板L3垫板14卜模座L5推什块32模具结构考虑剑采朋向零什端口施压迫使零什腰部胀33工艺计算形，零件台阶8MM处会产生变形，冈此在零件R81首先求出零件所需坯料高下转第39页模具工业2014年第4O卷第3期39图14下模轴测图1上模垫块2上模驱动块3盖板4结束语介绍了一种非标扣合机构的设计，实践证明，这种非标扣合机构在实际使用过程中运行可靠，制件扣合的质量较好。有的车门窗框内部需要扣合但是由于其他条件限制无法安装标准预弯机构，采用这种非标扣合机构为解决这一问题提供了种途径。参考文献1冲模设计手册编写组冲模设计手册M北京机械工业出版社19886967012】郭春生，汤宝骏，孙继明汽车大型覆盖件模具M北京国防工业出版社，19931415【3】郑朝锋，曹旭军，谭志成跑车尾门外板总成扣合模设计疑难分析FJ模具工业，2011,3754346、盼H、S咐、蠕_、她嚣、婚、盼啸盼盼哺、L、盼螗蛤啊婚蛤上接第35页1度。考虑在胀形整形过程中材料没有明显拉深，可认为材料是不变薄成形，根据坯料与零件体积相等原理，求出坯料高度L90MM02确定压边力大小及行程。为防止零件变形，取R8MM台阶处单位压边力P253MPA，计算压边力FOPXA1518KN，其中为R8MM圆角位的有效压边面积，约为6000MM。压边应先于上模接触零件端口，压力行程应大于零件与坯料高度907416NLM，故取凸模4行程20MM。3确定相关零件配合及粗糙度要求。凸模4与凹模5及凸模4与止转销2为导向滑行，设计配合为H7F7，配合表面粗糙度值为RAO4M，止转销2与上模垫板3设计为过盈配合H7R6。4脱模过程。退料时零件端口应脱离凹模5，所以退料板应有足够的退料行程，零件贴合位长度为74271037MM，取退料行程40MM；考虑到坯料端口经拉深有约10增厚，凹模5与零件接触直径单边加大料厚的L0，为方便脱料，凸模4设计05。脱模斜度；为方便取料，下模增设推件块L5，由液压机底部顶出。34主要零件材料选择及热处理上、下模座承受模具冲压过程中的全部载荷，选择Q235材料并要求厚度不小于60MM。凸模、凸模镶件、止转销及定位板要求有较高的耐磨性和较低的粗糙度值，并能承受冲裁时的冲击力，选择CRL2材料热处理硬度5862HRC。凹模除要求有较高的耐磨性和较低的粗糙度值，能承受冲裁时的冲击力外，还要求具有一定的韧性，选择CRL2MOV材料热处理硬度5862HRC。退料板、上、下模垫板、顶料杆选用45钢热处理硬度4348HRC。导柱、导套选择标准件，为使模具导向有足够强度，应选择直径大于8MM的导柱。4结束语将胀形、整形两道工序放在一副模具中完成，合理布置模具零件，能方便装料及取料，减少了生产成本，降低了劳动强度，提高了