板片冲压工艺及模具设计.pdf

模具工业 2 0 0 3 No 7总 2 6 9 板片冲压工艺及模具设计 车生 文 兰州兰石换热设备有限责任公司 甘肃兰州 7 3 0 0 5 0 摘要 针对板 片的技 术要求 确定 了合理的冲压工艺方案 设计 了相应的成形模具 阐述 了模具结构特 点 及工 作 过程 产 品质 量 达 到设 计 要 求 关键词 板片 成形 模具 中图分类号 T G 3 8 6 4 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 2 1 6 8 2 0 0 3 0 7 0 0 3 0 0 2 St a m pi ng Te c hno l o g y a nd De s i g n o f Di e f o r Thi n Pl at e CHE S h e ng we n L a n z h o u L a n s h i He a t E x c h a n g e E q u i p me n t C o L t d La n z h o u G a n s u 7 3 0 0 5 0 C h i n a Ab s t r a c t Th e s t a mp i n g p r o c e s s s c h e me wa s d e t e r mi n e d a nd t he c 0 r r e s p 0 n d i n g f o r mi n g d i e wa s d e s i g n e d a c c o r d i n g t o t h e t e c h n i c a l r e q u e s t Th e s t r u c t u r e c h a r a c t e r o f t h e d i e a nd t h e wo r k i n g p r o c e s s we r e s t a t e d Th e q ua l i t y o f t h e ma nu f a c t u r e me t t h e r e q u i r eme nt s o f d es i g n Ke y wo r d s t h i n p l a t e s h a p i ng d i e 1 工艺分析 图 1 为板片零件图 其 中 1 2 3 材料 为不锈钢 板厚为 1 ram 波纹深度为 8 ram 值是 根据用户的工况条件而计算得到的 即不同工况用 途下的产品 其 值也不等 因此该零件在成形时 需要分段成形 分段成形时 存在的问题和难点有 送料精度 成形时 段与段之间的波纹间距是 否达到精度要求 板片周边应平整 不允许有起 皱等现象 如何在 1 张板片中间既可成形连续的 波纹 也可成形平台 3 6 0 图 l 板片 2 试验 根据板片零件图 设计制造了 1 副简易的模具 模具只包括 凸 凹模 板片按 3 段成形 首先估计在 长度方向上每段 3 6 0 ram 的收缩量为 2 ram 在宽度 方向上 8 0 0 mm 的收缩量为 2 ram 所以下料尺寸暂 时定为 8 0 2 mm 1 0 8 6 ram 1 ram 通过计算 每段 成形时 需要的压力为 1 8 8 MP a 所以 成形设备选 用 2 0 0 0 0 k N油压机 送料装置采用刚性送料架 在 送料架上以 3 6 2 mm 为 1个送料单元划线 划线长 度误差为 0 2 ram 送料时用手动送料 为了保证 送料是按照直线进行 在模具 上安装了 2个定位 销 成形时 板片在送料架上分 3段送入模具成形 成形后的板片有如下情况 板片周边有起皱现象 产生 特别在段与段之间的交接处 起皱 比较严重 板 片成形 后 的净 尺 寸 为 3 6 0 mm 1 0 8 0 mm 1 ram 说明上述估计的收缩量基本满足要求 由 于存在收缩 则收缩在各向都发生 这样段与段之间 的波纹间距不能满足图纸的精度要求 后序组装时 将会带来很多不便 甚至造成报废 板片波纹的圆 角处有局部被划伤 板 片减薄量 2 0 板片着 色探伤后 为 I 级合格 模具有较严重的磨损和变 形 作者简介 车生文 1 9 7 2 一 男 甘肃景泰人 工程师 从事模具 毫 河 区 西 津 西 路 2 号 兰 州 兰 石 3冲 压 工 艺 方 案 的 确 定 0 9 3 1 2 3 5 4 3 8 5 E 换 热 设 备 有 限 责 任 公 司 电话 一m a i l L s p h e 一 p b l i 1 g s 瑚 通过上述试验 板片成形时所表现出来的主要 收稿日 期 2 o o 3 0 1 0 2 问题有 4种 基本上属于模具设计问题 经过仔细的 维普资讯 2 0 0 3 No 7总 2 6 9 3 1 分析和计算 在设计模具 和制定相应的冲压工艺 时 采 取 了如下措 施 1 板片周边有起皱现象 主要原因是板片成 形时收料所致 因此模具周边应采用压边圈 凸 凹 模即将合模工作时 压边圈先将板料压住 就能克 服起皱 2 板片成形后 段与段之间的波纹间距不能 满足图纸的精度要求 主要原因是板片成形收料和 送料精度所致 板片成形收料通过压边圈基本克 服 压边圈的力较大 约为 1 2 MP a 使其收缩量为 零 即板片成形属于胀形变形 送料过程由原来在 送料架上划线改为 自动送料系统 自动送料系统包 括放卷 校平 送料 3 个步骤 如图 2所示 其 中 放 卷 校平 送料 成形都 由计算机编程进行控制 图 2自动送 料 系统 1 放卷机2 校平机3 料仓4 送料机5 模具 3 由于成形属于胀形变形 所以板片的宽度下 料尺寸等于成形后的净尺寸 即宽度为 8 0 0 mm 的 卷料 这样当 值变化时 板片的长度尺寸都能得 到保证 4 模具结构及工作过程 1 凸 凹模的圆角要过渡平滑 R值要保持一 致 R值的大小为 2 mm 因此模具在加工过程中 精加工要用成型刀 2 凸 凹模材料选用 3 5 C r Mo A的 级锻件 模 具 在 粗 加 工 后 经 过 调 质 处 理 硬 度 为 2 8 0 3 0 0 HB 在精加工前进行消除应力的时效处理 模具 最终热处理为表面渗氮处理 提高模具的耐磨性 3 模具结构如图 3 所示 模具共有 4 个工位 见图 3中 I 每个工位的作用如下 工位 I一直处在工作状态 工位 为油缸抽芯机 构 当板片需要成形连续波纹时 油缸顶起 凸模 工位 处于工作状态 当板片在段与段之 间需要成 形平台时 油缸降下凸模 工位 处于非工作状 态 工位 为油缸抽芯机构 当板片需要成形连 续波纹时 油缸降下凸模 工位 处于非工作状 态 当板 片在段与段之间需要成形平 台时 油缸顶起 凸模 工位 处于工作状态 工位 为油缸抽芯 机构 当板片需要在此位置切断时 油缸顶起下刀 工位 处于工作状态 当板片不需要在此位置切断 时 油缸降下下刀 工位 处于非工作状态 上述工 位 工位 工位 的油缸抽芯机构均 由计算机编 程进行控制 板片按照上述步骤依次压制即可随意成形连续 波纹和平台 9 2 4 2 3 2 2 2 l 2 0 l 9 l 8 l 7 f 一一 o 1 J 哑 口 o 口 o o 一 I l t f x 图 3 模具结构 1 下模座2 1 5 底板3 橡胶4 5 7 l 2 压料板6 凹模 I 8 凹模 I I 9 凹 模 l 0 上 刀 1 1 刀座 l 3 限位