【CM052】U形卡槽的冲压工艺及模具设计[4套]【KT+FY+RW+PPT】
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cm052
形卡槽
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【CM052】U形卡槽的冲压工艺及模具设计[4套]【KT+FY+RW+PPT】,cm052,形卡槽,冲压,工艺,模具设计,kt,fy,rw,ppt
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模 具 技 术 7文章编号： 1001006)04弯曲支撑件冲模设计王 军 ，傅 旻 ， 庞 炜（天津科技大学 机械工程学院，天津 300222）摘 要： 根据制件的形状和生产要求， 对U 型弯曲支撑件进行了冲压工艺分析， 重点阐述了冲压工艺方案的确定， 并进行了排样设计 ； 介绍了各种力和压力中心等工艺计算。 采用冲孔翻孔弯曲校正弯曲多工位级进模， 提高了生产效率，减小了劳动强度。关键词 ：U 型弯曲 ； 级进模 ；设计中图分类号 ： 献标识码 ： on on of of to 2006 军 （ 1980 ）， 男，硕士研究生。0 引言图1 所示零件图为 U 型弯曲支撑件， 材料为 厚度为 要求制造精度为 表面质量无要求，大批量生产。根据图样分析冲孔与落料间最小壁厚为 1 艺性分析根据图样进行分析， 初步拟定需进行冲孔落料翻孔 （或拉深冲孔） 弯曲 4 道工序， 且冲孔时需冲制 2 个异型圆孔，其余为圆孔， 要求孔与孔之间定位精确。落料时要求形状精确，并保证制件在长度方向上左右对称。翻孔时为避免翻裂需要对是否可一次成形进行计算， 一次翻孔极限高度 H ：H +r +t （1）1 （1 ） +r +t （1 + 零件图18 006 翻边系数， 取 故可以一次翻孔成功。弯曲为U 型弯曲， 要求左右对称， 且要保证内形尺寸， 弯曲角为 90 ， 弯曲半径很小， 初步估算很难一次弯曲成形，故要考虑在一次弯曲成形后再进行一次校正弯曲。现计算最小弯曲半径）1 最小弯曲系数， r 故不可一次弯曲成形。 取 r 2 即弯曲后再进行一次校正弯曲。艺方案的分析方案一 ： 简单模 （冲孔模、 落料模、翻孔模、弯曲模、校正弯曲模）如采用简单模 ：（1） 需要制造 5 套模具，成本高 ；（2） 制件需要大批量生产， 而简单模生产效率低 ；（3） 工件尺寸较小，进行翻孔弯曲时操作不安全。方案二 ： 复合模如采用复合模 ：（1） 正装复合模要求 最小壁厚， 而制件的最小壁厚为 稍有制造误差凸凹模就达不到最小壁厚的要求， 强度不够，模具易受损 ；（2） 即使勉强采用冲孔、落料、翻孔复合模，弯曲和校正弯曲还要制造至少两套模具，模具成本提高，且弯曲时制件尺寸不大，操作不安全。（3） 倒装复合模要求 3 最小壁厚， 而制件的最小壁厚为 方案三 ： 级进模如采用级进模 ：（1） 级进模没有最小壁厚的要求，级进模操作方便安全，且可实现自动化的大批量生产， 符合制件生产的要求 ；（2） 只需制造一套模具。综上所述， 该零件适宜采用冲孔翻孔弯曲校正弯曲多工位级进模。先一次冲出所有的孔，保证了它们之间的相互位置精度，然后在保留连接带的情况下， 用倒正销定位冲出工件外形， 接着进行翻孔、 弯曲和校正弯曲的工作。2 毛坯尺寸计算对图1 进行展开， 计算毛坯尺寸， 如图2所示。3 排样设计为了保证翻孔凹模强度， 在弯曲与翻孔之间加一步空位， 排样图如图 3 所示。图2 零件展开图小圆面积： 3 350 个工位：（1）1 工位冲制出工件上所有的孔和进行挡料的工艺孔。（2）2 工位进行制件前半部分轮廓的成形。（3）3 工位进行制件后半部分轮廓的成形。图 3 排样图模 具 技 术 9（ 4 ） 4 工位进行翻孔， 5 工位空步， 6 工位弯曲， 7 工位校正弯曲。经过计算材料利用率为 。4 孔力的计算对一般平刃口的凸模和凹模进行冲裁， 可用下式进行计算 ：F 3 ） 1式中 ： F 冲裁力， 冲裁件周边长度， 材料抗切强度， 系数， 一般取 K 第二工位冲裁力为 最后切断力的计算也参考此公式， 计算得切断力为 孔力的计算翻孔力计算现在还没有统一的公式。 用圆柱凸模进行翻孔时按下式进行计算 ：F 1.1 D d ） （ 4 ） 1式中 ： F 翻孔力， 毛坯厚度， 材料屈服极限， 翻边直径 （按中线计算）， 毛坯预制孔直径， 曲力计算该零件的弯曲为 U 型弯曲， 参照下式进行计算 ：F （ 5 ） 1式中 ： F 弯曲力， 弯曲件的宽度， 弯曲半径， 材料的抗拉强度， 系数， 一般取 1 正弯曲力计算校正弯曲力按照下式进行计算 ：F 6 ） 1式中 ： F 校正弯曲力， 校正部分投影面积， q 单位面积上的校正力， 根据计算得出总冲裁力为 、 凹模刃口尺寸计算该套模具的凸、 凹模采用配合加工， 由于磨损而引起的工件尺寸变化有三种情况， 故计算时也应按这三种情况进行计算。凸模磨损后减小的尺寸 ：A 凸 （ A + x ） - 0 7 ） 3凸模磨损后增大的尺寸 ：B 凸 （ B x ） + 0 8 ） 3凸模磨损后不变的尺寸 ： C 凸 C 9 ） 3式中 ： 工件公差， 凸、 凹模制造公差， 磨损系数当标注形式为 - d 凸 时， d 凸 d 凹 当标注形式为 d 凸 时， d 凸 d 凹 力中心的确定为了保证压力机和模具正常工作， 必须使冲模的压力中心与压力机的滑块中心线相重合， 否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜， 引起凸、 凹模间隙不均和导向零件加速磨损， 造成刃口和其他零件的损坏， 甚至还会引起压力机导轨磨损。 压力中心求法如下 ：（ 1 ） 求各个冲裁凸模的冲压力。（ 2 ） 选定平面直角坐标系统， 用观察法直观求出各个冲裁凸模的压力中心。（ 3 ） 求冲裁以外的其它各个凸模的冲压力， 这些凸模的压力中心一般可凭借视察法决定。（ 4 ） 设整副冲模的各个凸模的冲压力分别20 006为 P 1 、 P 2 、 P 3 到 P n ， 其相应的压力中心分别_ _ _ _ _ _ _ _为 （ y 1 ）、 （ x 2 ， y 2 ）、 （ x 3 ， y 3 ） 到 （ x n ， y n ），_ _则整副冲模的压力中心坐标 （ x ， y ） 可按以下两式求得 ：_x （ 10 ）_y （ 11 ）5 U 型弯曲支撑件级进模结构特点该 U 型弯曲支撑件级进模结构如图 4 所示。（ 1 ） 该模具采用对角导柱模架， 上下模座采用 选用凸缘式模柄， 通过螺钉与上模座固定。（ 2 ） 凸凹模均采用配合加工。 固定板、 垫板采用 45 钢。 切断凹模与弯曲凸模、 切断凸模与弯曲凹模、 翻孔凸凹模、 冲孔凸凹模均采用 各凸模与固定板间均采用 H7/盈配合， 压入固定板后将其底面与固定板磨平。（ 3 ） 第一工位凸模设计时， 无导向装置凸模的卸料板仅起卸料作用， 对凸模自由端无约束作用。 这种结构的受力情况近似于一端固定而另一端自由的压杆， 需进行凸模抗压失稳校核。 此外， 还需对异形凸模的强度进行校核。 经过计算， 均符合要求。（ 4 ） 翻孔凸模设计时， 凸模端部先进入预孔， 导正工件位置后， 然后进行翻孔， 翻孔凸模入口圆角与材料厚度有关， 此处取为 3 为了图 4 U 型弯曲支撑件级进模结构图1. 下模座 2. 切断凹模与弯曲凸模 3. 切断凸模与弯曲凹模 4. 固定板 5. 垫板 6. 上模座 7. 翻孔凸模8. 冲孔凸模 9. 导正销 10 、 11 、 12 、 13. 冲孔凸模 14. 板料 15. 固定卸料板 16. 冲孔凹模 17. 垫板 18. 导料板保证凸缘挺直， 凸模与凹模之间的间隙 z /2 一般略小于材料厚度 t 。（ 5 ） 弯曲模工作部分， 凸模圆角半径取为2 凹模圆角半径的大小直接影响毛坯的成形， 若取得过小， 弯曲时材料表面会出现划痕， 甚至出现压痕， 此处取为 6 弯曲凹模深度取为 20 （ 6 ） 精整弯曲模的弯曲凸模 r 为 弯曲凹模 r 为 2 为了使模具简单且安装方便，可将弯曲凹模与冲孔凸模作成一体， 其相应的冲孔凸模与弯曲凹模也作成一体。6 结论经实践证明， 该套模具能够获得较高的产品（下转第 37 页）模 具 技 术 7艺上对此处孔的尺寸要求不高， 所以能够满足使用要求。 但由于其结构不能提供稳定的压边， 零件无法准确定位， 冲孔和拉伸过程容易发生侧向偏移， 造成冲孔毛刺及孔径尺寸不稳定等缺陷。2 一次改进后的结构最初的改进是更换冲头， 选择有一凸台且带有顶针的冲头， 如图 2 所示。 前端顶针刺破板料起到定位的作用， 凸台能够在冲孔前使冲孔废料横截面积变小利于其下落， 同时能够提供一定的压边。 改进后， 孔径尺寸稳定性和质量明显好转， 但仍未根本解决废料回带现象。4 结论将凸凹模反冲结构成功应用于前门内板锁孔的改造， 提高了冲孔质量。 在斜契结构上成功解决了废料回带致使零件压印变形的问题， 避免了长时间的设备停机及大量的人力返修， 为公司节约了成本。参考文献 ：1 李硕本冲压工艺学 M 北京：机械工业出版社，1982 2 王孝培冲压手册 M 北京：机械工业出版社， 1989 3 中国机械工业标准汇编冲压模具 M 北京：中国标准出版社， 1998 3 最终改进后的结构为了从根本上解决回带， 采用了反冲结构，对结构进行了重新设计， 最终的凸凹模反冲结构如图 3 所示。 弹顶冲头与凹模配合装配， 凸凹模装配在斜契上。 现在的工艺是先冲孔后拉伸， 由于冲孔为静冲， 孔的质量好。 拉伸时， 冲孔凸模给凸凹模起到导向作用， 从而拉伸后孔的尺寸和质量都好。 测量孔径尺寸为 与根据板料不变薄原理计算出来的孔径 近。 这种结构让废料经凸凹模的废料通道顺利排出， 落图 2 一次改进后的冲孔凸模图 3 最终的凸凹模反冲结构在非零件区域， 从根本上解决了回带。 改造后，累计已生产 3 000 多冲次， 未出现废料回带现象及其它质量问题。质量和生产效率， 有效地提高了经济效益。参考文献 ：1 马正元冲压工艺与模具设计 M 北京：机械工业出版社， 2003 2 冲模设计手册编写组模具设计手册之四冲模设计手册 M 北京：机械工业出版社， 2001 3 王孝培冲压手册 M 北京：机械工业出版社， 2000 4 全国模具标准化技术委员会中国机械工业标准汇编冲压模具卷（上、下） M 北京：中国标准出版社，1999 5 吴总泽机械设计手册 M 北京：机械工业出版社，2000 （上接第 20 页） 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 2 期 地址:广东省东莞市大朗镇高英村高英路118号电话:0769769铜及铍铜生产标准及订造模胚、模胚零配件耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 上 模 上 升 , 两 边 斜 锲 随 着 上 模 上 升 , 推 块 在 弹 簧作 用 下 回 复 原 位 , 将 零 件 从 模 具 中 取 出 , 一 个 工 作 过程 完 成 。3 结 束 语本 推 平 模 具 结 构 合 理 , 运 行 顺 利 , 可 以 作 为 推 平模 具 结 构 设 计 标 准 运 用 到 其 它 类 似 结 构 成 形 模 具 中 。Z 形 弯 曲 件 内 孔 翻 边 模 设 计上 海 斯 米 克 ( C I M I C ) 机 电 设 备 有 限 公 司 ( 上 海 2 0 1 2 0 9 ) 张 俊 周 波 龚 洪 英【 摘 要 】 以 “ Z ” 形 弯 曲 件 为 例 , 分 析 了 狭 小 空 间 内 孔 翻 边 工 艺 , 并 介 绍 了 模 具 结 构 设 计 方 法 . 并充 分 利 用 目 前 现 有 的 模 具 标 准 件 , 为 类 似 模 具 设 计 提 供 有 益 的 参 考 词 :“ Z ” 形 弯 曲 ; 狭 小 空 间 ; 工 艺 分 析 ; 模 具 结 构D e s i g n o f t h e H o l e F l a n g i n g D i e i n N a r r o w a n dS m a l l A r e a o f Z - S h a p e B e n d i n g P a r t【 A b s t r a c t 】 T a k i n g t h e Z - s h a p e b e n d i n g p a r t a s a n e x a m p l e , a n a y z e d t h e f l a n g i n g p r o c e s s i nn a r r o w a n d s m a l l a r e a , a n d i n t r o d u c e d t h e d i e s t r u c t u r e d e s i g n m e t h o d . F u l l y u s e d t h e d i es t a n d a r d p a r t s , i t p r o v i d e d s o m e b e n e f i t r e f e r e n c e s t o s i m i l a r d i e d e s i g n .K e y W o r d s : Z - s h a p e b e n d i n g ; n a r r o w a n d s m a l l a r e a ; t e c h n o l o g y a n a l y s i s ; d i e s t r u c t u r 言图 1 所 示 为 某 公 司 委 托 我 公 司 生 产 的 一 种 冲 压 零件 , 零 件 为 环 保 型 材 料 , 材 质 相 当 于 S E C C , 料 厚 为1 . 0 m m 。 零 件 要 求 周 边 切 口 去 毛 刺 , 并 规 定 了 冲 压 方 向 ,表 面 平 整 、 无 划 伤 、 油 污 等 外 观 不 良 缺 陷 。 冲 压 产 品 最少 为 5 0 万 件 , 模 具 费 用 分 摊 与 于 冲 件 中 , 模 具 作 为 公 司自 用 模 具 , 故 要 求 模 具 结 构 简 单 、 工 艺 合 理 可 靠 , 尽 可能 减 少 生 产 过 程 中 的 模 具 修 理 次 数 , 且 维 修 简 单 可 靠 ,只 要 能 达 到 冲 件 的 技 术 要 求 , 尽 量 降 低 模 具 制 造 成 本 。图 1 零 件 图2 冲 压 工 艺 分 析2 . 1 零 件 展 开根 据 我 公 司 在 实 际 生 产 中 应 用 的 弯 曲 件 展 开 公式 , 该 冲 件 的 展 开 图 如 图 2 所 示 。图 2 展 开 图2 . 2 工 艺 分 析根 据 展 开 及 结 合 零 件 结 构 特 点 , 原 工 艺 步 骤 为 : 冲 孔 ( !3 . 0 5 m m 、 !4 . 5 8 m m 、 腰 孔 !3 . 0 5 m m 6 m m 及翻 边 孔 !2 . 6 5 m m ) 、 落 料 ; 冲 孔 ( 长 槽 孔 、 U 形 槽 孔 ) ; 压 毛 刺 ; 弯 曲 , 共 4 副 模 具 。 经 过 一 段 时 间 的 冲 压加 工 , 第 4 副 弯 曲 模 “ Z ” 形 弯 曲 出 现 了 问 题 : 翻 边 孔!2 . 6 5 m m 到 基 准 的 尺 寸 6 0 . 5 0 . 2 m m 不 稳 定 , 超 差 部分 都 不 一 样 ; “ Z ” 形 弯 曲 互 不 垂 直 , 达 不 到 设 计 要! 冲 模 技 术 3 8 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 2 期地址:广东省东莞市大朗镇高英村高英路128号电话:0769769莞)有限公司专利设计多功能深孔钻床、合模机、数控铣床为模具及机械行业带来更高效率耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 原 因 是 随 着 冲 压 产 量 的 增 加 , 该 处 弯 曲 凸 模 镶 件出 现 磨 损 及 松 动 现 象 , 由 于 弯 曲 呈 单 边 受 力 , 加 之 “ Z ”形 一 次 弯 曲 成 形 及 冲 床 精 度 问 题 , 尽 管 采 取 更 换 镶件 , 但 一 段 时 间 后 老 问 题 再 次 出 现 。 为 彻 底 解 决 这 一问 题 , 经 分 析 , 在 冲 件 最 终 成 形 后 , 决 定 单 独 增 加 1 副孔 翻 边 模 。3 模 具 结 构 分 析 及 主 要 零 件 设 计3 . 1 模 具 结 构 分 析带 有 同 时 预 冲 孔 的 孔 翻 边 模 如 图 3 所 示 。 该 模 具主 要 解 决 在 狭 小 的 “ Z ” 形 弯 曲 空 间 内 , 如 何 处 理 该 处的 孔 翻 边 模 的 结 构 问 题 , 其 他 结 构 为 常 见 模 具 结 构 。该 模 具 采 用 2 根 小 导 柱 作 为 上 下 模 ( 上 固 板 、 卸 料 板 、下 固 板 ) 的 导 向 , 由 于 为 公 司 自 用 模 具 , 取 消 了 模 架 导柱 导 套 机 构 ; 翻 孔 凹 模 采 用 镶 块 结 构 , 便 于 调 整 和 更换 ; 制 件 定 位 采 用 孔 定 位 ( 3 孔 定 位 ) 。 另 外 , 由 于 定 位面 和 冲 压 工 作 面 不 在 同 一 平 面 , 为 了 防 止 卸 料 板 压 料面 积 过 小 问 题 , 采 用 了 4 块 等 高 块 ( 试 模 后 确 定 等 高高 度 ) , 有 效 地 防 止 了 卸 料 板 由 于 弹 性 体 放 置 不 均 匀而 造 成 的 压 料 面 不 在 同 一 水 平 面 的 问 题 。图 3 内 孔 翻 边 模 结 构 简 图1 . 模 柄 2 . 上 模 座 3 . 上 垫 板 4 . 上 固 板 5 . 翻 边 凸 模 6 . 卸 料 板7 . 下 固 板 8 . 下 垫 板 9 . 下 模 座 1 0 . 等 高 块 1 1 、 1 2 . 定 位 钉 1 3 柱 1 4 . 外 衬 套 1 5 . 内 衬 套 1 6 . 螺 旋 弹 簧 1 7 . 螺 塞3 . 2 主 要 零 件 设 计该 模 具 主 要 零 件 就 是 一 组 翻 孔 凹 模 的 镶 件 设 计 ,如 图 4 所 示 , 即 外 衬 套 1 4 、 内 衬 套 1 5 。 这 一 组 凹 模 镶 件从 标 准 件 演 变 而 来 , 为 了 适 用 于 本 模 具 而 作 了 较 大 的改 进 。 外 衬 套 选 用 材 料 为 C r 1 2 , 热 处 理 硬 度 6 0 6 2 H R C , 外 衬 套 翻 孔 凹 模 口 的 大 小 及 凸 模 的 形 式 、 规格 , 直 接 选 用 标 准 尺 寸 即 可 ; 与 下 固 板 7 采 取 紧 配 方式 ( 过 盈 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 m m ) , 内 衬 套 选 用 材 料 为 C r 1 2 ,热 处 理 硬 度 5 5 5 8 H R C , 与 外 衬 套 内 孔 作 滑 动 配 合 ( 间隙 为 0 . 0 1 0 . 0 2 m m , 主 要 获 取 一 段 精 密 导 向 部 分 ) ; 内衬 套 1 5 用 螺 旋 弹 簧 作 复 位 机 构 , 其 弹 力 只 要 能 使 内衬 套 1 5 很 好 地 复 位 即 可 , 装 配 时 凭 手 感 确 定 。 预 冲 孔废 料 每 次 应 从 漏 料 孔 中 顺 畅 排 出 , 不 能 有 一 片 积 存 ,如 图 3 I 处 放 大 图 所 示 。 同 时 下 垫 板 8 、 下 模 座 板 9 在相 应 位 置 加 工 出 装 配 用 工 艺 孔 , 便 于 内 衬 套 的 更 换 及维 修 。图 4 衬 套 结 构a 外 衬 套 b 内 衬 套4 结 束 语虽 然 该 冲 件 增 加 了 一 道 工 序 , 但 保 证 了 冲 件 的 质量 及 合 格 率 , 合 格 率 几 乎 为 1 0 0 % , 大 大 节 约 了 冲 件 的原 材 料 。 该 孔 翻 边 模 在 相 当 狭 小 的 空 间 内 , 模 具 结 构紧 凑 、 设 计 合 理 , 投 入 使 用 后 产 品 质 量 符 合 图 纸 要 求 ,目 前 , 模 具 工 作 稳 定 , 对 类 似 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的参 考 价 值 。5 参 考 文 献 1 第 四 机 械 工 业 部 标 准 化 研 究 所 . 冷 压 冲 模 设 计 M . 机 械 工业 出 版 社 , 1 9 8 1 . 2 冲 压 模 具 用 零 件 Z . M I S U M I 公 司 , 2 0 0 6 . 3 冲 模 设 计 手 册 编 写 组 . 冲 模 设 计 手 册 M . 机 械 工 业 出 版 社 ,2 0 0 4 . 冲 模 技 术 3 9 模 具 技 术 总 第 期冲 压 工 序 与 模 具 结 构瞿 美 林 董 定 福合 肥 工 业 大 学 安 徽摘 要 在 某 些 条 件 下 , 通 过 对 毛 坯 尺 寸 作 很 小 的 变 动 , 可 改 变 工 序 , 使 模 具 结 构 简 化 ,操 作 方 便 , 生 产 效 率 和 材 料 利 用 率 得 到 提 高 , 甚 至 可 降 低 设 备 的 吨 位 。概 述冲 压 工 艺 方 案 , 毛 坯 尺 寸 排 样 、 设 备 类 型 等 确 定 后 , 基 本 上 就 决 定 了 模 具 的 结 构 。 工 艺 设 计与 模 具 设 计 是 相 辅 相 成 的 两 个 方 面 。 合 理 的 工 艺 方 案 , 需 结 构 合 理 的 模 具 来 实 现 。 所 以 模 具 结构 应 能 保 证 冲 出 该 道 工 序 的 合 格 制 件 , 并 且 操 作 安 全 、 方 便 , 废 品 少 , 有 一 定 的 生 产 效 率 , 有 较长 的 使 用 寿 命 。 同 时 模 具 结 构 应 简 单 , 便 于 制 造 、 装 配 、 调 试 和 维 修 。 另 外 在 模 具 结 构 设 计 过 程中 , 也 可 以 对 工 艺 方 案 中 的 某 些 工 序 进 行 修 正 , 使 工 艺 完 善 、 模 具 结 构 简 化 。“ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 的 模 具 设 计问 题 的 提 出冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 , 是 模 具 专 业 和 锻 压 专 业 学 生 实 践 环 节 的 主 要 内 容 之 一 。 在 设 计 课 题选 择 和 条 件 给 定 应 有 综 合 性 和 一 定 的 难 度 。 如 级 部 分 学 生 的 设 计 课 题 有 一 个 是 “ 弹 簧 座 零件 如 图 所 示 的 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 ” 。 对 该 零 件 的 工 艺 方 案 , 要 求 第 一 道 工 序 为 复 合 工 序 ,即 需 设 计 复 合 模 。 并 指 定 使 用 设 备 为 单 动 开 式 压 力 机 。币币击击 半 州州田田田图 弹 黄 座 零 件 图“ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 及 部 分 参 数在 制 订 的 工 艺 方 案 中 , 第 一 道 工 序 都 为 “ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合工 序 。 由 资 料 和 计 算 得 部 分 参 数 为毛 坯 尺 寸 。 一 , 需 三 道 拉 伸 工 序 。首 次 拉 伸 毛 坯 尺 寸 , 即 落 料 尺 寸 一 丫 工 万 万 。首 次 拉 伸 系 数 一 。首 次 拉 出 的 半 成 品 尺 寸 , , 。 , 取 饱凸 , 。由 起 皱 条 件 得 出 需 要 压 边 。采 用 条 料 毛 坯 , 排 样 、 搭 边 , 如 图 所 示 。“ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合 模 的 设 计 模 具 技 术 总 第 期因 指 定 的 使 用 设 备 为 单 动 开 式 压 力机 , 其 装 模 高 度 较 小 。 该 复 合 工 序 的 工 艺行 程 较 大 。 模 具 结 构 设 计 时 , 将 其 弹 性 压边 机 构 中 的 弹 性 零 件 吊 置 在 下 模 板 下面 , 安 装 时 可 放 置 在 压 力 机 工 作 台 漏 料孔 中 , 采 用 单 导 尺 和 固 定 挡 料 销 定 位 用固 定 卸 料 板 卸 料 和 刚 性 推 件 。 模 具 结 构如 图 所 示 。 岁囚的工“国存 在 的 问 题由 于 固 定 卸 料 板 是 固 定 在 落 料 凹 模的 工 作 面 上 条 料 定 位 可 视 性 差 , 空 间 低小 , 给 操 作 带 来 不 便 , 既 影 响 生 产 效 率 ,又 容 易 造 成 废 品 。 同 时 山 于 拉 伸 的 筒 形图 排 样 图盯盯 隽 双双目目目界界 父 丈 宁宁宁 片 交 众 心 侧侧、 数数数数数数、 、 不不、 、 二 护 , 声 月 月月 工工长长长 洲洲 , 日 一一一 队 认 之之护 洲 , 队队队队队队队 刘刘刘刘门门门门门门门一一一一一一一一一, 一 产 瓜 犷犷犷犷一一 一 樱 缪一 打 杆 一 推 件 块一 凹 模 一 顶 杆一 固 定 却 料 板一 凸 模 一 螺 杆图 模 具 结 构一 凸 凹 模 一 压 边 圈一 橡 布半 成 品 需 从 上 、 下 模 中 间 取 出 , 固 定 卸 料 板 增 加 了 对 压 力 机 行 程 高 度 的 要 求 , 而 很 可 能 增 大 压 模 具 技 术 总 第 期力 机 的 吨 位 。少少少 州州州洲洲洲洲目目图 固 定 却 料 板 结 构为 弥 补 这 些 缺 陷 , 有 些 学 生 将固 定 卸 料 板 设 计 成 图 所 示 结 构 ,即 在 固 定 卸 料 板 前 方 开 个 槽 , 让 固定 档 料 销 外 露 , 操 作 可 视 性 好 。 有 的将 槽 宽 设 计 成 大 于 半 成 品 凸 缘 直径 这 样 可 让 筒 形 件 从 槽 中 推 出 。 也可 以 降 低 一 点 对 压 力 机 行 程 高 度 的要 求 。但 固 定 卸 料 板 与 导 尺 为 一 体 ,导 尺 应 具 有 一 定 的 耐 磨 性 , 需 淬 硬 。图 所 示 的 卸 料 板 结 构 形 状 , 热 处理 变 形 量 大 , 而 且 无 法 修 复 , 很 难 保证 其 精 度 要 求 。 同 时 这 种 开 槽 结 构的 卸 料 板 , 周 边 卸 料 力 不 均 , 易 造 成条 料 毛 坯 扭 曲 变 形 。切 断 一 拉 伸 复 合 工 序上 述 “ 落 料 一 拉 伸 ” 模 所 存 在 的问 题 , 是 山 固 定 卸 料 板 造 成 的 。 要 彻 底 地 解 决 , 就 得 想 办 法 除 去 固 定 卸 料 板 。改 变 毛 坯 尺 寸将 条 料 毛 坯 宽 度 尺 寸 由 。 , 飞 缩 小 为 。 一 将 首 次 拉 伸 的 毛 坯 尺 寸山 中 增 大 为 中 。 在 凹 模 上 工 作 面 的 一 侧 , 设 置 二 只 导 料 销 代 替 单 尺 寸 , 和 原固 定 挡 料 销 一 道 对 条 毛 坯 进 行 导 料 定 位 其 结 构 尺 针 如 图 所 示 。挡 料 销 飞飞夕夕 萝 价变 成 “ 切 断 一 拉 伸 ” 复 合 工 序对 毛 坯 作 了 上 述 变 动 后 , 条 料毛 坯 在 冲 裁 时 , 保 证 两 侧 被 切 断 。 这样 原 “ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 , 变 成了 “ 切 料 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 , 其 复 合模 则 不 需 用 卸 料 板 了 。两 种 复 合 工 序 及 模 具 的 比 较图 条 杆 毛 坯 结 构拉 伸 系 数 ,在 拉 出 的 半 成 品 筒 部 尺 寸 , 、 不 变 的 情 况 下 , 当 。 , 增 大 为中 时 , 计 得 凸 缘 直 径 查 得 , 。 , 首 次 拉的 ,三国一万斗 ,一 模 具 技 术 总 第 期伸 的 , 一 , , 一 , , 满 足 拉 伸 系 数 要 求 。 冲 裁 力一 二 中 一 。 “ 二 中 。 一 , 即 切 断 力 只 增 大 不 到 , 而 条 料两 侧 尚 有 一 小 段 不 冲 切 , 两 比 冲 裁 力 几 乎 不 变 化 。 压 边 力一 , 、 一 , 即 压 边 力 增 大 线 。压 边 力 是 为 了 克 服 拉 伸 时 凸 缘 材 料 起 皱 的 。 计 算 压 边 力 时 , 弹 性 零 件 的 预 压 缩 量 , 是 按 预压 缩 力 等 于 压 边 力 算 得 的 。 而 引 起 凸 缘 起 皱 的 切 向 压 应 力 。 , 是 在 拉 伸 过 程 中 凸 缘 尺 寸一 。 时 , 出 现 最 大 值 的 , 这 时 弹 性 零 件 已 增 加 了 一 定 的 压 缩 量 , 即 压 边 力 已 有 所 增大 。 所 以 在 压 边 力 增 大 时 , 不 需 增 加 弹 性 零 件 的 压 缩 量 , 即 不 需 重 新 对 弹 性 零 件 进 行 选用 与 计 算 。凸 缘 修 边 余 最 占当 条 件 毛 坯 宽 度 尺 寸 一 一 。 为 最 小 极 限 值 时 , 即 一 。时 , 由 凹 模 型 孔 中 心 到 条 料 非 导 向 一 侧 的 尺 寸 为 , 即 此 处 的 拉 伸 毛 坯 则只 有 , 计 算 得 该 处 拉 得 的 凸 缘 半 径 , 、 , 修 边 余 量 一 , 与 资 料 一 相差 不 大 , 而 且 只 是 极 限 情 况 下 凸 缘 一 点 的 修 边 值 , 能 保 证 修 边 质 量 。模 具 结 构变 为 “ 切 断 一 拉 伸 ” 复 合 模 时 , 除 去 了 固 定 卸 料 板 , 模 具 结 构 有 所 简 化 。 凸 凹 模 工 作 刃 口 尺寸 仅 由 中 增 大 为 中 , 不 影 响 这 二 个 工 作 零 件 的 外 形 尺 寸 与 安 装 。 增 加 二 只 导 料销 代 替 导 尺 。 其 它 零 部 件 未 作 变 动 。 模 具 整 体 结 构 基 本 没 变 。结 论在 上 述 的 情 况 下 , 由 于 将 条 件 毛 坯 宽 度 尺 寸 作 了 小 的 变 动 , 则 使 “ 落 料 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 变成 “ 切 断 一 拉 伸 ” 复 合 工 序 。 工 艺 参 数 基 本 不 变 , 半 成 尺 寸 不 变 , 模 具 整 体 结 构 基 本 没 变 , 对 后 续工 序 与 整 个 工 艺 方 案 无 影 响 。 但 “ 切 断 一 拉 伸 ” 复 合 模 不 用 卸 料 板 , 操 作 可 视 性 好 , 效 率 高 , 废 品少 。 减 小 对 压 力 机 行 程 高 度 的 要 求 , 甚 至 可 降 低 设 备 的 吨 位 。 材 料 利 用 率 也 有 所 提 高 。 有 一 定的 综 合 效 益 。! ! 模 具 制 造 #!# 年 第 ! 期冲 孔 $ 落 料 $ 翻 边 复 合 模辽 宁 机 电 职 业 技 术 学 院 %辽 宁 丹 东 $%&!& 杨 树 坤摘 要 (传 统 的 冲 压 工 艺 设 计 虽 然 成 功 率 较 高 )但 有 时 却 不 是 最 佳 方 案 * 本 文 通 过 对 传 统 冲 压工 艺 设 计 进 行 改 进 )集 落 料 +冲 孔 $翻 边 于 一 体 )设 计 了 $ 副 复 合 模 )提 高 了 生 产 率 )保 证 了 制件 的 精 度 )通 过 生 产 实 践 证 明 是 可 行 的 ,关 键 词 工 艺 改 进 冲 孔 落 料 翻 边 复 合 模$ 引 言图 $ 为 某 型 汽 车 消 声 器 隔 板 零 件 图 , 材 料 为 #&渗 铝 板 )板 厚 为 $(!), 该 车 型 在 国 内 较 畅 销 )所 以 该隔 板 件 的 需 求 量 也 较 大 )以 往 生 产 该 零 件 工 序 为 -!落料 .翻 边 .#冲 翻 孔 , 由 于 单 工 序 生 产 )工 艺 装 备 多 )生 产 周 期 长 )质 量 难 以 保 证 )废 品 率 高 )生 产 效 率 低 , 后来 采 用 新 的 工 艺 )工 序 集 中 )质 量 得 到 了 保 证 )生 产 效率 +经 济 效 益 显 著 提 高 ,图 $ 消 声 器 隔 板! 模 具 结 构 及 其 工 作 过 程图 ! 为 落 料 +翻 边 +复 合 模 结 构 , 该 模 具 凸 +凹 模 等关 键 部 位 均 采 用 *+$!,-.)淬 火 硬 度 /%01&23*, 当 模具 处 于 上 限 位 置 待 工 作 状 态 时 ) 将 毛 坯 料 放 在 落 料 凸模 4 和 落 料 凹 模 5! 之 间 ) 随 着 冲 床 滑 块 的 向 下 运 动 )首 先 落 料 凸 模 4 对 毛 坯 进 行 落 料 ) 冲 孔 凸 模 / 和 冲 孔凸 模 5# 进 行 预 冲 孔 , 冲 床 滑 块 继 续 向 下 运 动 )落 料 凸模 4 利 用 内 孔 与 翻 边 凸 模 54 一 起 作 用 对 该 隔 板 进 行翻 边 达 到 $!5%) 尺 寸 , 同 时 冲 孔 凹 模 5/ 与 卸 料 板 作用 向 上 翻 内 孔 $4/(6)翻 边 凸 模 54 与 翻 孔 凸 模 6 相作 用 向 下 翻 内 孔 $6/(6),另 外 两 对 凸 模 +凹 模 相 作 用向 下 翻 内 孔 $/!(6)+$4/(6)这 时 冲 床 滑 块 达 到 下死 点 位 置 , 冲 床 滑 块 开 始 向 上 运 动 ) 在 聚 胺 酯 的 作 用下 )卸 料 板 5&+弹 料 钉 +翻 边 凸 模 54)分 别 将 隔 板 和 废料 顶 出 )完 成 整 个 冲 压 过 程 ,图 ! 冲 孔 落 料 翻 边 复 合 模5(上 模 板 !(固 定 板 4(落 料 凸 模 #+%+51(聚 胺 酯 /+5#(冲 孔 凸 模1(模 柄 6(翻 孔 凸 模 及 冲 孔 凹 模 (弹 料 钉 5&(卸 料 板 55(导 向 装 置5!(落 料 凹 模 54(翻 边 凸 模 5/(翻 孔 凸 模 及 冲 孔 凹 模 56(下 模 板4 结 束 语该 模 具 滑 动 部 件 较 多 )一 定 要 有 足 够 的 硬 度 )尺 寸精 度 要 求 较 高 , 装 配 时 要 认 真 细 致 )试 模 时 要 掌 握 好 冲裁 深 度 , 由 于 该 模 具 的 冲 裁 行 程 较 大 )工 作 时 应 选 择 稍大 吨 位 的 冲 床 , 聚 胺 酯 压 缩 量 较 大 )老 化 的 较 快 )要 定期 更 换 )以 保 证 有 足 够 的 压 边 力 )保 证 制 件 平 整 +棱 角分 明 ,参 考 文 献5 冲 模 设 计 手 册 编 写 组 (冲 模 设 计 手 册 (机 械 工 业 出 版 社 出 版 )5%(! 冲 模 技 术 ! 模 具 制 造 2005年 第 11期中 国 超 日 模 具 受 的 载 荷 来 选 择 。 较 软 的 橡 胶 适 用 于 成 形 曲 面 比较 圆 滑 的 胀 形 件 ,这 是 由 于 硬 度 低 的 橡 胶 允 许 变 形 量较 大 ,可 提 高 其 使 用 寿 命 ,而 且 也 可 以 减 小 压 力 机 的吨 位 需 要 。 但 当 成 形 零 件 具 有 小 的 圆 弧 或 尖 角 ,且 要求 成 形 后 外 表 轮 廓 清 晰 时 ,则 应 选 用 较 硬 的 橡 胶 。 对本 铝 合 金 茶 壶 零 件 的 形 状 及 外 表 要 求 是 符 合 后 一 种情 况 ,故 选 用 的 聚 氨 酯 橡 胶 邵 氏 硬 度 为 7080A。 具 的 加 工 技 术 要 求为 了 保 证 制 件 的 质 量 ,除 了 合 理 设 计 模 具 结 构 及选 用 较 佳 的 模 具 材 料 和 热 处 理 工 艺 以 外 ,更 重 要 的 是模 具 零 件 的 加 工 技 术 要 求 。 由 于 本 模 具 中 上 、 下 凹 模两 个 零 件 组 成 球 形 的 外 表 面 要 求 较 高 ,因 此 对 这 些 零件 的 加 工 技 术 提 出 更 高 的 要 求 ,如 平 行 度 、 垂 直 度 、 对称 度 等 ,否 则 就 会 产 生 制 件 的 各 种 缺 陷 。 如 下 凹 模 按其 形 状 及 尺 寸 , 加 工 技 术 要 求 查 资 料 可 得 相 应 的 数据 ,在 图 5中 所 标 注 。5 结 束 语在 当 今 ,家 庭 厨 房 五 金 行 业 的 迅 速 发 展 ,其 中 铝合 金 茶 壶 的 数 量 日 益 增 多 ,追 求 产 品 价 格 及 质 量 十 分剧 烈 ,采 用 先 进 的 橡 胶 胀 形 模 是 一 项 行 之 有 效 的 最 佳途 径 ,它 既 能 提 高 产 品 表 面 质 量 ,又 可 减 少 设 备 投 资费 用 ,从 而 明 显 降 低 了 产 品 成 本 。图 5 下 凹 模 的 加 工 技 术 要 求参 考 文 献1 冲 压 工 艺 及 冲 模 设 计 编 委 会 工 艺 及
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