合页扣件冲压工艺分析

合页扣件冲压工艺分析

1艺的制作图1中的图1所示的结销采用在一台大的厚铜库的门上。材料为specsd，材料厚度2mm，大规模生产，建模工艺包括冲孔、卷曲、弯曲等。零件表面不得有划痕,截断面不得有毛刺,未注尺寸公差为IT12级,外形尺寸97.9+00.10mm、47.5+00.10mm有装配要求,必须保证。如采用单工序模生产,所需模具多,零件质量不能保证,生产效率低,决定采用精密级进模进行生产。2优化零件弯曲成形由图1可知零件成形后2个方向有公差要求,而保证这2个方向的尺寸最终取决于Z形弯曲和端部卷圆是否到位。Z形一次弯曲成形比较困难,经可行性分析,需经2次弯曲成形,每次弯曲回弹必须严格控制,控制回弹通过调整成形角来实现。材料在垂直于纤维方向弯曲半径均大于SPHC＿DS的最小弯曲半径满足成形要求但裁料时要考虑纤维方向尽量采取弯曲方向与材料毛刺方向一致减小毛刺对零件弯曲质量的影响。端部卷圆也是零件成形难点之一,分3步完成,尺寸和形状易受外力影响。经模拟计算,零件最终展开图如图2所示。3排样与工序设计设计排样图的过程,就是确定模具结构的过程,如排样图确定了,模具基本结构也就确定了,所以在进行排样设计时,要从全方位进行考虑,不能受限于局部结构。在充分分析合页扣件成形特点的基础上,考虑送料、定位、模具结构及制造成本等要素,决定采用双排横排排列,排样图如图3所示。工序为:(1)冲裁、压2个凸包;(2)冲裁;(3)冲裁;(4)冲裁;(5)卷圆预弯;(6)第2次卷圆弯曲;(7)卷圆;(8)Z形预弯;(9)Z形弯曲成形;(10)冲裁;11空位;12冲裁落件。4螺母结构4.1带模模具的送料、卸料及检测装置的设计模具结构如图4所示。有如下特点:(1)采用标准的八板结构精密级进模设计,有利于模具镶件的安装;有利于零件后续设计变更时,模具依旧可以根据零件变更修改模具设计空间。所有冲裁和成形部位采用镶拼结构,有利于模具制造、调试和维修。(2)采用联合导向形式,即除了上、下模座采用滚动导向装置外,级进模内部两模块分别在上模、卸料板、固定板、凹模、下模之间各装有2对小导柱、导套作模具的精密导向。小导柱与小导套采用标准件,导柱与导套的间隙可控制在0.005mm左右,冲压时输入润滑油,产生的油膜填充导柱与导套的间隙,达到无间隙滑动导向的要求。导柱采用SUJ2轴承钢制造,导套外层采用SUJ2,内部与导柱滑动部分采用铜合金并开有油槽。(3)送料采用浮顶机构,确保条料在送进过程中的平顺。常规冲压时,条料是在接触凹模表面时送料的,这样在条料表面与凹模之间产生粘吸以及冲裁时所产生的毛刺使条料在送进过程中受到摩擦阻力,影响送料精度;另外零件含有压凸包、弯曲、卷圆等工序,为送料顺畅,条料送进必须浮离凹模平面一定高度。因此在模具中设计了条料浮顶机构,考虑到安装的方便及零件材料特性,浮顶机构选用普通柱式浮钉。(4)由于高效、精密、长寿命的多工位级进模多用于大批量生产,对凸、凹模及卸料板等工作部件的合理选材、制造精度、热处理提出了很高的要求。凹模板采用Cr12Mo1V1,淬火到60～62HRC并深冷时效处理,凹模板上的销钉孔、浮升销孔、基准孔、导套孔及安放镶件的型孔位均在热处理后用慢走丝线切割加工,确保精度。卸料板采用Cr12Mo1V1,淬火到56～58HRC并深冷时效处理,卸料板上的基准孔、导套孔及导正销孔位均在热处理后用慢走丝线切割加工,确保精度。凸模固定板采用Cr12Mo1V1,淬火到56～58HRC并深冷时效处理。所有凸模、凹模镶件采用DC53,淬火到60～62HRC并深冷时效处理。(5)多工位级进模在冲压过程中为了消除送料累积误差和高速冲压所产生的振动及冲压成形时所造成的条料窜动,通常由自动送料装置作送料粗定位,导正销作精定位。合理安排导正销的位置与数量十分重要。在设计中前段工位先冲出导正孔,在以后工位中冲出3个6mm的孔,以其中的中间孔作导正精定位用。(6)高速冲裁中,在多工位级进模上根据需要装设安全检测装置,用于保护模具及操作者。在压力机及模具中装设的灵敏可靠安全检测装置,主要有:(1)送料到位检测装置;(2)操作者是否在冲压区检测装置;(3)卸料板平行检测装置;(4)横向、纵向弯曲检测装置;(5)卷料宽度、厚度检测装置。此模具内部设有误送检测探针,确保模具非正常工作时能及时停机,保护模具安全。在模具内卸料弹簧组件27的作用是预压力在组件内当模具处于非工作状态时,模板不受弹簧作用力。4.2零件弯曲回弹,是将零件中拉出最卷圆通过3次弯曲成形来实现,第2、3次卷圆如图5、6所示。第2次卷圆采用活动弹压镶件,确保条料压紧后才进行弯曲,既防止条料变形,又有利于条料成形后的抬料。弯曲回弹的控制常用方法有补偿法与镦压法。补偿法是在模具相应位置开出一定斜度,使零件出模后正好符合规定的角度。镦压法是镦压零件弯曲带,改变应力、应变状态,达到控制弯曲回弹的目的。该零件在长度方向最终成形有公差要求(97.9+00.10mm),所以85.9°与88.3°2个弯曲角先进行补偿再利用镦压法来控制弯