Nov 13, 2023
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轉(zhuǎn)發(fā)自:模具工業(yè)
作者:劉昌棋
(福建工程學(xué)院,福建福州350108)
摘要:根據(jù)保護(hù)板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)要求,分析了保護(hù)板的沖壓成形工藝,制定了適合保護(hù)板生產(chǎn)要求的沖壓工藝方案,敘述了拉深模、沖孔切邊模、翻邊切槽模3副模具的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證,該保護(hù)板成形工藝方案是有效而可靠的,對(duì)類似零件的生產(chǎn)具有一定的參考作用。關(guān)鍵詞:保護(hù)板;沖壓工藝;模具結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào):TG386·32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1 1一2168(2013)05一28一05
Stamping process and the die for protection plate
LIU Chang-qi
(i皿University Of Technology,№Zhou,F(xiàn) i 1 350108,China)
Abstract:祀stampmg process Of a protection plate was皿ed and the processing scheme was designed based on the structure characteristic and producåon requmement.
sfructures and working processes Of the drawing die,piercing and trimming山e,fl g id slot恤ig die for the protection plate were SO presented.
Key words: protection plate; stamping process,die structure
1零件結(jié)構(gòu)分析
某掃雪機(jī)保護(hù)板的模型如圖1所示。保護(hù)板外形為不對(duì)稱異形件,在基準(zhǔn)平面上有部分上凸和下凹,這給零件沖壓成形帶來(lái)困難。保護(hù)板材質(zhì)為鋁合金板,料厚2·5 mm,外形尺寸為530·4 mm × 278·6 mm×37·6 mm,零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:
(1)零件為不對(duì)稱異形件,在基準(zhǔn)平面上有部分上凸和下凹,前端最高處由平面凸起13 · Imm,中下部凹槽處下凹深度為6mm。
(2) 零件左右翻邊高度為24mm,內(nèi)圓角為滅4 mm,且在兩翻邊上各有6個(gè)直徑·2 mm的安裝孔。
(3) 在零件端面的周邊分布有22個(gè)直徑5 ·2 mm的小孔和2個(gè)直徑3mm的孔,在零件中部下凹處有一個(gè)較大的異形通孔切槽,在切槽邊上分布有5個(gè)直徑mm的孔,孔與切槽邊緣的最小距離為2.9 mmo
將保護(hù)板的上凸和下凹部分分成2道工序成形,不但生產(chǎn)效率低,而且零件的翹曲變形量很大,零件平面度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。將零件上凸和下凹一次拉深成形,能大大提高生產(chǎn)效率,而且零件的
收稿日期:2012一11一27。
作者簡(jiǎn)介:劉昌棋(1%2一),男(漢族),福建福州人,高級(jí)工程師,主要從事金屬板料成形工藝的研究與模具設(shè)計(jì)。
表面平面度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
圖1保護(hù)板模型
2零件成形工藝分析
由圖1和圖2可見(jiàn),保護(hù)板前端最高處凸出基準(zhǔn)面13 · Imm,中下部下凹深度為6mm。為了使零件上凸和下凹能夠一次拉深成形,滿足拉深時(shí)板料的塑性變形要求,上、下模都必須采用浮動(dòng)壓邊,并在拉深開(kāi)始板料產(chǎn)生塑性變形時(shí)要有足夠大的壓邊力[1],保證拉深過(guò)程中板料不發(fā)生起皺、翹曲。由于零件上端凸出13 · Imm部分在邊緣上,必須在零件邊緣沿表面留一定的切邊余量,拉深凸模采用圓角過(guò)渡[2],并保證拉深初始板料處于基準(zhǔn)平面上,且有足夠的壓邊量。由于保護(hù)板上凸和下凹兩部分中心線前后方向不是對(duì)稱的,而且上凸和下凹相差高度達(dá)6· 1 mm,考慮到拉深時(shí)板料產(chǎn)生塑性變形后模具工業(yè) 2013年第39卷第5期
材料能夠相對(duì)均衡地向凹模內(nèi)流動(dòng),必須在中下部異形切槽內(nèi)設(shè)置凸包,以平衡板料各個(gè)方向的變形量,減少零件成形后由于殘留應(yīng)力影響產(chǎn)生翹曲變形六保證零件的表面平面度要求。凹槽內(nèi)設(shè)置的凸包經(jīng)切槽后去除掉,不影響零件的形狀。左右兩側(cè)翻邊上的側(cè)孔是安裝孔,精度要求不高,可以先沖孔后翻邊。
37.6
圖2零件二維圖
3沖壓工藝方案的確定
在確定保護(hù)板沖壓工藝方案時(shí),考慮到生產(chǎn)與設(shè)備條件的實(shí)際情況,為了提高生產(chǎn)效率,充分有效地利用設(shè)各資源,并結(jié)合零件的成形工藝分析,采用3道工序沖壓完成。板料先拉深,然后進(jìn)行沖孔切邊,由于凹槽內(nèi)的異形切槽邊緣與5個(gè)直徑聲 mm的孔邊最小距離只有2.9mm,再加上異形切槽面積比較大,考慮到凹模強(qiáng)度以及模具日后的維修難易度,將異形切槽安排到第3道工序與翻邊一同完成。所以沖壓工藝采用拉深成形、沖孔切邊、翻 29
邊切槽3道工序。拉深成形工序在液壓機(jī)上進(jìn)行,沖孔切邊和翻邊切槽在沖床上進(jìn)行,分別由3副模具沖壓成形。板料下料尺寸為603mm × 305mm,拉深成形后工序件尺寸如圖3所示,經(jīng)沖孔切邊后工序件尺寸如圖4所示,再經(jīng)翻邊切槽后得到圖2所示零件。
圖3 拉深成形工序件尺寸
圖4 沖孔切邊工序件尺寸
4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作過(guò)程 4,1拉深模結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程
圖5所示為拉深模結(jié)構(gòu)。為了使零件能夠一
圖5拉深模結(jié)構(gòu)
1.上模板2,調(diào)整塊3,下壓料板4.上壓料板5.上墊板6,上墊塊7.上凸模&上凸模墊板9限位板10.導(dǎo)向塊I l .下模板12,耐磨塊性導(dǎo)向固定板且下卸料螺釘1 &上卸料螺釘1在下凸模
17.下凸模墊板18.凸模鑲件19.強(qiáng)力彈簧20,氮?dú)鈴椈?1.導(dǎo)正銷
30
次拉深成形,拉深模采用了雙浮動(dòng)壓邊結(jié)構(gòu),上模用6個(gè)氮?dú)鈴椈?0提供壓邊力,下模由四個(gè)強(qiáng)力彈簧19提供壓邊力。上壓料板4的行程為18mm,下壓料板3的行程為20mm。當(dāng)拉深開(kāi)始板料產(chǎn)生塑性變形時(shí),上、下彈簧20、四提供的壓邊力大約為 40 × 103kN。在下壓料板3的4個(gè)角落各設(shè)1個(gè)壓邊調(diào)整塊2,調(diào)節(jié)控制壓邊力。調(diào)整塊2的高度應(yīng)高出壓料板表面一個(gè)料厚加舊mm,待試模時(shí)作適時(shí)調(diào)整控制壓邊力。模具的上、下模采用2個(gè)導(dǎo)向塊導(dǎo)向,在導(dǎo)向固定板13的3個(gè)側(cè)面鑲上耐磨塊12,以增強(qiáng)耐磨性和便于調(diào)整間隙。同時(shí)2個(gè)導(dǎo)向塊又能對(duì)下壓料板3進(jìn)行導(dǎo)向,上壓料板4是通過(guò)4個(gè)固定在上凸模7上的導(dǎo)向塊10進(jìn)行上下導(dǎo)向。上凸模7 和下凸模16以及上壓料板4和下壓料板3都采用 7CrSiMnMoV鋼制造,具有一定的強(qiáng)度和硬度,又易于加工,并在試模結(jié)束后對(duì)硬度要求較高的部位可進(jìn)行局部火焰淬火。在上模和下模各設(shè)8個(gè)卸料螺釘,上卸料螺釘巧控制上壓料板4開(kāi)模后不掉落,并壓緊氮?dú)鈴椈?0。下卸料螺釘14是為防止開(kāi)模時(shí)下壓料板3粘住上模脫離導(dǎo)向塊,并給強(qiáng)力彈簧 19適當(dāng)?shù)念A(yù)壓力。在上凸模7上鑲一凸模鑲件18,以平衡板料各個(gè)方向產(chǎn)生的塑性變形,減少零件沖壓成形后由應(yīng)力產(chǎn)生的翹曲變形,凸模鑲件18的高度可根據(jù)試模情況進(jìn)行調(diào)整。
拉深模工作過(guò)程為:上模上行,上、下模打開(kāi),上壓料板4和下壓料板3分別在氮?dú)鈴椈?0和強(qiáng)力彈簧19作用下停留在相應(yīng)的位置,將板料放在下壓料板3上定位。上模下行,當(dāng)上壓料板4碰到板料時(shí)推動(dòng)下壓料板3壓住板料,由于上壓料板4上方的氮?dú)鈴椈?0初始載荷大于下壓料板3下方的強(qiáng)力彈簧19預(yù)壓力,下壓料板3開(kāi)始?jí)嚎s強(qiáng)力彈簧19 向下運(yùn)動(dòng),在板料碰到下凸模16時(shí),上、下兩彈簧力達(dá)到平衡。上模繼續(xù)下行,板料碰到下凸模16時(shí)開(kāi)始拉深,這時(shí)上壓料板4在強(qiáng)力彈簧19和拉深力的綜合作用下也開(kāi)始回縮,上凸模7碰到板料后,工件上凸和下凹兩部分都拉深成形。下壓料板3繼續(xù)下行,上壓料板4繼續(xù)回縮,當(dāng)上壓料板4碰到上模板 1和下壓料板3碰到限位板9時(shí)兩工作面壓緊工件,拉深結(jié)束。上模上行,同時(shí)兩壓料板在彈簧力的作用下將工件從上、下凸模中推出并留在下壓料板3 上,上模上行至上止點(diǎn),手工取出工件,結(jié)束一個(gè)工作循環(huán)。
42沖孔切邊模結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程
圖6沖孔切邊模結(jié)構(gòu)
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