油擋沖壓件成形工藝分析與模具設計(二)

油擋沖壓件成形工藝分析與模具設計(二)

Feb 07, 2023

 

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轉發(fā)自:模具技術2019.No.3 35

文章編號:1001-4934(2019)03-0035-04

作者:羅 楠

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院 數(shù)控工程學院,陜西 西安 710300)

由于板料本身存在金屬結構組織、模具間隙、潤滑等的不均勻,會引起油擋零件拉深后邊緣不齊,需后續(xù)修邊。

由于此零件精度要求較低,所以不考慮增加修邊余量。

 

根據(jù)久里金法則計算,將零件中性層部分母線分為7段,如圖3所示。得到各段長度及各段形心到旋轉軸的距離Rxi如表1所示,油擋零件表面積F0 計算如式(1)所示。

圖3 中性層母線劃分示意

F0 =∑i(n)=1liRxi (1)

∑i(n)=1liRxi=l1Rx1+l2Rx2+…+l7Rx7式中:li———中性層各部分母線長,mm;

Rxi———中性層各段形心到旋轉軸的距離,

mm;

表1 中性層各部分母線及其形心尺寸 mm

中性層各段 l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7

母線li 6.00  2.36  2.50  2.36  5.50  3.14  15.50

形心Rxi 23.00  19.50  19.25  22.00  15.50  16.77  7.25

F0———油擋零件表面積,mm2。

  經(jīng)計算,F0=534.35mm2,代入式(2),

D=槡8F0 (2)式中:D———坯料直徑,mm;

經(jīng)計算,D≈66mm,取毛坯尺寸為69mm。

2.2 確定拉深次數(shù)

根據(jù)零件形狀,采用正、反拉深的方法,反拉深能夠增大坯料被拉入凹模的摩擦阻力,可以解決零件口部起皺的問題。零件的相對厚度為(t/D)×100=1.4,正拉深和反拉深時的相對直徑值均約為1.4,查文獻[1]得知,零件的相對高度h/d小于表中的極限值,故正、反拉深均可一次拉深成形。

2.3 確定工藝方案

該零件的沖壓工序包括:落料、正向拉深和反向拉深??傻玫揭韵拢捶N工藝方案:

模具技術2019.No.3 37

序模,由于反拉深工序在單工序模中完成,影響整個零件的精度,而且中間過程序要取件,生產(chǎn)效率不高;

方案三,帶料連續(xù)拉深,或在多工位自動壓力機上沖壓成型,此方案生產(chǎn)效率高,操作安全,但需要專用的壓力機或自動的送料裝置,模具的結構比較復雜、制造周期長、生產(chǎn)成本高;方案四,落料、正拉深、反拉深復合模,一副復合模中完成所需沖壓工序,沖裁時材料處于受壓狀態(tài),零件表面平整,模具結構緊湊,方案 四不僅減少模具制造費用,而且可提高生產(chǎn)效率[2-4],故采用方案四。

3 模具設計

3.1 落料凸、凹模刃口尺寸的確定

油擋毛坯料 69 mm 按IT14 級查得

69?。埃福罚?mm,查文獻[5],采用分開計算法得到落料凸、凹模刃口尺寸,如表2所示。

表2 落料凸、凹模刃口尺寸 mm

參數(shù) Zmax Zmin X δA δT DA DT

數(shù)值 0.07  0.05  0.5  0.012  0.008  68.6+0.012?。?68.5?。埃埃埃福?/span>

方案一,落料→拉深→反拉深,單工序模,此方案結構簡單定位誤差大,生產(chǎn)效率低;方案二,落料→正拉深復合→反拉深單工表2中:Zmax,Zmin———最大、最小合理間隙,mm;

X———磨損系數(shù);

δA,δT,———凸、凹模的制造公差,mm;

DA,DT———落料凸、凹模尺寸,mm。

3.2 工作零件設計

3.2.1 落料凹模

圖4為落料凹模。落料凹模上設置有擋料銷孔、用來固定的螺紋孔和銷釘孔若干,同時,在內(nèi)圈設計了限位倒角,以限制壓邊圈的行程。

圖4 落料凹模

3.2.2 落料凸模與正拉深凹模

圖5為落料凸模與拉深凹模。在此凸、凹模內(nèi)部同樣設計了限位倒角,以限制壓邊圈的行程,在上圓口設計了安裝反拉深凸模的沉槽。

3.2.3 反拉深凸模

圖6為反拉深凸模。為方便安裝推桿,在反拉深凸模上設計了3個推桿孔。在其內(nèi)部設計了透氣孔,以使拉深后的沖壓件不受空氣的

圖5 落料凸模與拉深凹模

壓力而緊緊地包住在凸模上。在頂端設計了圓凸緣結構,方便裝配與固定。

圖6 反拉深凸模

3.2.4 正拉深凸模與反拉深凹模

圖7為正拉深凸模與反拉深凹模。在反拉深凹模上設計了3個螺紋孔,以便與下模板固定。在其內(nèi)部設計了1個螺紋大孔,用以安裝彈簧。

圖7 正拉深凸模與反拉深凹模

3.3 落料正、反拉深復合模結構

圖8是落料正、反拉深復合模的結構圖。模具的落料部分采用正裝式,正拉深部分采用倒裝式,反拉深部分采用正裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件,同時設有彈性頂件裝置,這種結構操作方便,出件暢通無阻,生產(chǎn)效率高。

當上模下行時,帶動落料凸模與正拉深凹模5完成落料、正拉深,下壓邊圈25與頂桿24共同作用實現(xiàn)壓邊。完成正拉深后,上模繼續(xù)下行,帶動反拉深凸模10下行,連同正拉深凸模與反拉深凹模23共同作用進行反拉深,反拉深時上壓邊圈13進行壓邊,彈簧22與頂料板20保證零件地面的平整。反拉深完成后,上模上行,彈簧22推動頂料板20將成形后的油擋零件由下模中頂出??梢姡藦秃夏?身樌瓿陕淞希?、反拉深工序,實現(xiàn)油擋零件的成形。

1-上模座 2,22-彈簧?。常读习濉。矗瓐A柱銷 5-落料凸模與正拉深凹?!。叮蠅|板?。罚萍濉。福咕壞1。梗驐U

10-反拉深凸?!。保保茥U 12,14,15,21,19-螺釘 13-上壓邊圈?。保叮常埃瓕住。保罚玻梗瓕е。保福履W。玻埃斄习?/span>

23-正拉深凸模與反拉深凹?!。玻矗敆U 25-下壓邊圈?。玻叮瓐A柱銷?。玻罚寄9潭ò濉。玻福淞习寄!。常保瓝趿箱N圖8 落料正、反拉深復合模

(下轉第58頁)

58 Die?。幔睿洹。停铮酰欤洹。裕澹悖瑁睿铮欤铮纾。危铮场。玻埃保?/span>

5 結論

針對翻邊起皺缺陷問題,采用本文所述的方法,建立翻邊模型,快速計算翻邊后材料延伸率,并根據(jù)本文通過理論與實際對比所建立的判據(jù),快速、有效地識別起皺狀態(tài),在整車開發(fā)早期階段推動設計更改,提高項目團隊的決策效率。

圖17 翻邊后返修

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圖18 飾板遮蓋

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4 結論

(1) 所設計的落料正、反拉深復合??稍谝桓蹦>呱弦粋€行程內(nèi)完成落料及正、反拉深。

(2) 利用正、反拉深復合一次成形油擋沖壓件,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且減少生產(chǎn)設備的投入,同時達到減排、降耗的目的。

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