防塵蓋成形工藝分析及模具設計
2016-10-09唐紅春 周丹江
(武漢工程職業技術學院)
摘 要:通過對運輸機主軸防塵蓋的結構與尺寸精度的分析,提出了幾種加工工藝方案,對各方案進行了論證,Z終確定了采用復合模成形該零件,同時還介紹了生產防塵蓋模具的結構和設計要點,實踐證明該模具成形的零件毛刺小,生產效率高,成本低,較好的解決了工件兩端大小深度不一,底部易拉裂的問題,達到了預期目標。
關鍵詞:防塵蓋;加工工藝;復合模
引言
圖1所示為運輸機上主軸兩端的防塵蓋,料厚1mm,材料為08F,主要起到防塵密封作用。零件是盒形件,帶凸緣。生產批量為大批量。

圖1 防塵蓋零件圖
1.加工工藝方案的確定
根據零件的結構特點,有如下幾種成形工藝:
1.1采用多個工序模進行生產:①落料——拉深——切邊
此方案需要三副模具,缺點有:①模具的制造費用高;②零件的生產效率低;③工序件的定位誤差大;④由于存在切邊工序,材料利用率低,而且切邊的質量不易保證,這對大批量生產的產品顯得更為突出。故此方案不合適。
1.2采用多工位級進模進行生產,生產此零件共需2個工位,第1工位落料拉深(復合),第2工位切邊。
此方案Z大的缺點是材料利用率低,兩工位間的搭邊至少要有10mm,定位精度低,而且切邊的質量不易保證,故此方案也不合適。
1.3采用復合模生產一個工位同時完成落料、拉深和切邊3個工序。
此方案模具結構簡單,模具制造費用低,零件的生產效率高,采用帶料連續送進,使得材料利用率高,料與料之問的搭邊只有2~3mm,更重要的是生產出的零件精度較高,切邊質量好,故此方案為較佳方案。
2.沖壓工藝參數的確定
2.1毛坯尺寸的確定 根據零件的形狀,兩端分別按帶凸緣的筒形件展開,中間部分按U形件彎曲展開計算,毛坯的展開形狀為長圓形。
2.2工藝參數確定 由于該零件兩端的大小與深度不同,大端的成形比較困難,所以計算時應以大端的尺寸作為計算依據,確定拉深工藝參數,通過計算得知此零件可以一次拉深成形。
3.模具結構與工作過程
3.1模具結構
模具采用正裝復合模結構,裝在復合模上模部分的凸凹模18通過凸凹模固定板17、墊板16與上模座15固定在一起。裝在下模部分的落料落料凹模21與拉深凸模6通過墊板4用螺釘與定位銷與下模座23固定在一起。
上、下模采用獨立的導柱導套導向,導柱布置在兩側中線位置。
采用浮動拉深凹模結構解決了型腔制造工件脫模的困難,改善了模具的排氣性能。
在沖裁后,為了完成推件與卸料,在上模部分還裝有由卸料板19、卸料螺釘8與彈簧組成的彈性卸料裝置,由推桿12與推件板9所組成的剛性推件裝置。而在下模部分則裝有由頂桿3、支撐板24與橡皮25組成的彈性頂件裝置。由于頂桿與卸料板均是彈性的,條料與沖裁件都同時在壓平狀態下沖裁,拉深,能達到平整要求,且沖裁精度較高。
模具在拉深過程中,為防止凸緣起皺,需要壓邊力,但防護蓋兩端大小深度不同,為了保證在拉深過程中材料各個部分流入凹模洞口的速度一致,防止底部拉裂,在安裝在下模的彈性元件橡皮1與橡皮25性能上有差別。橡皮1提供的壓邊力大于橡皮25提供的壓邊力,從而使得兩端的材料流入凹模洞口達到一致。
3.2工作過程
如圖所示,沖裁時,從正面手動送進條料,條料放置在落料凹模上,依靠擋料銷定位。上模下行時,卸料板19先接觸到板料,裝在卸料螺釘8上的彈簧被壓縮產生壓料力,凸凹模18進入凹模21完成落料,上模繼續下行,拉深凸模6進入浮動拉深凹模7,完成大小端深淺不一致的凸緣件拉深,在這一過程中,強力彈簧13不壓縮,上模繼續下行,浮動切邊凹模5碰到墊板4不能下行,上模再繼續下行,強力彈簧13開始壓縮,凸凹模18下行,完成切邊工藝?;爻讨邢鹌?5彈性恢復,迫使頂桿3將沖件和切邊廢料從下模頂出,上模繼續上行,沖床的橫梁推推桿12,推桿12再推推件板9將沖件從上模頂出。

1.橡皮;2.螺桿;3.頂桿;4.墊板;5.浮動切邊凸模;6.拉深凸模;7.浮動拉深凹模;8.卸料螺釘;9.推件板;10.螺釘;11.模柄;12.推桿;13.強力彈簧;14.承壓板;15.上模座;16.墊板;17.固定板;18.凸凹模;19.卸料板;20.壓邊圈;21.落料凹模;22.獨立導柱導套;23.下模座;24.支撐板;25.橡皮
圖2 模具裝配圖
4.結束語
模具試沖出的零件毛刺極小,產品斷面平整光滑,生產效率高,成本低,較好的解決了工件兩端大小深度不一,底部易拉裂的問題,達到了預期目標。
參考文獻
[1]丁松聚.沖壓工藝學[M].北京:機械工業出版社,2001.
[2]鄭可煌.實用沖壓模具設計手冊[M].北京:宇航出版社,1992.
[3]劉建超.沖壓模具設計與制造[M].北京:高等教育出版社,2004.
[4]成虹.沖壓工藝與模具設計[M].北京:高等教育出版社,2001.