罩圈落料-拉伸-冲孔-翻边复合模设计

・冲模技术・　ｓｕＲｌ　Ｎｌ　田国趋１ｉ，艟具　ＣＨｌＮＡ　正，　，＾『，ＭｏＵＬＤ　▲＠　罩圈落料一拉伸一冲孔一翻边复合模设计　新余市长林集团长林机器公司技术部（江西新余３３８０２９）　钟翔山　【摘要】根据零件的具体结构，在充分分析其各工序成形工艺特点的基础上。设计了落料一拉　伸一冲孔一翻边复合模，优化了工艺，提高了生产效率，保证了零件的产品质量要求。　关键词：罩圈；复合模；设计；工艺特点　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　Ｄｉｅ　ｏｆ　Ｂｌａｎｋｉｎｇ－Ｄｒａｗｉｎｇ－Ｐｉｅｒｃｉｎｇ－　Ｆｌａｎｇｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｈｏｏｄ　Ｃｉｒｄｅ　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｐａｒｔ＇ｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｅａｃｈ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ，ｂｌａｎｋｉｎｇ－ｄｒａｗｉｎｇ－ｐｉｅｒｃｉｎｇ－ｆｌａｎｇｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｄｉｅ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｒｔｓ　ａｒｅ　ｅｎｓｕｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｏｏｄ　ｃｉｒｃｌｅ；ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｄｉｅ；ｄｅｓｉｇｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　１　前言　某型仪表部件上有如图１示罩圈零件。采用　根据该零件翻边特点．依据翻边前后体积不变原　则，考虑到翻边前后材料厚度变化很小，因此，可按翻　边前后表面积不变进行计算。即保证图２示计算简图　中翻边前后阴影面积相等．即　（７０２－Ｄ　）＝　ｘ４．５ｘ（Ｔｒｘ７０—４ｘ４．５）＋Ｔｒｘ６１ｘ（８—５）　叶　二　ｌｍｍ　Ｑ２３５一Ａ钢板制成，小批量生产，由于使用上的　要求，须拉伸成阶梯形盖结构，且要反向翻边出一高　度为８ｍｍ的内筒。　即：保证翻边前￣ｂ７０ｍｍ外径、Ｄ内径组成的圆环　表面积与Ｒ５ｍｍ的四分之一凹球带及６６０ｍｍ内径、　３ｍｍ高圆筒共同组成图形的表面积相等。　代人数据。可求出按在拉伸件底部冲孔后翻边需　图１零件结构简图　预冲的孔直径Ｄ为６４８．５ｍｍ。　２工艺分析及计算　这是一典型的筒形拉伸件。零件结构并不很复　杂，按照零件的加工顺序，首先要判断出是否能一次　性加工出６６０ｍｍ的内筒．成形方法主要有２种：翻边　和拉伸后切去筒底形成。考虑到减少坯料成形尺寸。　有利于降低成本，采用翻边成形当然是首选，为此，须　对该零件最大成形翻边高度进行判断。　依据翻边的最大翻边高度计算公式：　ｈ　ｍ：￣＝Ｄ／２（１　）＋０．４３ｒ＋０．７２ｔ　图２翻边预冲孔计算简图　根据上述分析．零件毛坯可确定按大筒外径为　ｔｈ１００ｍｍ、高１０ｍｍ及小筒外径￣ｂ８０ｍｍ、高６ｍｍ的阶　梯筒进行计算。　选取合适的修边余量后。根据拉伸前后毛坯与工　件的表面积不变原则．依据毛坯直径Ｄ计算公式：　厂■—一　为材料的翻边系数，查表，取０．７。　ｈ　ｍ￣＝６１／２（１－０．７）＋０．４３ｘ４．５＋０．７２ｘ１＝１　１．８＞实际翻　边高度７．５ｍｍ．故能一次翻成。　《模具制造））２００６年第７期　Ｄ＝、／　∑　・ｌ５・　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｓｕＲｌ　Ｎｌ。　田国一ｊ　１ｉｒ桓具　ＣＨＩＮＡ譬‘，胥，＾　ＭｏＵＬＤ　式中　∑户—一拉伸零件各部分的表面积之和　可求得毛坯直径Ｄ为￣１２１ｍｍ　又依照阶梯形拉伸件的“克里满诺维奇”经验公式：　ｍ＝▲＠　・冲模技术・　拉伸成形。　根据零件的工艺计算，依据传统的加工经验，可　制订出工艺方案为：落料一拉伸一修边一预冲孑Ｌ一翻　边，如图３所示。　（　＋旁Ｈ　＋　）　３新工艺方案确定　传统的加工工艺方案，当然能生产出合格的产　品。但由于工艺流程长、占用设备多、费工费时，而过　式中ｈ。，　广ｄ。，如～大、小筒阶梯处的拉伸高度　大、小简阶梯的直径　所求阶梯的毛坯直径　多的模具数量及不大的零件生产批量，又将进一步降　低企业经济效益。　根据零件结构要求可以看出．该零件为浅拉伸　件，拉伸高度不大，零件精度要求也不高，因此，可　不对加工零件进行修边，而预冲孑Ｌ后的翻边。由于　翻边高度不大，也易成形。由于零件翻边尺寸与拉　根据该公式可大概判定所求阶梯筒的假定拉伸　系数。　代人数值，可求得阶梯筒的假定拉伸系数为：ｍ＝　０．７５。　由于毛坯相对厚度ｔ／ＤｘｌＯ０＝０．８３。　根据相对厚度０．８３，可查得极限拉伸系数为ｍ极　＝伸外形尺寸、展开件落料尺寸具有一定的差值，为　零件成形结构的设计创造了条件，因此具有复合的　可能。　０．５３－０．５５。　根据阶梯形件拉伸的判断条件：若计算所得的假　定拉伸系数等于或大于由同样大的毛坯拉伸圆筒形　工件（按最小的阶梯直径计算）所能达到的极限拉伸　系数，则可一次拉成。显然ｍ＞ｍ极，故该阶梯简可一次　综合考虑零件使用及其工艺计算，决定改进工艺　方案，设计落料一拉伸一冲孔一翻边复合模．一次性加工　出零件，满足企业生产及经营要求。　图３传统工艺方案　４模具设计　４．１　模具结构及其工作过程　根据新工艺方案设计了如图４示的落料一拉伸一　Ｉ　２：　ｌ　；（　｛　｝５　２｜　，１３／１４／１５　６１７１８　９２　｝　ｌ　｜冲孔一翻边复合模。整个模具工作过程分零件成形及　卸料两个阶段。　＼、　　、　。　＼＼　ｌ　　＼＼　＼Ｊ　Ｉ　ｌ　＜　＞Ｘ　＜　、　、人　人　。　ｌ　：／【／。／／／　尺　　Ｉｌ醛　ｒ　／　《　／　＼　《／　＼　　Ｉ／＼　模具置于压力机工作台面上．压机滑块上升．模　具开启，上、下模脱离接触．卸料板３在卸料橡胶２弹　力作用下下降，下卸料块６及下顶杆１４分别通过顶　杆１８在压机弹性缓冲器和弹簧１５弹力作用上升至　、　＼　ｌ　　【　Ｉ　Ｉ＼　／　／　／　Ｉ　　ＩＩ　　ＩＪ　　【与落料下模１９上平面平齐。此时，将坯料置于落料下　模１９适当位置，完成零件的定位。　当压力机下移，卸料板３在卸料橡胶２弹力作用　下开始与坯料弹性接触，对坯料进行压紧，当其下移　一图４落料一拉伸一冲孔一翻边复合模结构简图　１．上模座下卸料块２．卸料橡胶７．上卸料块３．卸料板８．传力杆４．垫板５．落料拉伸上模６．　段距离后，落料下模１９接触坯料并压缩卸料板３　９．冲孔翻边上模　ｌ０．模柄　与落料拉伸上模５共同作用对零件进行落料，落料完　成同时，落料拉伸上模５对拉伸成形下模１７发生作　用对坯料进行拉伸，当落料拉伸上模５下行５ｍｍ后，　・ｌ１．打杆　ｌ２．推力板　１３．上顶杆　１４．下顶杆　ｌ５．弹簧　ｌ６．冲孔　凸模　ｌ７．拉伸成形下模　１８．顶杆　ｌ９．落料下模２０．下模座　１６・　《模具制造￣２ｏｏ６年第７期　维普资讯 http://www.cqvip.com

・冲模技术・　Ｂ　ＵＲＩ　ＮＩ由国超１田国趋１ｉ目ｒ旗具　ｒ旗具　＇ＣＨＩＮＡ￣ＵＲＩ　ＮＩ　ＭＯＵＬＤ　手柄成形工艺及翻边模设计　安徽合力股份有限公司工艺所（安徽合肥２３００２２）　龚伟权　【摘要】由于传统焊接手柄制造流程长、工序多、成本高等缺点，现进行了工艺改进，新工艺简　化了手柄设计，采用翻边模成形，取得了较好的效果。　关键词：手柄；传统工艺；翻边模　Ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｆｌａｎｇｉｎｇ　Ｄｉｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｈａｎｄｌｅ　Ｂｏｒｄｅｒ　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｊｏｉｎｔｉｎｇ　ｈａｎｄｌｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｏｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｌｏｗ，ｔｏｏ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｃｏｓｔｓ，ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｇｅｔｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．１１１ｅ　ｎｅｗ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄ　ｈａｎｄｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ，ｉｔ　ｓｈｏｗｓ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｆｌａｎｇｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈａｎｄｌｅ；ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｆｌａｎｇｉｎｇ　ｄｉｅ　１　问题的提出　传统焊接结构的手柄如图１左所示，由把手和垫　片焊接而成。制作流程长，工序多，物流要跨车间，并　且由于表面有焊缝，外观差，成本较高。有必要在保证　冲孔翻边上模９与冲孔凸模１６开始接触对发生局部　拉伸作用后的半成品零件底部冲翻边底孔，当冲孔翻　边上模９下行ｌｍｍ后。翻边底孔冲制完成，随着压机　滑块的继续下行．冲孔翻边上模９与拉伸成形下模１７　共同作用完成对冲制好翻边底孔的半成品翻边，与此　同时．落料拉伸上模５及拉伸成形下模１７也完成对　半成品零件的拉伸和成形，此时，落料拉伸上模５、拉　伸成形下模１７转为刚性接触，对成形好的零件部位　进行校正。至此，零件落料、拉伸、冲孔、翻边４个工序　边部分尺寸保证与拉伸成形下模１７单面间隙为　１．０５～１．１５ｍｍ。同样，拉伸成形下模１７也具有拉伸、成　形、翻边的作用，其内、外形必须与相应的零件保证单　面间隙１．０５～１．１５ｍｍ．其中心开设的内孔为冲孔凸模　１６的安装配合尺寸。　（３）为保证在拉伸阶梯形外筒时，由于过早地将　翻边预制孔冲下，造成孔形变形，使翻边后的内筒高度　有较大的不平。因此，必须控制好落料、拉伸、冲孔、翻　边的工作“节奏”有序，即：落料完后拉伸，拉伸中途才　全部结束，零件内、外形成形完毕。　随着压力机滑块的上行。在上顶杆１３及下顶杆　开始冲孔。至此冲孔结束，翻边、拉伸、成形才同时进　行。为此。须合理设计安排各工作零件的相互高度，既　使坯料翻边与成形能共同协调、有机结合、相互兼顾。　１４的共同作用及卸料板３的作用下分别将冲切的翻　边底孔废料及落料后的废料推出，与此同时，上卸料　块７、下卸料块６共同作用将加工好的零件推出，至此　卸料完成．压力机转人下一个工作循环。　５结束语　由于工序间进行了有效的复合。同时较好地考虑　并解决了工序复合可能出现的问题，罩圈的冲压工艺　经此改进优化后．生产效率及企业经济效益得到提　４．２设计要点　（１）落料拉伸上模５具有落料、拉伸的双重作用，其　外圈为落料凸模。内型腔为拉伸凹模，落料部分尺寸保　证与落料下模１９的单面间隙为０．０８～０．１２ｍｍ，拉伸部分　尺寸保证与拉伸成形下模１７单面间隙为１．０５～１．１５ｍｍ。　（２）冲孔翻边上模９具有冲孔、翻边的双重作用，　其外圈为翻边凸模。内型腔为冲孔凹模，冲孔部分尺　寸保证与冲孔凸模１６的单面间隙为０．０８￣０．１２ｍｍ，翻　《模具制造）２００６年第７期　高。生产的产品质量稳定，模具工作正常。　６参考文献　…１　冲模设计手册编写组编．冲模设计手册【Ｍ】．北京：机械工　业出版社．１９８８．　［２］万战胜．冲压工艺及模具设计嗍．北京：中国铁道出版社，１９９５．　．１墨　・１７・