復雜拋物形零件翻邊工藝分析及模具設計

1、復雜拋物形零件翻邊工藝分析及模具設計復雜拋物形零件翻邊工藝分析及模具設計湖南大學衡陽分校(421101)陶衛(wèi)民錢書棍摘要:詳述了在不完全封閉殼體內翻邊成形的工藝分析和模具結構。關鍵詞:不封閉殼體翻邊工藝分析模具結構一、引言圖1所示零件，材料為08F，料厚為0.75mm公差為ITI3。原來成形的方法是:先將兩折冷沖壓部分成形，再焊接成圖1所示形狀。現(xiàn)采用不需焊接的冷壓成形法進行成形。冷壓成形有3種途徑:一是冷沖壓拉延折彎的方法二是旋壓法三

2、是拉延與旋壓結合法。純粹用冷壓成形，在折彎頂部形狀時，很難用模具實現(xiàn)用旋壓的方法成形是沒有問題，但效率低，也不可取采用旋壓與拉延相結合成形法，拉延成形拋物面形，頂部折疊采用旋壓成形，是一個比較適合的方案，因此采用第3種方案。其工藝路線為:拉延成形一修邊一旋壓折邊一沖孔翻邊一攻絲，即完成零件制作。下面對該件的翻邊成形工藝分析及模具設計介紹如下。1.確定小孔翻邊是否需要沖預制孔該件料厚為0.75mm屬薄壁零件，由于要用自攻螺紋連接，為增加連

3、接螺紋扣數(shù)才需要翻邊的。是否要制預制孔，也沒有統(tǒng)一的標準，根據(jù)有的企業(yè)的內部標準厚度為0.8mm，自改螺紋可以不翻邊。該件料厚為0.75mm，十分接近0.8mm，且螺紋直徑為M3，翻邊后肯定會遠大于0.8mm。因此，對于翻邊高度不作要求。M3螺紋底孔直徑為，屬小孔翻邊，不要沖預制孔。如果沖預制孔，翻邊豎邊高度會整齊些。但沖孔凸模直徑很小，對沖孔和翻邊都會帶來很多麻煩。小凸模沖裁，特別是翻邊定位問題，可以講幾乎難于解決。如果不沖預制孔，可

4、以保證翻邊高度而且定位不成問題，操作也十分方便但翻邊豎邊可能會高度不一致，且對有的材料會有裂紋現(xiàn)象存在，根據(jù)08F鋼材料的機械性能分析，其強度極限與流動極限對比，產(chǎn)生裂紋的可能性不太大，且根據(jù)已有的經(jīng)驗，除豎邊高度不一致外，可能會有裂紋痕跡，但并不影響伸用.因此決定不沖預制孔。2翻邊力的計算翻邊力為：此時預制孔的直徑為則F=1.13.142000.752.4=1243(N)該處的翻邊是大間隙翻邊，且是無預制孔翻邊。翻邊變形是先刺穿鋼板，

5、然后再翻邊刺穿鋼板力不大。當大間隙翻邊時，可降低30%35%的翻邊力，則翻邊力為810830N。實際翻邊力還小于該值。此為結構設計的依據(jù)。三、模具結構和動作原理1.模具結構模具結構如圖2(左圖為裝配圖，中圖和右圖為件5、6、17等裝配時的局部放大圖)所示上模推桿(件14)結構如圖3所示。2.模具動作過程先將修邊后成形的毛坯放入下?？?，手工將壓板推向毛坯，使毛坯放平，同時也可檢驗毛坯是否放平，上模推桿組件和凸模下降，當凸模還未接觸手壞前.

6、卜椎桿繼續(xù)下行.帶動凹?；瑝K組件3、20、21等壓住被加工毛坯，再繼續(xù)往下行時，凹模滑塊垂直方向不再運動，上模推桿繼續(xù)下行，帶4凹?；瑝K徑向向外運動到達最大位置，并對毛坯端面起支承作用。當翻邊凸模接觸坯料并且翻邊，此時的上模推桿則不能下行，上模推桿壓縮上模推桿橡膠相對上模板作向上運動。當翻邊完成后，凸模上行，當凸模完全離開毛坯后，上模推桿在橡膠力的作用下，上模推桿與固定板端面接觸，機床繼續(xù)上行時，上模推桿上移6.75mm凹?；瑝K在彈簧的

7、作用下同樣移動6.75mm距離回復到初始狀態(tài)產(chǎn)品可以退出(此時，上模推桿斜面仍與凹?；瑝K斜面接觸，并是凹模滑塊行程終止位置)。上模推桿繼續(xù)上行，帶動凹?；瑝K上行。當上模推桿及組件完全離開毛坯后，轉動壓板、頂料機構將毛坯頂出完成產(chǎn)品的制作。沖下一個零件前，頂料機構回到原始位置，重復上一次循環(huán)。3.移動凹模鑲塊尺寸的計算毛坯端面入口尺寸為φ76.5mm凹?；瑝K收攏尺寸為75.5mm較為合適，徑向外擴的最大尺寸為94mm，則移動的最大距離為:

8、(94mm75.5mm)2=9.25mm，翻邊孔中心距為85.5mm翻底孔為q)2.4mm，故85.5mm2.4mm87.9mm≈88mm稍微擴大點為89mm?？墒拱寄；瑝K移動距離大于孔的邊緣，滿足翻邊要求尺寸。其移動距離為:(89mm75.5mm)26.75mm。上模推桿角度為45，當凹?；瑝K向外運動時，其兩凹模滑塊邊的距離為6.75mm0.707mm)2=9.54mm。4.設計說明(1)為了使翻邊力不全部作用在滑塊導向塊上，故在推桿

9、中部增加一圓螺母，將滑塊壓住，使翻邊力作用在圓螺母的端面，這樣不會影響運動和間隙，使工件翻邊工序平穩(wěn)進行。圓螺母為M521.5寬度為11.5mm(非標準件)。(2)固定板與上模推桿采用H7h6間隙配合，且導向部分稍長點，避免上模推桿擺動，滑板導向塊的間隙也要調整為H7h6間隙配合并要磨光，以減少摩擦。(3)工件經(jīng)過修邊和旋壓成形后，內邊還可能有毛刺，為使凹?；瑝K向外伸時，能順利插入工件下端面，凹?；瑝K外緣處要有倒角，并且要求凹?；瑝K與工

10、件下端面留有0.03mm左右的間隙，以利于滑塊能運載順暢。由于間隙很小，故也不會影響翻邊的效果。(4)前面計算出凹?；瑝K間距離為9.5mm翻邊后豎邊的外徑為3.9mm，從以上的數(shù)據(jù)可知，此時曠沖孔翻邊與平時用凹模翻邊時情況不一樣，沒有凹模使翻邊豎邊成形，而只是靠凸模下行時成形，為了仗豎邊成形，凸模直徑可稍為大一點，使用設備為油壓機在成形時稍微停頓一下以便豎邊形狀穩(wěn)定。(5)在沖孔翻邊時，8mm折邊處會受力而使豎邊變形，但此時翻邊凸模處有