保护板冲压工艺与模具设计(一)

保护板冲压工艺与模具设计(一)

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保护板冲压工艺与模具设计(一)

2021-12-16

刘昌棋

(福建工程学院,福建福州350108)

摘要:根据保护板的结构特点和生产要求,分析了保护板的冲压成形工艺,制定了适合保护板生产要求的冲压工艺方案,叙述了拉深模、冲孔切边模、翻边切槽模3副模具的结构与工作过程。

经生产验证,该保护板成形工艺方案是有效而可靠的,对类似零件的生产具有一定的参考作用。关键词:保护板;冲压工艺;

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1零件结构分析

某扫雪机保护板的模型如图1所示。

保护板外形为不对称异形件,在基准平面上有部分上凸和下凹,这给零件冲压成形带来困难。

保护板材质为铝合金板,料厚2·5 mm,外形尺寸为530·4 mm × 278·6 mm×37·6 mm,零件结构特点为:

(1)零件为不对称异形件,在基准平面上有部分上凸和下凹,前端最高处由平面凸起13 · Imm,中下部凹槽处下凹深度为6mm。

(2) 零件左右翻边高度为24mm,内圆角为灭4 mm,且在两翻边上各有6个直径·2 mm的安装孔。

(3) 在零件端面的周边分布有22个直径5 ·2 mm的小孔和2个直径3mm的孔,在零件中部下凹处有一个较大的异形通孔切槽,在切槽边上分布有5个直径mm的孔,孔与切槽边缘的最小距离为2.9 mm

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将保护板的上凸和下凹部分分成2道工序成形,不但生产效率低,而且零件的翘曲变形量很大,零件平面度达不到设计要求。

将零件上凸和下凹一次拉深成形,能大大提高生产效率,而且零件的2零件成形工艺分析

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由图1和图2可见,保护板前端最高处凸出基准面13 · Imm,中下部下凹深度为6mm。

为了使零件上凸和下凹能够一次拉深成形,满足拉深时板料的塑性变形要求,上、下模都必须采用浮动压边,并在拉深开始板料产生塑性变形时要有足够大的压边力[1],保证拉深过程中板料不发生起皱、翘曲。

由于零件上端凸出13 · Imm部分在边缘上,必须在零件边缘沿表面留一定的切边余量,拉深凸模采用圆角过渡[2],并保证拉深初始板料处于基准平面上,且有足够的压边量。

由于保护板上凸和下凹两部分中心线前后方向不是对称

而且上凸和下凹相差高度达6· 1 mm,考虑到拉深时板料产生塑性变形后材料能够相对均衡地向凹模内流动,必须在中下部异形切槽内设置凸包,以平衡板料各个方向的变形量,减少零件成形后由于残留应力影响产生翘曲变形六保证零件的表面平面度要求。

凹槽内设置的凸包经切槽后去除掉,不影响零件的形状。左右两侧翻边上的侧孔是安装孔,精度要求不高,可以先冲孔后翻边。

3冲压工艺方案的确定

在确定保护板冲压工艺方案时,考虑到生产与设备条件的实际情况,为了提高生产效率,充分有效地利用设各资源,并结合零件的成形工艺分析,采用3道工序冲压完成。

板料先拉深,然后进行冲孔切边,由于凹槽内的异形切槽边缘与5个直径声 mm的孔边最小距离只有2.9mm,再加上异形切槽面积比较大,考虑到凹模强度以及模具日后的维修难易度,将异形切槽安排到第3道工序与翻边一同完成。

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