防护罩冲压工艺及模具设计(一)

防护罩冲压工艺及模具设计(一)

Nov 24, 2022

 

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转发自:新技术新工艺 2012年 第9期 

作者:刘彦丽,高金良,张卫华,王 亮,陈 泳

(北京北方车辆集团有限公司工艺技术中心,北京100072)

摘 要:分析了防护罩的结构和冲压工艺性,确定了冲压成形工艺方案,设计了1套落料拉深冲孔复合模,并对冲压成形的结构特点、工作原理和设计要点进行了介绍。

实际生产表明,该模具结构合理,工作稳定,安装、调试、维修方便,生产效率高,产品精度高。

关键词:防护罩;工艺分析;复合落料拉深冲孔中图分类号:TG 386  文献标志码:B

Punching Process and Die Design of Shield

LIU Yanli,GAO Jinliang,ZHANG Weihua,WANG Liang,CHEN Yong

(Institute of Technology,Beijing North Vehicle Group Corporation,Beijing 100072,China)

Abstract:The structure and punching process of shield were analyzed.The process program of punching was deter-mined.A compound incision and extend punch die was designed according to the deterministic process program.The struc-ture feature,working principle and design points of the compound incision and extend punch die were introduced.The prac-tical production showed that the structure of the die is rational.The die can be operated stably,the products produced bythe die had good quality.

Key words:Shield,Process analysis,Compound incision and extend punch

  此种加工扬水管的特点是装夹快速方便、便于测量、加工精度高,但是受2个卡盘距离的限制,不能加工太长和太短的扬水管。此种加工方法适用于专业生产厂家,大批量的加工。

 

1 工艺性分析与方案确定

从图1可以看出,防护罩的结构特点为典型的旋转体形状的圆筒件,底部带有中心孔,尺寸精度一般,外观质量要求较高。

该工件的加工涉及落料、拉深、冲孔3种工序。

为保证零件加工后,达到产品图样尺寸要求,拟定以下2种工艺方案:1)剪条料→落料→拉深→冲孔→修边;2)剪条料→复合落料拉深冲孔→修边。其中方案1共有5道工序,模具投入多,需要制造3套单工序模具(落料模、拉深模、冲孔模),生产效率低,且前、后拉深冲孔因定位不统一,圆筒和孔的位置不易保证。方案2共有3道工序,模具投入比方案1少,只需制造1套模具(落料拉深冲孔复合模),生产效率高,且拉深冲孔时只需1次定位,因此加工后圆筒和孔的位置和外观质量容易保证。通过对上述方案的比较,选择方案2为该防护罩的冲压工艺。

2 模具结构与工作原理

由上述工艺分析可知,加工该产品需要1套落料、拉深、冲孔复合模具。一般典型的复合模具结构只合并落料、拉深或拉深、冲孔2道工序,而此套模具复合3道工序。

2.1 模具结构落料时,为使落料件定位准确,以及为防止落料后废料套在凸模上,设计了复合的条料定位和卸料装置。

冲孔时,为防止冲孔废料落入冲床内,设计了废料托板固定在下模座上,如图2所示。

拉深时,为保证零件外观质量,设计了复合的压边圈兼推板装置。

为防止零件拉深后卡在凹模内,设计了星形打板和打杆。

在模具设计过程中,为缩短模具制造周期,降低生产成本,对该模具上、下模座、导向部分、紧固件均采用通用件;同时,为便于对模具的后期维修,模具的工作部分即落料凹模、冲孔凸模和拉深、冲孔凸凹模等采用了镶拼结构设计。落料、拉深、冲孔复合模如图3所示。

图2 复合定位卸料装置

73新技术新工艺 2012年 第9期 

图3 落料、拉深、冲孔复合模

2.2 工作原理

根据落料拉深冲孔复合模所需要的冲裁力、拉深力、冲孔力及模具闭合高度、外形尺寸,成型设备选用J31-250压力机。

将模具通过专用压板固定于压力机工作台上。

模具工作过程如下:首先,通过左右定位卸料板将条料置于模具上合适位置;然后,通过机床离合器开关使压力机主轴旋转,驱动滑块带动模具上模部分下行,落料件在凸凹模1、凹模的作用下完成冲裁成型,上模继续下行,落料件在凸凹模1、凸凹模2的作用下完成拉深成型;最后,冲孔在凸模与凸凹模

2作用下完成。

在落料、拉深、冲孔结束后,滑块带动上模部分上行,条料废料被左右卸料板卸下,零件如果套在凸凹模二上,由顶杆推动顶板卸下零件,零件如果卡在凸凹模一上,由打杆推动推板卸出零件,然后从模具中取出零件。

3 模具设计中的要点

3.1 模具选材

由于防护罩年需求量大,为保证模具具有较高的使用寿命,模具工作部分的材料均选用CrWMn。

CrWMn热处理后,变形小,耐磨性高,承载力大,可完全适应防护罩的冲压加工。

3.2 模具间隙的确定

模具工作部分的间隙是复合落料、拉深、冲孔成型过程最重要的参数之一。它的大小对落料力、拉深力、冲孔力和产品质量都有很大的影响。落料、冲

74孔间隙过小时,所需的落料冲孔力大,对模具损坏亦大;拉深间隙小时,使产品容易开裂或擦伤表面,并使产品局部变薄;间隙过大时,使产品容易起皱或使产品局部变厚,降低产品的尺寸、形状精度。因此,设计模具时,需要选择合理的间隙[1-2]。