油挡冲压件成形工艺分析与模具设计(二)

油挡冲压件成形工艺分析与模具设计(二)

Jun 16, 2022

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作者:罗 楠

(陕西国防工业职业技术学院 数控工程学院,陕西 西安 710300)

因此,该零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有:落料、拉深(拉深的次数可能为多次)。

 工艺方案分析

2.1 确定毛坯尺寸

由于板料本身存在金属结构组织、模具间隙、润滑等的不均匀,会引起油挡零件拉深后边缘不齐,需后续修边。

由于此零件精度要求较低,所以不考虑增加修边余量。

根据久里金法则计算,将零件中性层部分母线分为7段,如图所示。

得到各段长度及各段形心到旋转轴的距离Rxi如表1所示,油挡零件表面积F0 计算如式(1)所示。

图3 中性层母线划分示意

2.2 确定拉深次数

根据零件形状,采用正、反拉深的方法,反拉深能够增大坯料被拉入凹模的摩擦阻力,可以解决零件口部起皱的问题。

零件的相对厚度为(t/D)×100=1.4,正拉深和反拉深时的相对直径值均约为1.4,查文献[1]得知,零件的相对高度h/d小于表中的极限值,故正、反拉深均可一次拉深成形。

2.3 确定工艺方案

该零件的冲压工序包括:落料、正向拉深和反向拉深。

可得到以下4种工艺方案:方案一,落料拉深反拉深,单工序模,此方案结构简单定位误差大,生产效率低;方案二,落料正拉深复合反拉深单工表2中:Zmax,Zmin———最大、最小合理间隙,mm;

X———磨损系数;

δA,δT,———凸、凹模的制造公差,mm;

,D———落料凸、凹模尺寸,mm。

3.2 工作零件设计

3.2.1 落料凹模

图4为落料凹模。

落料凹模上设置有挡料销孔、用来固定的螺纹孔和销钉孔若干,同时,在内圈设计了限位倒角,以限制压边圈的行程。

3.2.2 落料凸模与正拉深凹模

图5为落料凸模与拉深凹模。

在此凸、凹模内部同样设计了限位倒角,以限制压边圈的行程,在上圆口设计了安装反拉深凸模的沉槽。

3.2.3 反拉深凸模

3.2.4 正拉深凸模与反拉深凹模

图7为正拉深凸模与反拉深凹模。

在反拉深凹模上设计了3个螺纹孔,以便与下模板固定。在其内部设计了1个螺纹大孔,用以安装弹簧。

图7 正拉深凸模与反拉深凹模

3.3 落料正、反拉深复合模结构

图8是落料正、反拉深复合模的结构图。

模具的落料部分采用正装式,正拉深部分采用倒装式,反拉深部分采用正装式。

模座下的缓冲器兼作压边与顶件,同时设有弹性顶件装置,这种结构操作方便,出件畅通无阻,生产效率高。

当上模下行时,带动落料凸模与正拉深凹模5完成落料、正拉深,下压边圈25与顶杆24共同作用实现压边。

完成正拉深后,上模继续下行,带动反拉深凸模10下行,连同正拉深凸模与反拉深凹模23共同作用进行反拉深,反拉深时上压边圈13进行压边,弹簧22与顶料板20保证零件地面的平整。

反拉深完成后,上模上行,弹簧22推动顶料板20将成形后的油挡零件由下模中顶出。

可见,此复合模可顺利完成落料,正、反拉深工序,实现油挡零件的成形。

结论

针对翻边起皱缺陷问题,采用本文所述的方法,建立翻边模型,快速计算翻边后材料延伸率,并根据本文通过理论与实际对比所建立的判据,快速、有效地识别起皱状态,在整车开发早期阶段推动设计更改,提高项目团队的决策效率。

参考文献:

[1]徐荣丽.板料成形过程中的起皱研究[J].大众科技,2019(3):102-103.

[2] 李军.钣金件曲面连续翻边成形数值模拟与工艺优化设计研究[D].合肥:合肥工业大学,2016.

[3] 赵会敏,李军.基于Dynaform的一种零件连续翻边成形方法[J].汽车零部件,2015(1):37-40.

[4] 张新杰.曲面翻边类零件的成形工艺模拟与分析[J].模具技术,2013(5):9-15.

[5] 王玉峰,田前程,施雄飞,等.冲压制件翻边缺陷分析图18 饰板遮盖[J].汽车与配件,2013(2):34-35.