压路机前围拉深模具设计.pdf

模 具 技 术 2 0 0 5 N o 635 文章编号1 0 0 1 4 9 3 4 2 0 0 5 0 6 0 0 3 5 0 3 压路机前围拉深模具设计 刘军华尹锐 长沙三一重工股份有限公司湖南长沙4 1 0 1 0 0 摘要对于拉深模具最大的难度就是要求有合理的工艺良好的工艺参数只有确定好 方案才能够冲压出合格的产品该前围覆盖件拉深模具经过工艺分析采用一模两件对称 压制的方式拉深经过C A E 拉深软件的模拟分析对于拉深不足的区域采用增加拉深筋的 方式 通过试模最终加工出合格的零件 关键词压路机前围拉深工艺模具结构 中图分类号T G 2 4 1文献标识码B A b s t r a c t T h e m o s t d i f f i c u l t y o f d r a w i n g d i e i s t h a t i t n e e d s p r o p e r w o r k w a y a n d g o o d t e c h n i c a l s u p p l e m e n t I f o n l y a s o l u t i o n i s d e t e r m i n e d c o r r e c t l y t h e q u a l i f i e d p r o d u c t s c a n b e p u n c h e d T h e d r a w i n g d i e o f t h e f o r e h e a d i s d r a w n b y d o u b l e c a v i t y s y m m e t r i c a l p r e s s i n g m e t h o d a f t e r a n a l y s i s o f p r o c e s s i n g T h r o u g h s i m u l a t e d a n a l y s i s o f C A E s i m u l a t i o n s o f t w a r e I t a p p l i e s d r a w i n g r i b s t o i n s u f f i c i e n t l y d r a w i n g a r e a I t p r o d u c e s q u a l i f i e d p a r t s t h r o u g h t e s t i n g d i e K e y w o r d s r o a d r o l l e r f o r e h e a d d r a w i n g t e c h n o l o g y d i e s t r u c t u r e 收稿日期2 0 0 5 0 8 1 1 作者简介刘军华1 9 7 3男工程师 1 产品结构 该压路机的产品如图 1所示经过工艺分 析该产品有冲压死角出现如果单件生产则需 要通过斜锲才能够将其止口部位的圆角冲压成 形如果采用对称压制同时要求将另一侧的直 边展开一定角度待冲压完毕后再进行折边加 工 2 工艺分析 初步方案采用对称压制一模两件经过工 艺分析对称压制时两个件的中间必须设计足够 的工艺补充保证材料在局部变形时能够成形出 合格的零件 由于该零件止口所需要的高度为1 5 m m 而 且在装配时要求有 5 m m的焊接量为使材料能 够拉深充分设计为二级阶梯形状的拉深来增加 过拉量 此外在直边部位的冲压死角要求展开为竖 直方向要求放出足够的余量来满足后续工序的 折边需要工件的冲压布置如图 2 所示 3 C A E分析结构 图 1产品 万方数据 36D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o 6 2 0 0 5 目前拉深类模具的模拟分析软件有多种原 理主要有增量法和逆算法两种增量法只能用于 模拟拉深过程不能模拟修边翻边不能对产品 进行分析逆算法计算精度较低但是采用了全 量变形理论比较著名的 CAE分析软件有 A u t o F o r m L S D Y N A S T A M P A C K P A M S T A M P等现采用华中科技大学研发的 F A S T A M P拉深模拟分析软件 该软件首先对导入的曲面进行网格划分进 行单元格的检测不能有折叠内凹退化单元 定义工件调整工件角度定义材料定义压边 面定义拉深筋然后进行检查首先自动调整 法向量检查单元格长宽比检查单元夹角删 除重复单元格检查单元格的翘曲角经过一系 列的检查对不合格的单元格进行修复最后进 行运算求解通过 F A S T A M P运算的结果如图 3 所示 4 模具设计 经过上述拉深的C A E 分析软件的分析初步 确定的模具结构如图4 所示模具的结构采用倒 装结构即凹模在上凸模及压边在下通过顶 杆来控制压边圈上下往复运动实现压料 图 2 工件冲压布置 图 3C A E分析结果图 经过上述拉深的C A E 分析软件的分析由于 两头圆角为拉深不足的部位通过增加双道拉深 筋来克服拉深不足的现象 模具的两侧压边面随形设计使拉深时材 料流动更为顺畅同时降低拉深的难度采用外 导板导向的形式使模具显得简单且便于制 作 4 1凸模结构 最难加工的零件为凸模图5由于该零件 通过凸模成形所以在拉深的过程中凹模的底 部可以放空设计一方面减少了加工的工作量 一方面可以防止凹模与凸模配合不好造成工件的 表面质量下降 该凸模要设计顶杆过孔能够保证顶杆顺利 顶到压边圈同时要设计快速定位装置以防止 顶杆与凸模底板干涉 4 2 凸模及压边俯视图 图6 图 4模具结构简图 图 5凸模结构简图 万方数据 模 具 技 术 2 0 0 5 N o 637 图 6压边圈与凸模配合图 该模具导向采用外导向结构形式压边主要 通过凸模上的导向杆来导向采用4 个导向杆与 压边圈配合保证压边圈能够顺利的导向而不至 于卡死 为了能够更好地克服零件拉深不足的现象 在压边圈的两端头采用双道拉深筋保证产品在 拉深后有足够的刚度 4 3模具实物图 该模具的结构较为简单为了减少加工周 期该模具采用钢板焊接的结构在焊接完毕后 经过退火处理降低焊接变形的内应力其外形如 图 7 所示 5 试模结果 试模材料的选择对模具的成败也较为关 键该零件的整体变形较为均匀但在圆角部位 会出现缺陷为避免出现拉深不足在模具设计 时采用两级台阶来增加过拉量提高工件表面 的刚度试模材料采用 S T 1 4或 S T 1 6等拉深材 料 拉深件的后续处理工序模具压制件压制完 毕后进行等离子切割进行该模具切割后为一模 两件 该零件还要求经过后续的折边工序对冲压死 角进行处理才能成为合格的冲压件 图 7 外形简图 模时通过斜导柱弹簧及回程杆将斜滑块斜 顶块复位退回完成合模合模结束再开始第二 次工作循环 4 结束语 该塑件结构特点决定了其模具结构必须采用 侧向抽芯机构而且不止一处需要采用侧向抽 芯本例巧妙地采用内外抽芯及斜顶块结构 不但解决了产品难出模的问题而且合理利用了 模具材料降低了模具的生产成本经生产实际 验证该模具结构设计合理紧凑开合模顺 畅生产效率高试模一次成功生产出的塑件 完全符合客户要求