复杂抛物形零件翻边工艺分析及模具设计(精)

1、复杂抛物形零件翻边工艺分析及模具设计、引言图 1 所示零件，材料为 08F,料厚为 0.75mm 公差为 I TI 3。原来成形 的方法是 : 先将两折冷冲压部分成形，再焊接成图 1 所示形状。现采用不需焊接 的冷压成形法进行成形。冷压成形有 3 种途径 :图 1 零件图一是冷冲压拉延折弯的方法 ; 二是旋压法 ; 三是拉延与旋压结合法。纯粹 用冷压成形，在折弯顶部形状时，很难用模具实现 ; 用旋压的方法成形是没有问 题，但效率低，也不可取 ; 采用旋压与拉延相结合成形法，拉延成形抛物面形， 顶部折叠采用旋压成形，是一个比较适合的方案，因此采用第 3 种方案。其工 艺路线为 : 拉延成形一修边

2、一旋压折边一冲孔翻边一攻丝，即完成零件制作。下 面对该件的翻边成形工艺分析及模具设计介绍如下。1. 确定小孔翻边是否需要冲预制孔该件料厚为 0.75mm 属薄壁零件，由于要用自攻螺纹连接，为增加连接 螺纹扣数才需要翻边的。是否要制预制孔，也没有统一的标准，根据有的企业 的内部标准厚度为 0.8mm 自改螺纹可以不翻边。该件料厚为 0.75mm 十分接 近 0.8mm 且螺纹直径为 M3 翻边后肯定会远大于 0.8mm 因此，对于翻边高 度不作要求。M3 螺纹底孔直径为，属小孔翻边，不要冲预制孔。如果冲预制孔， 翻边竖边高度会整齐些。 但冲孔凸模直径很小， 对冲孔和翻边都会带来很 多麻烦。小凸模

3、冲裁，特别是翻边定位问题，可以讲几乎难于解决。如果不冲预 制孔，可以保证翻边高度而且定位不成问题，操作也十分方便 ; 但翻边竖边可能 会高度不一致，且对有的材料会有裂纹现象存在，根据08F 钢材料的机械性能分析，其强度极限与流动极限对比，产生裂纹的可能性不太大，且根据已有的 经验，除竖边高度不一致外，可能会有裂纹痕迹，但并不影响伸用 . 因此决定不 冲预制孔。2 翻边力的计算翻边力为：此时预制孔的直径为 则F=1.1X3.14X200X0.75X2.4=1243(N)该处的翻边是大间隙翻边，且是无预制孔翻边。翻边变形是先刺穿钢 板，然后再翻边 ; 刺穿钢板力不大。当大间隙翻边时，可降低30%-

4、35%的翻边力，则翻边力为 810-830N。实际翻边力还小于该值。此为结构设计的依据。图 2 模具结构1. 模框 2. 下模框 3. 上模压块 4. 支承螺栓 5. 弹簧挡板 6. 凹模滑块 7. 螺母 8. 圆 螺母 9. 凸模橡胶 10. 固定板 11. 凸槟 12. 上模板 13. 上模推杆橡胶 14. 上模推杆 15.退(压)料螺杆 16. 压板 17. 凹模滑块导向块 18. 弹簧 19. 弹簧轴 20. 匹模滑块 支承块 21. 中间压料块 22. 退料杆 23. 下模板图 3 上推杆作用1. 上端杆 2. 弹簧垫圈 3. 中间杆 4. 压料杆三、模具结构和动作原理1. 模具结构

5、模具结构如图 2（左图为装配图，中图和右图为件 5、6、17 等装配时的 局部放大图 ） 所示; 上模推杆 （ 件 4） 结构如图 3 所示。2. 模具动作过程先将修边后成形的毛坯放入下模框，手工将压板推向毛坯，使毛坯放 平，同时也可检验毛坯是否放平，上模推杆组件和凸模下降，当凸模还未接触 手坏前 . 卜椎杆继续下行 . 带动凹模滑块组件 3、20、21 等压住被加工毛坯，再 继续往下行时，凹模滑块垂直方向不再运动，上模推杆继续下行，带 4 凹模滑 块径向向外运动到达最大位置，并对毛坯端面起支承作用。当翻边凸模接触坯 料并且翻边，此时的上模推杆则不能下行，上模推杆压缩上模推杆橡胶相对上 模板作

6、向上运动。当翻边完成后，凸模上行，当凸模完全离开毛坯后，上模推 杆在橡胶力的作用下，上模推杆与固定板端面接触，机床继续上行时，上模推 杆上移 6.75mm 凹模滑块在弹簧的作用下同样移动 6.75mm 距离回复到初始状态 产品可以退出 （ 此时，上模推杆斜面仍与凹模滑块斜面接触，并是凹模滑块行程 终止位置 ） 。上模推杆继续上行，带动凹模滑块上行。当上模推杆及组件完全离开毛坯后，转动压板、顶料机构将毛坯顶出完成产品的制作。冲下一个零件 前，顶料机构回到原始位置，重复上一次循环。3. 移动凹模镶块尺寸的计算毛坯端面入口尺寸为 76.5mm,凹模滑块收拢尺寸为 75.5 mm 较为合 适，径向外扩

7、的最大尺寸为 94mm 则移动的最大距离为：(94mm-75.5mm)/2=9.25mm 翻边孔中心距为 85.5mm 翻底孔为 q)2.4mm,故85.5mm+2.4mn87.9mn 88mnf肖微扩大点为 89mm 可使凹模滑块移动距离大于 孔的边缘，满足翻边要求尺寸。其移动距离为：(89mm-75.5mm)/2-6.75 mm。上 模推杆角度为 45,当凹模滑块向外运动时,其两凹模滑块边的距离为:(6.75mmx0.707mm)x2=9.54mm4. 设计说明(1) 为了使翻边力不全部作用在滑块导向块上， 故在推杆中部增加一圆 螺母，将滑块压住，使翻边力作用在圆螺母的端面，这样不会影响运

8、动和间隙，使工件翻边工序平稳进行。圆螺母为M5X1.5,宽度为 11.5mm 非标准件)。(2) 固定板与上模推杆采用 H7/h6 间隙配合，且导向部分肖长点，避免 上模推杆摆动，滑板导向块的间隙也要调整为 H7/ h6 间隙配合并要磨光，以减 少摩擦。(3) 工件经过修边和旋压成形后，内边还可能有毛刺，为使凹模滑块向 外伸时，能顺利插入工件下端面，凹模滑块外缘处要有倒角，并且要求凹模滑 块与工件下端面留有 0.03mm 左右的间隙，以利于滑块能运载顺畅。由于间隙很 小，故也不会影响翻边的效果。前面计算出凹模滑块间距离为 9.5mm,翻边后竖边的外径为 3.9mm, 从以上的数据可知，此时旷冲孔翻边与平时用凹模翻边时情况不一样，没有凹 模使翻边竖边成形，而只是靠凸模下行时成形，为了仗竖边成形，凸模直径可 肖为大一点，使用设备为油压机在成形时肖微停顿一下以便竖边形状稳定。在冲孔翻边时，8mn 折边处会受力而使竖边变形，但此时翻边凸模 处