冷冲压模具设计中合理工序安排与模具结构分析

1、哈尔滨职业技术学院学报2007年第2期JournalofHarbinInstituteofVocationalTechnology96当前,我国工业生产的特点是产品品种多,更新换代快,市场竞争残酷激烈。据统计,利用模具制造的零件数量,在飞机、汽车、电机、电器、仪器、仪表、电视机、计算机、手表、洗衣机、电冰箱、空调等产品中占80%到95%以上,模具技术进步极大地促进了工业产品生产发展。在这种情况下,对模具设计制造提出了很高的要求,保证制件质量要好,交货期要短,模具精度要高,模具价格要低。由于众多的新车型和各种改型车的加快推出,对模具的需求日益增长。本文所述的是对通过校企合作,教师与工厂技术人员共

2、同研制的微型车改型后的制件所进行的工艺分析及模具设计。一、制件的结构隔板是汽车发动机上的零件,制件所起的作用是隔热、防撞,经过改型后的结构如图形1所示。该零件的材料为10钢,料厚1mm,制件外形不规则,表面多数凹凸起伏,改型后隔板表面设计成型手型的警示,隔板上有5孔分为两组,两端面呈弯曲。 图1隔板二、制件工艺分析起伏成形是一种使材料局部区域发生变形、拉薄,造成局部凹进或突起,来改变毛坯形状的冲压加工方法。这种方收稿日期2006-12-12作者简介周丹薇(1956,女,哈尔滨职业技术学院讲师,工程师。法提高了制件自身的刚度,而且使工件的外形美观,同时制件在组装焊接时,抗热应力变形的强度也得到提

3、高。从制件结构分析,隔板的成形难点在于表面凸凹的十几处成形,隔板加强筋起伏成形时,凸台之间距离相对小,在成形过程中,材料变形复杂,尤其凸台内侧及两凸台之间圆弧部分,材料补充困难,在端头处,板料要向凸筋流动,以补充材料的不足,材料流动的速度和方向不一样,工件内部应力分布不均匀,造成板料失稳起皱、翘曲。成形后要求表面平整,不允许产生划伤、起皱、拉裂等现象,成型是冲压成形和质量控制的难点。三、制件工序安排根据制件的结构特征,隔板的冲压工艺包括成型、落料、弯曲、冲孔工序,对冲压工序的安排可以有以下方案。第一方案:由于起伏成形是一种使材料局部区域发生变形,首先表面凸凹的十几处成形模应为第一道的工序,第二

4、道工序落料冲三孔复合,第三道工序弯曲模.第四道工序冲弯曲后的两孔,为了保证边缘两孔的位置必须弯曲后再冲孔,这样为四套模具。第二方案:第一道工序成形落料复合模.要先成型后落料,第二道工序弯曲模,第三道工序冲五个孔,共三套模具。第三方案:成形模.落料模.弯曲模,冲孔模四套模具。四、方案的确定第一方案,第三方案模具结构简单,但四套模具成本高,第二方案为三套模具少一套,可节省模具的制造成本,模具结构较为复杂,模具设计可以采取合理模具结构解决这一难题。综合上述分析,确定冲压工艺过程如下:用3副模具完成对该制加工。第一道工序:成形落料复合模.要先成型后落料,第二道工序:弯曲模,第三道工序:冲孔模。五、模具

5、设计第一套模具:冷冲压模具设计中合理工序安排与模具结构分析周丹薇(哈尔滨职业技术学院,黑龙江哈尔滨150081摘要:产品更新换代速度快,模具的需求日益增长,对模具设计制造提出了很高的要求。制件质量要好,交货期要短,模具精度要高,模具价格要低。本文所述的是对通过校企合作,教师与工厂技术人员共同研制的微型车改型后的制件所进行的工艺分析及模具设计。关键词:模具成型;冲压工序;校企合作。中图分类号:TG7文献标识码:A文章编号:10088970(200702009502哈尔滨职业技术学院学报2007年第2期JournalofHarbinInstituteofVocationalTechnology97

6、以采用复合工序的手段设计“成形落料复合模”如图2所示:图2成形落料复合模1项杆2螺钉3下模板4垫板5凹模6凹模7导柱8定位销9圆柱销10卸料板11橡皮12导套13凸模14卸料螺栓15上模板16套导17导柱18起重螺栓19螺钉20焊接手柄21圆柱销摸具的特殊结构工作原理如下。要保证先成型后落料(落制件外形工作的顺序;成型凹模5下面的垫板4可以起到与凸模13压实制件的起伏形状的作用;同时件4又设计为可抽出结构,制件成型后,抽拉出垫板4后,再进行落料工序,落料时件4所起的是顶件器的作用;冲压前板由件8三个定位销定位;成型制件由顶杆1顶出,卸料装置采用弹性卸料,废料由上模的卸料板10卸下,卸料板的力来

7、自于橡皮11的弹力;通过成型落料复合模工序,成形后制件表面平整,无划伤、起皱、拉裂等现象,质量达到了预期的要求,保证了下一道冲压工序的进行。第二套模具:制件两侧弯曲工序,弯曲模如图3所示。图3弯曲模1下模板2上模板3定位板4退件块5凸模6凹模7圆柱销8导套9导柱10螺钉11圆柱销12项杆13档料销14螺钉15起重螺栓16螺钉17导套18导柱弯曲工艺:是根据零件形状的需要,通过模具和压力机把板料弯成一定角度。由于工件弯曲是两侧且不对称,模具设计时需要考虑压力偏载的问题,模具设计的重点是凸模和凹模非弯曲工作面之间的配合;制件由定位板3档料销13定位,弯曲后制件由顶杆12顶出,模具结构比较简单。第三

8、套模具:冲孔模如图4所示:图4冲孔模1上模板2下模板3垫板4定位板5固定板6圆柱销7螺钉8凸模9凹模10退料板11凸模12凹模13退料器14垫板15凸模座16导套17导柱18螺钉19圆柱销20卸料螺钉21凹模22圆柱销23起重螺栓24螺钉25导柱26导套制件上有孔5处,尺寸为两组,且不在同一平面高度上;冲孔模主要考虑凹模镶块结构,这样可以节省模具的费用,降低成本;制件采用型面,定位板定位;卸料装置采用弹性卸料,应当注意的问题压、卸料部分经试模调整应保证压边及卸料力适当,动作顺畅,功能满足模具工作要求。经实际生产验证,隔板经上述工艺安排,模具设计的结构,模具使用情况良好,制品尺寸稳定性增加,材料消耗降低,在完全满足使用要求情况下,生产效率大幅度提高,经济效益十分可观。以上方法对类