冲压轴承座的成形工艺及模具设计_图文

1、第1卷 第2期 2009年9月精密成形工程JO U RN A L O F N ET SH A PE FO RM IN G EN GI NEERIN G83冲压轴承座的成形工艺及模具设计陈红, 李福华(兖矿集团大陆机械有限公司, 山东兖州272109摘要:通过对轴承座毛坯尺寸的计算, 结合其实际使用要求, 进行工艺分析, 确定了基本形状拉伸、精整成形、冲孔切边的三步成形工艺方案, 介绍了拉伸模、冲孔切边模的主要结构及设计要点。关键词:毛坯计算; 三步成形工艺; 模具结构介绍中图分类号:T G386. 4 文献标识码:A 文章编号:1674 6457(2009 02 0083 03 收稿日期:20

2、09 07 10作者简介:陈红(1972- , 女, 山东泰安人, 工程师, 主要从事产品开发与工艺工装设计工作。The Fo rming Proce ss o f Pre ssing Housing and Mo ld De signCH EN H ong , L I F u hua(Y an mine G roup DaL u M achinery Co. L td. , Yanzho u Shandong 272109, ChinaAb strac t:T hro ug h the calculatio n o f blank size of the bea ring and the p

3、rocess analy sis in combination w ith the actual re quirements, the three step for ming pr ocess to housing pressing is determined:the basic shape str etching , finishing draw ing, punching tr imming. T he main st ruct ur es o f the st retching mold, punching tr imming mo ld and their desig ns ar e

4、intro duced.Ke y word s:calculation of blank; t hr ee step fo rming pr ocess; mold str ucture某零件为兖矿集团大陆机械有限公司托辊用冲压轴承座, 材料08F, 料厚t =3mm , 如图1所示。图1 轴承座零件Fig. 1 Bear ing part此零件属于拉伸冲孔成形, 尺寸位置精度要求较高, 拉伸成形后保证型腔尺寸为 72+0. 01-0. 03m m, 外缘直径为 1270-0. 14mm 。为了保证轴与筒皮旋转一致, 圆周径跳度不超过0. 3mm, 要求内径尺寸72+0. 01-0. 03m

5、m 与外缘尺寸 1270-0. 14mm 同心。此零件外观要求较高, 圆角、圆弧过渡园滑, 表面无皱褶及明显伤痕, 毛刺少。1 成形工艺分析1. 1 毛坯尺寸材料厚度大于1m m, 计算均按中线尺寸计算。1. 1. 1 修边余量 d查阅参考文献1P149表6 3, 当d t /d =1. 69, 取修边余量 d =3. 6。故实际凸缘直径:d t =134. 2m m 。精密成形工程 2009年09月841. 1. 2 毛坯直径查阅参考文献1P151表6 5毛坯直径计算公式:D =1+4d 2h +2 R(d 1+d 2 +4 R +d 4+d 3d 1=66m m, d 2=75mm , d

6、 3=84mm, d 4=134. 2mm, h =28mm, R =4. 5mm 代入计算D 168mm 。1. 1. 3 拉伸次数由h/d =0. 49 d t /d =1. 79 t/D =1. 7%查阅参考文献1P178表6 17, h 1/d 1=0. 460. 58, 由此看出与h/d =0. 49非常接近。初步判断, 如不考虑冲孔工序, 该零件可以一次拉伸成形。1. 2 工艺分析该零件内径与外缘要求同心, 在设计拉伸模具时内径拉伸与外缘切边必须同时进行, 才能达到同心的要求。虽然经过计算可以一次拉伸成形, 但是为了改善工件的拉延性能, 保证精度要求及外观质量, 在经过反复试验的基

7、础上, 为提高模具寿命, 保证成形质量, 确定该零件分3步进行成形:拉伸基本形状 精整成形 冲孔加切边, 如图2所示。 图2 轴承座成形工艺路线Fig. 2 H ousing fo rming pr ocess2 模具结构 2. 1 第1步基本形状拉伸模模具结构如图3所示, 经计算确定基本拉伸时的凸模圆角为9mm , 内孔拉伸至 730-0. 02, 凸、凹模间隙取单边间隙1. 2t , 同时工件翻边先形成15! 斜角, 以改善精整拉伸条件。为防止拉伸时工件的凸缘起皱, 采用弹性压边卸料装置, 如图3所示。对于件12压料盘, 其角度设计为16! , 这样在压料时, 仅仅压住料边, 有利于拉伸时

8、坯料向外圈的流动, 如图4所示。2. 2 第2步精整成形凸、凹模间隙取单边间隙为0. 95t , 拉伸凸模圆角半径为3mm , 型腔内径尺寸拉伸至 72+0. 01-0. 03。模具结构如图5所示。2. 3 第3步冲孔切边模1. 打料块2. 上模板3. 导套4. 导柱5. 上镶块6. 凸凹模7. 导料盘8. 定位销9. 下料凸模10. 工件11. 下镶块12. 压料盘13. 底模板14. 拉伸凸模15. 压紧卸料装置图3 基本形状拉伸模F ig. 3 Draw ing die o f basic shape件制作。模具结构如图6所示。第1卷 第2期 陈红等:冲压轴承座的成形工艺及模具设计85图

9、4 压料盘角度示意F ig. 4 A ngle sketch of pressur eplate 1. 打料块2. 凸凹模3. 压料盘4. 拉伸凸模图5 精整拉伸成形模Fig. 5 F inishing draw ingdie 1. 上模板2. 冲头定位板3. 导柱4. 导套5. 上冲模6. 顶料套7. 卸料盘8. 下镶块9. 底模板10. 下模11. 上镶块12. 橡胶块13. 冲头图6 冲孔切边模Fig. 6 Punching tr imming die3 设计要点1 根据拉伸件的结构形状要求及工厂压力机的型号, 本套拉伸模总体结构设计采用凹模上置, 凸模下置式。这样有利于压边及毛坯在模具上的定位, 提高拉伸件的质量, 且出料取件流畅。2 对于可能在工件上出现的拉伸痕迹损伤问题, 应在凸、凹模圆角, 凹模表面质量和润滑条件等方面采取措施, 尽量减少工件表面的损伤。3 根据零件的内径尺寸精度要求, 以凸模尺寸为基准, 模具间隙放在凹模上。4 为保证拉伸凸模、拉伸凹模在镶块中的可靠定位和方便拆卸, 采用K7/h6配合。5 拉伸件在拉伸后产生回弹, 制件将留在凹模中, 这样取件困难, 效率低。因此, 在凹模设计顶出机构, 让制件在开模时留在凸模上。通过顶出机构顶出, 方便取件。为使顶出力足够且顶力均匀, 采用顶杆。因为安装空间有限, 故采用弹簧顶出。4 结语整套模具设计构思清晰,