三通管成形工艺改进与模具设计

模具工业２００８年第３４卷第４期２５三通管成形工艺改进与模具设计徐卫平１，肖波１，白文斌２’邱望标３５５０００３）（１．贵州师范大学机电工程学院，贵州贵阳５５００１４；２．贵州红湖机械厂，贵州安顺５６１１１６；３．贵州大学机械工程与自动化学院，贵州贵阳摘要：介绍了三通管生产的新旧工艺及改进后的模具，采用多次拉深的方法，使所制造的零件整体成形，提高了产品质量、生产效率和经济效益。关键词：三通管；加工工艺；拉深；模具设计中图分类号：ＴＧ３８５．４文献标识码：Ｂ文章编号：Ｉ（ＢＩ一２１６８（２００８）０４－００２５—０３ｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｄｉｅｆｏｒｔｈｒｅｅ．ｗａｙｐｉｐｅＸＵＷｅｉ－ｐｉｎ９１，ⅪＡ０Ｂ０１，ＢＡＩＷｅｎ－ｂｉｎ２，ＱⅣＷａｎｇ－ｂｉａ０３（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５５００１４，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｉｚｈｏｕＨｏｎｇｈｕＭｅｃｈａｎｉｃａｌＦａｃｔｏｒｙ，Ａｎｓｈｔｍ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５６１１１６，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＧｕｉｚｈｏｕＵＩｌｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５５０００３，Ｃｈｉｎａ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｒｅｅ－ｗａｙｐｉｐｅｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．１１１ｅＡｂｓｔｒａｃｔ：ｎ】！ｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｄｄｉｅａｄｏｐｔｓｐｒｏｄｕｃ・ｍｕｌｔｉ－ｄｒａｗｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏｉｎｔｅｇｒａｌｌｙｆｏｒｍｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔ，ｗｈｉｃｈｕｐｇｒａｄｅｓｉｔｓｑｕａｌｉｔｙ，ｒａｉｓｅｓｔｈｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｒｅｅ－ｗａｙｐｉｐｅ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｄｒａｗｉｎｇ；ｄｉｅｄｅｓｉｇｎ４图９送料部分结构示意图１．拨料器２．滑块３．盖板４．支板参考文献：［１１州ｈ模设计手册编写组．冲模设计手册【Ｋ】．北京：机械工业出版社，１９９９．图８插板【２】田嘉生．冲模设计基础［Ｍ】．北京：航空工业出版社，２００６．具较好地实现了自动送料，模具加工状况良好，操作方便，降低了工人劳动强度，大大提高了生产效率，可为类似产品的模具设计提供借鉴。模具结构、加工精度、使用寿命等均达到同类进口模具的水平。【３】薛启翔．冲压模具设计制造难点与窍门【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００３．［４】肖景荣．冲压工艺学【Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９９０．【５１ｔ孝培．冲压手册【Ｋ】．北京：机械工业出版社，１９８３．万方数据１引言图１所示的三通管是采用直径为４８ｎｉｌｌ的１Ｇ１＆Ⅶ９ｎ不锈钢管制作而成。原加工工艺是经焊接后再机加工而成，但要求一次性整体成形，经试验后，改为采用１０００ｋＮ液压机利用模具进行拉深而成：３次拉深一机加工３个端面一钻铰直径一清洗检验。图１三通管２工艺分析ｌＧｌ＆哂９ｎ不锈钢属于应变硬化很强的金属材料。在拉深过程中加工硬化严重，硬度增加、塑性降低十分明显。因此在对该类材质的板料进行拉深加工中，每次拉深之后均需进行退火处理，以保证后续工序的正常完成。卫Ｇ１８№９ｎ工件退火处理时，加热温度一般为１１５０～ｌ１７０℃，为使材料表面不产生氧化。可采用光亮退火的热处理方法。图１所示拉深件，材料厚度为１ｎｉｌｌ，按照在保证工件质量的前提下尽量减少拉深次数的原则，可采用３次拉深再进行切端面的方法生产，在每次拉深前先用黄油将零件内腔注满，不要出现空隙。主要加工工艺如下：（１）第１次拉深，将零件放入模具进行压制。压出凸包５ｍ为宜，零件两边相差不大于５ｍ，保证单边不小于２０ｍ（如图２所示）。（２）第２次拉深，将零件放入模具进行压制。压出凸包８ｒｉｍ为宜，零件两边相差不大于２ｎｍ，保证单边不小于２０ｒａｎ（如图３所示）。（３）第３次拉深，将零件放入模具进行压制，压收稿日期：２００７—１１—２３０作者简介：徐卫平（１９６７－）。男，贵州毕节人，副教授．主要从事数控Ｎ－Ｆ与模具Ｑ酬Ｑ吼Ｉ技术的教学和科研工作，地址：贵阳市白云区白云北路３５号贵州师范大学白云校区机电工程学院。（电话）１３０了７８１７２８０．（电子信箱）船呷＠ｓ。｝ｍ．ｏｃＩｎｏ万方数据模具工业２００８年第３４卷第４期出凸包高度不小于８ｔ砌（如图４所示），允许Ｂ处增厚。（４）车削３个端面，钻、铰｛５６ｎＴｎ孑Ｌ尺寸至要求。旦ｊ—、．（４讣于）彳、、．一／＼。‘。、●－●●●●—．ｆ６０）图２第１次拉深图３第２次拉深图４第３次拉深在第１、２次拉深完成后，用汽油喷灯对零件加热进行热处理同时除油，第３次拉深完后。为消除内应力，对零件进行６５０℃低温退火处理，再进行机加工。３模具结构及工作过程图５所示为模具的闭合状态。工作过程如下：首先由压力机滑块带动由件８－－１４组成的上模向下运动，斜楔９与左右滑块３斜面接触，在压力机的作用模具工业２００８年第３４卷第４期２７图５模具结构１．下模座２．下模块３．滑块４．定位板５．凹模６．凸模７．堵头８．限位块９．斜楔１０．螺钉１１．上模座１２．螺钉１３．圆柱销１４．导套１５．导柱１６．弹簧下，使滑块３向内运动，带动凸模６开始在凹模５的导向孔里向内运动。由于在压制前零件内已注满黄油，此时黄油被密封在不锈钢管内，在压力机的作用下，其内部压力不断增加，使不锈钢管侧壁沿堵头７方向进行拉深，从而压出凸包。为了保证模具工作的顺利进行，模具设计时应注意以下几点：（１）保证凸模与不锈钢管内壁间隙恰当，过大则不能形成密封空间，过小则安装困难。（２）斜楔和滑块的斜角既要保证凸模的行程，又要保证其运动流畅，模具中斜楔的角度为３０。。４主要零件的制造特点下模座１、上模座１１上的所有型孔一次割出，以确保型孔与导柱孔相对位置的正确和所要达到的精度。凹模５的分割间隙不超过ｏ．０５ｒｒｍ，凹模５的内形孔与凸模６保持０．０２ｒｍａ的间隙，同时，凸、凹模外形与零件内形孔、外径保持０．０５ｍ－ｎ的间隙，这样可以保证间隙的均匀性和装配的正确性。５结束语模具制成后，生产的零件达到图纸要求，模具交付使用１年来，产品质量稳定。该模具结构简单、操作方便、安全可靠，降低了操作工的劳动强度，提高了生产效率和设备利用率，降低了生产成本，且避免了模具多次装卸。通过实际生产，利用该模具不仅使制件精度有一定的提高，而且工作效率和经济效益有明显的提高。参考文献：【１】许发樾．实用模具设计与制造手册［Ｋ】．北京：机