鼠笼端面透盖和闷盖组合冲压工艺及反拉深模设计

鼠笼端面透盖和闷盖组合冲压工艺及反拉深模设计模具工业 2007年第33卷第4期 19 鼠笼端面透盖和闷盖组合冲压工艺及反拉深模设计韩小峰’，张敏华2 (1. fk西工业职业技术学院，陕西咸阳 2.西安航空职业技术学院，侠西西安 712000; 710089) 摘要:分析了鼠笼端面透盖和闷盖冲压组合成形反拉深工艺，介绍了反拉深模其设计要.点，计葬了反拉深模的冲压力，设计了拉深模和反拉深模。合理的工艺对简化模具结构，减少模具数黄，降低成本，提高制件质贡有重要意义。关键词:冲压工艺;组合成形;反拉深模中图分类号:TG385. 4 文献标识码...

模具工业 2007年第33卷第4期 19 鼠笼端面透盖和闷盖组合冲压工艺及反拉深模MATCH_ word _1713508986069_2 韩小峰’，张敏华2 (1. fk西工业职业技术学院，陕西咸阳 2.西安航空职业技术学院，侠西西安 712000; 710089) 摘要:分析了鼠笼端面透盖和闷盖冲压组合成形反拉深工艺，介绍了反拉深模其设计要.点，计葬了反拉深模的冲压力，设计了拉深模和反拉深模。合理的工艺对简化模具结构，减少模具数黄，降低成本，提高制件质贡有重要意义。关键词:冲压工艺;组合成形;反拉深模中图分类号:TG385. 4 文献标识码:B 文章编号:1001- 2168(2007)04一0019一04 Combination for squirrelcage unclosed end face covering and design of reverse-drawing HM Xiao-fengl, ZHANG Kui-hua2 and closed die (1. Shaanxi Polytechnic Institute, Xianyang, Shaanxi 712000, China; nautical Polytechnic Institute, Xi'an, Shaanxi 710089, China) in the one was combination stamping forming for asquirrelcage un- analyzed. stated and the stamping The key points运 designing the drawing pressure of reverse-drawing die was cal- culated. Key words: stamping process; combination forming; reverse-drawing die -270 -250 m m -230 -210 -190 -J.se 一.+-60 一实验值一模拟值 ? ?? ?? ??? ???? ???????? ?? ? ? ??????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ，，? ? ?? ? ? ? ? 实脸值模拟值 -120 部位A 180 190 200 210 220 230 恤 (a)部位A放大 ((b)部位B放大图9仿真和实验结果对比参考文献: fcarniir9[J ] . J+r [ 3 ]VHQM V, BRAD K, JM C. Experimental implenenta motive body panels口].Journal of Materials Processing ticn cf neural netvaak sprin4ack control far sheet metal Technolcgy,1995(50) :395-009. 模具工业2007年第33卷第4期 1引言鼠笼端面透盖和闷盖2种零件结构如图1、图2 所示。当2种零件分别进行冲压时，所需模具数量多，且浪费材料。采用翻孔工艺会造成材料变薄、甚至开裂，难以保证制件质量。考虑到2种零件具有内径相同，板料厚度相同的特点，采用合并冲压工序，然后切断的工艺方法，既可简化模具结构，减少模具数量，又保证了制件质量。 ! } } 一 i 军! 图1 鼠笼端面透盖 147. 5 图2 鼠笼端面闷盖翻孔系数:K=d/D=35.46/149二0.24。查相关资料[21当d 1t=35. 46/1. 5 = 23. 64时，极限翻孔系数K?,n,二0. 45 > 0. 240 经过校核，翻孔工序不能一次完成，若要经过多次翻孔，则又增加了翻孔模具的数量，模具设计与制造成本明显增加。若不能采取翻孔工序而采用落料~拉深 0 147. 5 nm圆筒~拉深0 190二圆筒~冲切筒底工艺;或者采用落料一拉深$190二圆筒，反拉深 0147.5二圆筒~冲切筒底0147.5二工艺2种方案均造成板料浪费。如将鼠笼端面透盖和闷盖2种零件冲压工艺合并然后剖切成2个制件，是比较巧妙的方法。由于鼠笼端面透盖和闷盖2种零件具有内径相同，板料厚度相同的特征，2个制件合并拉深，然后剖切，其工艺过程为:落料~拉深成似90 nm无凸缘圆筒一反拉深0147.5二圆筒~剖切一修边。反拉深后工件如图3所示。 r--一一诸190(k 147.5一一一，州对鼠笼端面透盖和闷盖组合冲压工艺及其反拉深模进行研究。在对透盖和闷盖零件工艺性分析 0 的基础上，确定合理的组合冲压工艺，进行必要的工艺和冲压力的计算，介绍拉深模和反拉深模的结构特点和模具设计要点。图3反拉深后的工序件 2零件结构工艺分析鼠笼端面透盖和闷盖2种零件材料均为Q215, 厚度1.5nm，其冲压工艺有多种方案。当2种零件分别冲压时，鼠笼端面闷盖工艺比较简单，采用落料，拉深~修边工艺即可完成。鼠笼端面透盖则首先考虑采用落料~拉深~冲翻孔底孔‘翻孔 0147.5二等工序。校核翻孔的可行性。翻孔之前，工序件上需冲出的底孔为(d,D,H,r,t等参数参见图1): d = D一2(H一0. 43 r一0. 72 t)=149一2x (50一0. 43 x 5一0.72x 1.5)=35. 46 mm 收稿日期二206-11一070 作者简介:韩小峰(1968一)，男，陕西咸阳人，讲师，主要从事材料冲压工艺及模具设计的研究与教学工作，地址:陕西咸阳文汇西路12号陕西工业职业技术学院材料工程系，(电话)029一 33171921.13609100237.(电子信箱))id一ban)163. ca,. 进行工艺计算。校核0190nm无凸缘圆筒能否一次拉成。坯料直径D,= 296. 7 nm(0 190二圆筒增加3二修边余量，计算过程略)，拉深系数为:m= d,/D,=190/296.7= 0. 640 当t/D,=1. 5/296.7= 0. 005时，极限拉深系数 m?,;,= 0. 58< 0. 64，所以0190二无凸缘圆筒可以一次拉成。校核反拉深0147.5二圆筒能否拉成。反拉深系数m=d,/d,=147. 5/190二0.780 将反拉深看作第2次正拉深。当t/ D,=1. 5/ 296.7= 0.005时，根据相关资料111，其极限拉深系数 m,?;,= 0. 78-0. 79，与计算的实际拉深系数比较接近，在判断能否拉成时应当谨慎。由于反拉深时，坯料与凹模的包角比一般拉深时包角小，增大了材料拉入凹模的摩擦阻力，使径向拉应力增加，切应力减小，材料不易起皱。同时，反模具工业 2007年第33卷第4期拉深过程坯料侧壁反复弯曲次数较少，硬化程度小，反拉深的极限拉深系数可以比正拉深降低10% --15% +',所以反拉深0147.5二圆筒时能够拉成。经过校核，$190二无凸缘圆筒和0 147. 5 nrn 圆筒的反拉深都能一次拉成。落料一拉深成0 190 二无凸缘圆筒~反拉深笋147.5二圆筒~剖切~ 修边工艺具有许多优势，简化了冲压工艺及减少了模具数量，模具结构简单，制件质量好，材料利用率高。分为4层，中间加垫钢板。在凸模下端面开设通气孔，防止形成制件内腔负压，造成出件困难。凸模及凹模均采用Crv&b材料，凸模热处理硬度58-62 HRC，凹模热处理硬度印一64 HRC. 3拉深及反拉深模结构及其设计要点 3.1拉深模设计拉深模的作用是将鼠笼端面透盖和闷盖2种零件合并冲压成直径0 190 nrn，高度为72.8二的无凸缘圆筒，其结构如图4所示。螺钉 6.螺栓 7.导向套 8.橡胶 9.垫板 10.上模座 11.螺钉 12.模柄 13.导套 14.导柱 15.板料 16.定位销 17.橡胶 18.螺堵拉深模结构设计时应选取合理的凸、凹模间隙，单面间隙取1.1t，过小则出现制件卡滞。采用橡胶式弹性压边装置防止凸缘起皱。由于该模具安装在JA21-160开式压力机上工作，受压力机闭合高度的限制，采用下出件方式。由于压力机滑块运行速度较快，出件后制件下落速度很大，冲击大，为了防止制件与地面或制件之间因冲击造成制件变形或损伤，在工作台下面应放置较厚的橡胶垫。压料橡胶高度较大.压缩后容易失稳，将橡胶在高度方向 3.2反拉深模设计设计反拉深模时，除了选取合理的凸、凹模间隙及凸模端面开设通气孔、采用弹性压料装置以外，应注重凹模壁厚的强度校核及顶件装置设计。凹模强度校核的理论计算过程比较复杂，本例中对凹模强度采用经验法校核。反拉深模结构如图5所示。 (1)顶件装置的设计计算。顶件装置的设计主要应进行顶件橡胶的计算，保证正常出件。拉深后出件时制件与凹模之间的摩擦力很难准确计算，本例中采用经验法计算推件装置中橡胶的尺寸。当凸、凹模间隙正常(不属于变薄拉深)时，借用冲裁时的顶件力计算方法，以拉深件高度代替冲裁时凹模内制件累积高度进行计算。 Fn=K2凡=K2Ki (H/t)耐it rb =0.05x1.3x60/l.5x3.14xl50x1.5x333 =611688 N 式中:H-一一制件直筒部分高度，二 ;d厂-一圆筒直径，二;;t— 料厚，rnn; rb--Q 215钢的抗剪强度， 1VFa，取最大值333 NFa; K一冲裁力系数，一般取 1. 3;K一顶件力系数，一般取0.050 顶件橡胶的顶件力按FD计算，顶件橡胶尺寸为外径价70 mm，内径协40 mm，自由高度280 nm,预压缩量56 nmo (2)压边力计算。在拉深过程中，压边圈15的作用是增加材料塑性流动的稳定性及均匀性，保证口部质量。压边力计算如下: FY= (7r/4)[(d<一r1)2一(d 3+ r2 AP =(n/4)[(190一5)z一(147.5+5)21 X2.5 =21526 N 式中:P— 单位压边力，取2. 5 NFA. 压料橡胶提供的压边力为FY,计算压料橡胶尺寸为外径似88 nm，内径似50 rrmn，自由高度280 mn,预压缩量56 nma 总冲压力F=凡十FD十FY= 982 508 No (3)凹模强度校核。计算反拉深时凹模承受的最大拉深力为: 凡=1.2K3耐 It 6b =1.2X1X3.14X15OX1.5X412 模具工业 2007年第33卷第4期汽车大灯灯泡金属座级进模设计傅贵武’，彭明仔2，李明山‘ (1.佛山科学技术学院，广东佛山 528000;2.广东工业大学，广东广州 510090) 摘要:分析了某汽车大灯灯泡金属座冲压生产工艺，设计了1副级进模，模具结构简单，加工质t好，生产效率高，对同类产品乃至相同工艺的各种电子产品的加工具有参考价值。关链词:黄铜;金属座;模具结构中图分类号:TG386. 42 文献标识码:B 文章编号:1001一2168(2007)04一0022一。 Design of progressive die for metal mount of automotive FU Gui-wu', PENG headlamp bulb Nfuig-zit, LI Mmg-sham (1. Foshan University, Foshan, Guangdong 528000, China; 2. Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510090, China) 23 24 印15钢的抗拉强度，MPa，取412 MPao 根据经验数据，当板料厚度为1.5二时，复合模凸凹模壁厚不得小于M inn[21,其凸凹模可以承受685 090 N的冲压力(冲裁模结构中)，本例中反拉深模的壁厚为18 rrrn，实际反拉深力为346 294 N，说明拉深凸凹模的强度足够，实际生产中验证也是安全的。 (4)反拉深模结构设计要点。单面间隙取1.1 t, 采用橡胶式弹性顶件装置出件。该模具安装在 JA21-160开式压力机上工作，受压力机封闭高度的限制，应校核是否能顺利出件。顶件装置橡胶高度较大，压缩后容易失稳，将橡胶在高度方向分为4 层，中间加垫钢板。在凸模下端面开设通气孔。凸模及凹模均采用CxWMn材料，凸模热处理硬度58--62 HRC，凹模热处理硬度60- 64 HRC. 图5反拉深模结构 1.螺母 2.下托板 3.弹顶橡胶 4.垫板 5. 拉杆 6.上托板 7.顶杆 8.下模座 9.螺钉 10，顶板 11.反拉深凹模 12.制件 13.凸模 14.螺钉 15.压边圈 16.压料橡胶 17.垫板 18.螺栓 19.导向套 20.上模座 21.螺钉 22.模柄 23.导套 24.导柱 4结束语鼠笼端面透盖和闷盖的多种工艺方案相比较，采用合理的组合冲压成形工艺，采用反拉深工艺及模具设计，简化了模具结构和数量，降低了设计与制造成本，制件质量得以保证，在实际生产中取得了较好的效果。二349 294 N 式中:K一拉深力修正系数，最大值为1, 6b 参考文献: [1]翁其金.冷冲压技术[M].北京:机械工业出版社， 2000. [2]王孝培，冲压手册 [[K].北京:机械工业出版社，1988.

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