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[资料转载] (2) 模具结构分析

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发表于 2019-6-11 10:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
(1) 工艺分析
该钢管零件两端分别要进行扩口、缩口两种变形才能制成。要顺利地进行缩口变形,必
须使缩口系数m大于极限缩口系数mmin,这里m = # = || = 0.912 (d为缩口后的管料中心
层直径,D为缩口前的管料中心层直径),由于极限缩口系数的大小与模具支承形式有较大
关系,其中无支承的缩口变形最小,故极限缩口系数值最大,为0.75,即饥„^ = 0.75。
同样,要顺利地进行扩口变形,必须使扩口系数K小于极限扩口系数这里 n c:o c
K=f = ^ff = 1.0A (D为扩口后的管料中心层直径,d为扩口前的管料中心层直径),査 资料可知Kmax = :L45左右。
显然,缩口:扩口均满足成形条件。考虑到零件生产批量较大,且采用竖直方向扩口、 缩口模加工,模具结构较为简单,零件生产成本较低,因此,设想设计扩口、缩口复合模竖 直方向加工,以有助于生产效率的提髙及质量的保证,为此,需要对该模具结构进行失稳 计算。
(2) 失稳计算
由于该钢管零件长为860mm、细长比# = ^ = 14. 3>10,因此,在扩口过程中,较长
的筒壁要承受全部的变形压力,易产生失稳变形,因此,有必要对其稳定性进行判定后,才 能最终确定工艺方案。
根据资料,发生缩口的缩口力计算公式为:
1 nDtas ^1~j (l+^cota)^
cosa J
式中,F为缩口力;々为速度系数,取1.15; D为管料缩口前的直径(中径),为 57mm; f为管料料厚,为3mm; (Ts为材料屈服强度,取200MPa; d为缩口后的管料中径,

- B( [, X6 {4 s! {% c  c3 D: b- ~; H* x% V7 V: V" E% D- r
为52mm; p为工件与凹模接触面的摩擦因数,取0.2; a为凹模圆锥半锥角,经计算为18°。 代入公式,得F=20270. 3N〜20.3kN 根据扩口力实用计算公式:
PV = CTtdo to%
代入数据,得 P>=32216.4N义32.2kN。
钢管在缩口力、扩口力的作用下,其发生成形变形符合“冲压成形变形的趋向性原理”。 即冲压变形力是通过坯料的传力区而施加于变形区,使其产生塑性变形。在成形过程中,变
形区、传力区的范围及尺寸不断变化和相互转化,
则首先发生的是需变形力最小的变形方式,它4 w& g8 M0 g! X6 O$ l0 ~% ]8 t; c4 Y4 r
首先进人塑性状态,产生塑性变形。
(1) 模具结构
设计的扩口、缩口复合模如图5-48所示。考虑到钢管较长,模具置于Y32-300t四柱式 万能油压机上加工,工作时,首先转动定位半环15让开装料空间,钢管中部从侧面通过定 位块13的定位孔定位,底部插入缩口凹模16型腔,随后,将定位半环15回转至限位销7 处完成定位。随着压力机滑块的下行,扩口凸模10穿入钢管上部,在压力机压力作用下, 限位块5首先压缩聚氨酯块6至限位块5与顶块9成刚性接触,钢管逐渐进入带芯轴的卸料 块11的芯轴与缩口凹模16之间的空隙,先发生缩口,至缩口完成,扩口凸模10开始对钢管实施从内向外的扩口,直至导套2下端面与限位柱4上端面接触形成限位,完成整个扩 口、缩口过程。

, f) T- N& a5 Z2 y7 |# H5 n7 C4 a5 @' s; |- \( z1 s4 L
为控制扩口部位尺寸及整个零件成形高度,模具中设置了高度限位柱4及限位块5;考 虑到缩口后材料的弹性回复,缩口尺寸会增大,因此,缩口下模尺寸特意相应缩小,尺寸缩 小0.4mm;为控制钢管缩口端部产生的形状变形,带芯轴的卸料块11与缩口凹模16间的 间隙取2. 85mm,略小于料厚3mm,以增加对缩口端部成形尺寸的控制。
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发表于 2019-6-13 17:18 | 显示全部楼层
膜拜神贴,UG爱好者们后面请保持队形~
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