消音器成形工艺及模具设计

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消音器成形工艺及模具设计 引言

图1所示零件是CLl33F型汽油机消音器零件，材料0$F，料厚0．5mm，该零件是由底盖、夹板和上盖铆合面成，上盖和底盖属于形状复杂的矩形拉伸件，由于拉伸深度较深，各处形状及深度不等，拉伸塑性各异，所以必须在保证各单件尺寸及表面质量的前提下，才能使组合后的零件达到翻边和铆合的目的。
2 J7 \$ t: x2 j. J2 零件的工艺分析
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制定工艺方案的原则是必须对工序进行优化组合以及对冲压工艺进行合理的安排，才能保证产品零件的质量，提高生产效率，满足大批量生产的要求，经分析：单件加工必须确定好合理的装配间隙才能保证零件成形后铆合。各件的加工丁序确定为：①上盖为落料拉伸-整形-切边-冲底孔；②夹板为落料冲孔复合模：③底盖为落料拉伸-整形-冲底孔-翻边-卷边-铆合。值得注意的足底盖切边的4个圆角展开尺寸对铆合工序的质量影响很大、它是铆合后沿周过渡是否均匀的重要尺寸，故应试制后才能确定此展开尺寸，经计算为R26mm，实际加工为R29mm。

3 模具主要加工工艺分析
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! j& c7 M: i) `从图1可以看出，底盖和上盖的成形处形状复杂。各处高度不均匀，变形程度不一致，根据拉伸系数m=d/B和工件的相对高度H/r接近初次拉伸的变形程度，一次成功足很困难的，为了使工件能够一次拉伸成功，又能保证工件光滑过渡．无起皱及开裂现象。采取了以下的措施：①适当增大拉伸凹模圆角半径以便金属的流动，减少产生拉裂和料厚变薄的径向拉应力；②适当增大拉仲凸模与凹模的拉伸间隙(取1.2t=O.6mm)可改善由于形状不对称，各处材料流动阻力不一致，保证材料流动阻力均衡性，使工件不致于拉裂；③直壁侧面与R相切靠近凸模圆角处有轻微的内凹现象，原因是通过凹模圆角的材料减薄不均匀，靠近凸缘直壁处属弯曲变形，壁厚变化很小．靠近圆角部分变形较大，属于拉伸变形．所以材料的薄厚不一致，整形时易形成粘结瘤而拉伤工件，故拉仲和整形上序的表面光洁度必须很高，凸模和凹模采用材料Crl2MoV，淬火硬度60~64HRC，采用柴油与机油按7：3混合润滑剂涂在压力圈上面以及凹模型腔和工件的上表面。

由于各模具的成形处复杂，用加工中心加工均可，但其制造成本高，加工周期长，为了使模具加工方便，制造成本低，各成形处的外形及凹出部分均用线切割加工，割出对应的镶件与其过盈配合，其余部分割样板铣型后钳工修磨、抛光，这样能使模具加工工期缩短，调试和维修方便，又能达到尺寸精度和要求的表面质量。
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9 ~0 }9 ^" k& M5 Y" B4 模具结构设计
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2 K( z7 r8 d( e& `: s+ M4 T7 f7 x该组合件的卷边和铆合结构是消音器组合件的关键：
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1 E% r; `! q, f- E3 n, W7 c(1)卷边模具结构如图2所示，收口凸模和凹模的内腔尺寸应比底盖和上盖的相应尺寸大0.2mm，以便工件能顺利地放人型腔内，定位准确，操作又方便，收口凸模的定位立边高度h取2mm，收口凸模及凹模的收口角度取45度，其工作过程是把3个工件按图2依次摆好放入凸棋的刑腔内，凹模型腔内装确压料板，压料板下装有弹簧，上模下行时，上下压料板先将组合工件压住，上模继续下行，收口凹模和凸模上的45度斜面处将组合件底盖的立边沿周均匀收成45度，滑块回升时，上下压料板将上件顶出。
(2)铆合模的模具结构如图3所示，铆合凹模的定位腔高度应不小于5mm，铆合凸模的凸台高度不应低于凹模定位腔高度，将上道工序成形后的工件放人铆合凹模内定位摆好，上模下行，上、下压料板将工件压住，凸模继续下行，凹模的下平面与工件的收口处均匀接触，将工件的铆合处压平，上模回程时，工件被顶出，完成了整个工件的成形。
& O' f! a: M) o- z& j5 结束语

, j0 u& p1 l% e6 R2 y% t% d由于该组合件单件工序各连接间隙尺寸安排合理，使工件能顺利地配合进去，经检测铆合的工件外表面及成形处的表面质量和尺寸精度均符合产品件图纸的要求。