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线束支架的成形工艺及模具结构设计
7 t) T/ G! U" X& Q& \【摘要】分析了线束支架成形时材料的变形状况,介绍这类制件的成形工艺方案及模具设计。
! G+ E% E( b. Z8 V$ h( J8 _7 A关键词 工艺方案 塑性流动 拉毛 气垫压力 , z; N, J }% |# a. _! ~4 X1 g
5 ~5 l" D* e3 j0 q) p1 引言 . ?4 K, E0 [$ C4 T2 Y/ e5 j9 @3 \
% e/ f1 u1 G) D% g1 F7 `图1所示冲压件为我公司PALADIN(帕拉丁)车型上的线束支架,零件的材料为:NP220;料厚:t=1.6mm。
, ^( e; d5 A2 o% m0 ~7 b2 成形工艺方案分析 2 U3 r. F: M/ ~' }
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线束支架零件是典型的冲裁、弯曲压形件。制件要求有一定的强度、硬度,孔和外形与线夹子插口相配,直接依靠冲裁完全可满足其精度要求。弯曲处有加强筋,这不但可以减少弯曲回弹,更重要的是可增加零件的刚度,防止零件在使用过程中发生变形。 & O9 o4 P% K& _9 T) ], D/ J0 C
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经分析,冲压工艺方案可定为:落料冲孔--成形(压筋、压弯)--压弯,其成形工序和第3遭压弯上序是保证线束支架质量的难点。 0 q9 w/ X4 j$ t5 Z/ ^! i
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对图2所示成形工序,可以制定以下2种成形工艺方案。
/ A: K1 D+ x! j$ T6 k2 t(1)方案一
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按常规成形工艺方案,加强筋成形后再压弯,因加强筋与压弯线成109.4度,为了保证压弯时材料流动顺畅,凸模让开中间加大,压形叫料压不住,容易引起制件质量不稳定。如果把压筋与压弯没在一道工序内成形,模具设计成如图3所示。这种成形方法虽然模具结构简单,只有一个活动的压料板,模具容易制造,但由于有一条加强筋与压弯线成109.4度,压弯同时义压筋,此方法对材料的流动不利,拉毛现象也比较严重,筋的形状压出不规则,有重印;另外一条成90度加强筋,压筋成形不同时,水平筋在冲压开始工作时压出,而竖筋在压弯成形终了时才压出.对材料的流动不利,只终90度加强筋压出不规则,竖筋拉毛特别严重。此种模具结构制件成形质量差,不能满足大批量生产要求。
/ N& w9 l& N9 ~( [+ Y+ [, t1 N7 M5 z(2)方案二 1 V) S3 ^$ s# z: H" x: G+ @
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如图4所示模具的成形工艺方案。这种方案的模具结构设计了活动压料板6和顶出器9及固定的凸筋10,冲压时能够保证压弯成形后才镦死压筋。凹棋设计成分块,90度强筋设计在凹模上,不成形处凹模而比成形处高出15mm作为侧挡块,与凸模无间隙滑配,工作时压弯凸模先导人侧挡块,顶出器9被托杆13顶起,同时弹簧7将活动压料板6顶到与顶出器9及凹模4上平面相平,将落料冲孔半成品定位后,依靠机床的气垫压力先把零件夹紧压弯成z形,随着上模下行再压弯成形,终了时镦出109.4度加强筋。同时对90度加强筋也是先压弯成形到终了时才压筋.而且加强筋是同时压出,拉毛现象消除。这种成形方案虽然较方案一的模具结构复杂,模具的制造难度也相应增大,但压筋时不影响压弯成形,对材料的流动有利。实验证明,制件成形后外观质量好,制件也不拉毛。在模具调试过程中,把机床的气垫压力调整到足够大时,有利于模具的冲压动作先后工作,保证先压弯后压筋,消除料窜动现象。
& g& J5 E5 R( b& `4 h0 q6 Z! a在设计第三道压弯工序时,制件的成形结构限制了模具空间大小,压料板导向段很小,在工作中会发生窜动现,引起制件的尺寸不稳定。故在结构设计时加大压料板的横向尺寸如图5所示。凹模分成3块,不成形处凹模面比成形处高出15mm作为侧挡块,与凸模无间隙滑配,同时兼作压料板的导向面,工作时压弯凸模先导入侧档块,与压料板一起将前工序夹紧,再进行压弯。 2 O0 m! P8 Q4 U2 r0 T, E
3 结束语 7 D6 C- R0 k0 R9 B
7 u. Q# t* `4 e7 G由于在模具设计制造前,对支架结构工艺性、材料流动性和在生产中可能产生的一些问题进行了充分的分析,着重介绍加强筋与弯线成一定角度时,材料流动对压糨成形的影响。本零件的模具从设计、制造、调试到批量生产者比较顺利,能够満足大批量生产的要求,制件质量达到要求。 |
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