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下框架修边冲孔模设计

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发表于 2010-10-17 10:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
下框架修边冲孔模设计[摘要] 对下框架的冲压工艺进行了分析,介绍了修边冲孔模结构设计的要点。
- q( l4 \" Y: n0 g关键词 修边 冲孔 模具结构 $ P+ W/ {+ R% @& h

( J# k" E2 V  l- T2 \& d1 产品分析
- R. V) e% ]; W: D1 X* T# L5 C3 j. H8 e% E
左/右下框架如图1所示,料厚1.2mm,材料O8Ai-Ⅱ-p,该零件是某车型加强后地板强度的梁类零件.左件与右件对称,但局部不同。该零件平面法兰边与后地板焊接。因此,该零件必须经过充分的塑性变形才能达到较好的强度和刚度,以及尺寸的准确性,以满足强度和焊装技术的要求。它与一般冲压件比较,只有零件细长、横截断面宽高比较小、形状曲折、高差大(最大250mm)等特点。因此,在冲压工艺、冲模设计及制造方面均有其独特之处。

2 冲压工艺分析 " s* `' N  I' w/ Q& e% w/ x

* B: K* t0 ]2 u! _从产品结构看,若只用弯曲成形则很难达到产品要求,还需用拉伸工艺。由于该零件高差大,外形曲折,拉伸前需落料,以利于拉伸时减小材料流动的不均匀,使拉伸件能产生充分的塑性变形而不至于造成局部开裂或起皱。由于产品前后外形尺寸相似,考虑到提高材料的利用率,以及降低模具的制造成木,将落料改为切断。对拉伸而言,冲压力向应保证凸模能够进入凹棋,且不产生负角,并要避免毛坯窜动而使制件质量不稳定,因此,拉伸时将制件旋转18度(如图l工序20所示)。制件旋转后局部地方出现负角,负角处需摊开,以便凸模能进入凹模。另外,法兰处R4mm太小,拉伸时须放大,以后靠整形来达到产品尺寸。由于该件两端头足立边,整形后再修边,行程将增大;同时,修边后零件会有部分回弹,强度和刚度有所降低,故将整形置于修边之后,且冲压方向与修边相反,保证压料后再整形及整形后便于取件。若修边工序过于复杂,则会影响顶出器强度及弹簧的布置、后序整形定位.废料的排出等,故修边冲孔工序只冲制件底∮15mm1个孔(用于整形定位),左件∮11mm2个孔(便于斜楔冲孔废料的排出)。其余底部的孔与侧面的孔一起冲出,并将该置于整形之后,以保证侧面孔的精度和位置度。工序图见表1。

3 修边冲孔模的设计及结构特点 ( o* k6 ]1 a( c. _* N
- t1 q5 \$ V+ r
3.1 刃口
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凸模、凹棋及废料材料用7CrSiMnMoV(即ZCH-1),硬度56-60HRC,铸造后再进行加工,可大大减少加工量,且便于维修及调整。废料刀采用图2结构,便于数控加工,凹模修端头处形状如图3所示,以保证端头修边质量。

3.2 顶出器(压料板)
1 l( H) ?# ^! @4 j6 Y0 v9 o7 n! z
- M- D+ B: l( |' J8 R修边模要求定位稳定准确,工作时工件紧贴凸模不晃动,顶出器必需严格导向,起到修边前压料和修边后退料的作用;另外,冲孔处采用图4的结构以加强顶出器强度,两面侧壁与制件空开0.5mm,使制件修完边后不被卡住,并减少加工面。顶出器弹簧的零预压及安全套筒螺钉比限位螺钉行程大15mm,从而保证了工作时的安全性,并便于拆装。

3.3 模架 ; b7 z9 G  j' ^( h* i$ }! U+ K
" Q7 K& @. k5 ~+ g
采用实型铸造的薄壁箱式铸件结构,并铸出减轻孔、气路用孔、观察孔等。端头采用图5的结构,该端头不仅外形美观,而且模具起吊、翻转安全方便.模架的导向采用导板与导柱相结合,并采用反侧块(见图6模具总图件1、2、9、lO、15.16),该导向结构既防止了侧向力,又使模具能精确导向。

3.4 废料排除
* b: W; t; i: j0 H# [6 X
- Y8 c8 V4 J: ~9 u* N: i采用滑板排废料结构,修边时产生的废料通滑板滑出模具,冲孔废料用废料盒收集。 5 Q0 R9 K% W) g( {( u
% U+ I) v- Y6 T' R0 i5 h- b+ ]
3.5 模具的安装定位 - Q9 u3 T( K% u$ W& f  V
8 l* Y8 t' V8 r
使用u型定位槽,以便换模具时能对模具快速定位,从而缩短换模时间,以提高生产效率。 ! P, ^; |  r. m3 b& N7 x

2 a, i; q) B( y5 }* D  \6 }0 e* i9 Z3.6基准体系
3 ], n5 n' ^- y" T1 g" B0 Z
) S+ e* L  I3 O/ ^, K+ h' v, W2 Y(1)基准点。它是尺寸换算、旋转、加工和检查的基准,为使用方便及避免出现错误,各工序基准点取在同一点。
' z; t. X  V" a(2)v型槽基准。州在铸件外形与冲模中心线相交处,直接铸出,便于加工时找正中心。
& l( ~( z! I/ ?8 _' `0 y(3)三销基准。一般设在冲模中心线上、有效工作范围外和便于找正的表面上,且尽量打在一个平面上,并给出准确位置,它是加工、检测和维修和重要基准。
; Y7 @6 V& I% h% e! s+ X1 g4 L' \: v) q
4 结束语 ( _2 \/ n! ^. @: |- N% }- y5 f

8 m8 l  s( H5 j% S& {+ U该零件细而长,且高差大,如何保证顶出器的强度及冲压完成后顺利退料是设计的难点,经过批量生产证明,该模具结构完全能满足使用要求。
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