分析槽钢冲缺口模设计

UGS3twrr

分析了槽钢零件的结构特点及原生产工艺存在的缺点与不足，介绍了在槽钢上冲缺口的工艺、模具结构及冲模工作过程，使用该冲缺口模具提高了生产效率，满足了产品的质量要求，维修方便，降低了成本，提高了经济效益。
关键词　槽钢冲缺口  镶拼结构  挡块
中图分类号　TG386.3+3
8 _3 N! I$ m8 O- }- }文献标识码：B
' A" t8 _7 G4 _/ I& S5 r& P% H7 GDesign of Blanking Die for the Notch ofChannel steel
Wu xinghua
" ^8 G. g. C9 E1 W（Anhui Kaile Automoblie CO.,LTD    FuYang .Anhui    236112）
Abstract: Analyzed a Channel steel the structure characteristics of the spare parts and produce the weakness and shortage of craft existence at first, introduced the craft, molding tool structure of blunt indentation on the Channel steel and blunt mold work process, use should hurtle an indentation molding tool to raise production an efficiency, the quality which satisfies a product request, maintain convenience, lowered cost, raised an economic performance
Keywords: the Notch of Channel steel  inlaid structure  Keeps off the block
Medium diagram classification number：TG386.3+3
Document code：B1　零件及原工艺分析
  图1所示边横梁为我公司普通栏板半挂车和普通低平直梁车车架上常用的零件之一，材料为10#槽钢，平均每车36件，左、右边横梁各18件，日产量为900件左右，两端的直角缺口，一端与边侧梁（14#、16#、18#、20#槽钢）的腿高、腿厚相配焊，缺口深度为30mm,缺口长度根据槽钢规格不同共有四种尺寸，分别为52、57、61、66mm，另一端与纵梁的腹板和上翼板相配焊，缺口长度为72mm，深度为30mm,左右边横梁缺口对称分布，零件如图1所示：


我厂生产该零件的原工艺采用锯床下料后，划缺口线，手工气割的方法，清渣修磨，不仅缺口切割面有割渣、飞溅等杂物，影响表面质量，缺口尺寸也不能得到保证，而且生产效率比较低，劳动强度大，消耗大量的氧气、乙炔等气体，制造成本比较高，不适应大批量生产。现在采用锯床下料和冲床冲制缺口，以上两种工艺比较，原生产工艺劳动强度大，生产效率低，产品质量差；改用冲缺口生产加工工艺后能够保证该零件的缺口尺寸要求，更便于下道工序的装焊，生产效率大幅度提高，大大节约生产成本，适宜于批量生产。冲缺口模具由于凸模受单向侧向力作用而产生一定的挠度，引起冲裁间隙不均匀或啃刀，因此在前后与左右方向加有挡块1和挡块2，挡块1、2如图2、3所示，这样在冲裁的过程中，由于挡块与凸模相接触，从而保证了缺口冲裁间隙的均匀，改变了受力不均匀的弊端，本模具就是针对原工艺的不足而设计的一种能冲缺口的成形模，模具设有可调节定位块来保证缺口的四种长度尺寸，根据所配的边侧梁槽钢规格不同选择相适宜的定位尺寸，
% A, C6 I5 \# s* |9 `6 J# F

2　模具结构及动作原理
, b# Q, v9 Q/ j/ I0 g  图4所示为模具结构图，为便于维修更换凸模方便，把凸模与凸模固定板连接起来，凸模总成如图5所示，一次完成一端槽钢的缺口冲裁。由于挡块与凸模相接触，这样在冲裁时，凸模四周受力平衡，从而消除了侧向力的影响，使模具及冲床滑块受力均衡而平衡工作。另一方面，因冲缺口是非封闭冲裁，卸料力非常小，故可不设计卸料装置，方便操作，考虑在冲裁时防止槽钢的移动和弹跳和防止坯料在切向压力的作用下撬起形成不安全因素，模具设有压料板。这样，冲裁过程中，压料板始终压在槽钢的内表面上，保证了冲裁的顺利安全进行。
( K7 U6 ?; y2 V+ q, \0 u

6 f5 i0 Z0 _% _- H. k1 x2 ?
模具工作过程如下：冲压前先将槽钢工件送至凹模上，利用定位块15定位，冲压时滑块下行，凸模5的侧面与挡块1、2接触作用，继续下压，压料板18在压料橡胶的作用下压紧槽钢工件，最后冲切，将废料与工件分开，废料从冲模下出料口出料，滑块上升，完成一次冲制过程。边横梁的一端缺口冲裁完毕后，然后，调换定位块定位尺寸，挡块2共两件，尺寸对称，调换另一件挡块2到凹模对面，模具重新调整冲裁间隙对刀口，冲裁时，边横梁调头，冲裁另一端缺口，送进料定位后再冲制一次，就可得到完整的工件。
# Z& y. f' Q( y9 o: \3 ], J+ [7 e3　主要零件设计
  由于模具工作时，凸模与挡块的作用时间最长，这样就不可避免地造成凸模刃口侧面部分局部摩擦严重，从而使模具局部温度升高，我厂生产该槽钢零件的数量较多，批量较大，而模具寿命不会很长，需经常拆卸修磨和更换，因此，凸模总成设计成快换式结构，［Ⅰ］如图5所示：凸模总成由凸模和凸模固定块组成，通过螺钉联接，然后再用螺钉紧固在凸模固定板1上。为防止凸模在工作时窜动，在凸模3上设计一方形凸台，与凸模固定板1上的方形凹槽相配合，采用小间隙配合H7/h6,这样也解
9 R8 }4 ?  @: ]7 }6 I9 }/ Q
1 C5 W5 C: j5 i% |# w4 G2 e$ R  s; K


决了凸模磨损后互换的定位问题，便于调整和更换，凸模是生产中磨损最严重的部位，选用Cr12MoV材料，淬火硬度在HRC58～62范围内。
, B+ m" k/ ]+ a* a! b) {5 h    由于凹模整体结构较为复杂，制造困难，为便于加工和制造，更便于生产过程中维修和更换凹模镶件方便，凹模设计成镶拼结构，组合冲裁凹模，应考虑便利加工和容易更换零件，定位可靠，尽可能将几个镶拼凹模块夹在一起同时加工出来，［Ⅱ］凹模总成如图6所示，凸、凹模的间隙均匀性由3件凹模镶件、2件挡块来保证，凹模固定板采用45#制造，调质处理28～32HRC，凸模及凹模镶件1、2、3采用变形小、耐磨损的冷作模具钢Cr12MoV制造，淬火硬度为58～62HRC。挡块1、2采用T10A制造，淬火硬度为56～60HRC。
5 o% F0 s+ w" q) ?* X/ f$ L9 L在图6结构图中凹模固定板1与凹模镶件1、2、3构成了凹模总成，凹模的刃口尺寸采用分开加工，将间隙加在凹模上，使用磨损后可直接更换，而不需与凸模相配来调整间隙，方便模具更换和工人操作。为防止凹模镶件在工作时窜动，凹模拼块与凹模固定板采用H7/n6过盈配合，三件凹模镶件用螺钉连接于凹模固定板上，这样也解决了凹模磨损后互换的定位问题。
4 结束语
    该模具结构设计合理，经试模调试合格，已进行批量生产6个月，冲制零件5000余件，经过实践验证，使用此槽钢冲缺口模加工出的零件稳定，尺寸符合技术要求，满足工艺要求，模具状态良好，模具结构简单，使用方便，降低了成本，大大提高了生产