成形模的创新设计实例分析

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5. 8.1长筒形件侧壁凸包胀形模的创新设计

如图5-52所示长筒形件为某零件中间毛坯，材料为铝镁合金（5A02)。在距管端60mm的筒壁上要求成形直径彡10mm、髙2mm的球形凸包。

(1) 工艺分析

凸包的成形一般可采用聚氨酯橡胶软模胀形及滚珠刚性模胀形两种方式。

由于该管坯较长，受压力机行程及封闭髙度的限制，凸包胀形模无法采用立式结构，而在卧
3 T% M, H# h+ C# v+ N5 }4 F# a式模具上又不易实行软模胀形的装夹、定位和卸件，因此，决定采用卧式斜楔结构。由于成
& h! M6 Z! R  w- g) M* B0 d; y4 D1 N形凸包所需力很小，为了充分发挥压力机的潜能，且使模具斜楔受力对称，在一副模具上同
/ I* D( `& K" x4 x# Q/ j时对称成形两个零件。

(2) 模具结构及工作原理 长筒形件侧壁凸包胀形模结构如图5-53所示。

斜楔座11在初始位置由4根弹簧8托起，两组水平斜楔14、端盖13、定位套17均装 在斜楔座两侧，组成浮动下模。斜楔凸模15装在定位套17侧孔内，可上下移动，最大自由 伸出量由置于定位套端部的圆柱端紧定螺钉16控制。模具工作时，当压力机滑块处于上止 点位置时，斜楔座11处于上限位置（如图5-53左半侧所示）。将两管坯分别装在左右两定 位套17上，则端盖13轴向限位。压力机滑块下行，压料板18随之下行，进而与斜楔座11 接触。滑块继续下行，弹簧8被压缩，斜楔座11下移，当斜楔座11与固定板7刚性接触 时，管坯同时接触凹模5,并由压料板18两端的压块与凹模5弧形上表面组成的圆弧面将 管坯夹住。随着滑块继续下行，双向斜楔1同时推动两个水平斜楔14向两侧运动。继而推 动两斜楔凸模15向下运动压人管壁，使管坯侧壁压凸成形。压力机滑块回程，水平斜楔 14、斜楔座11分别由弹簧12、8复位，工件脱离凹模5,此时可将工件取下，至此，模具 完成一个工作循环。

(1) 设计创新点分析

该模具的创新设计点主要如下。

① 斜楔座采用浮动结构，有效地解决了管坯的装模、脱模问题，又因为斜楔座是浮动 的，工作时应有可靠的导向，因此，两根小导柱10与斜楔座11导向孔的配合取H7/g6。

② 利用双向斜楔机构，压力机一次行程可加工出两个零件,不仅提高了生产效率，发 挥了压力机的潜能，而且改善了模具零件的受力条件。

③ 为保证模具工作的可靠性，双向斜楔1和水平斜楔14及斜楔凸模15的行程要计算 正确，各弹簧规格选取适当，以确保只有斜楔座11与固定板7刚性接触后，双向斜楔1才 可以推动水平斜楔14运动。斜楔凸模15的工作行程无需选取过大•

④ 上模采用弹性压料装置，既改善了模具定位装置的受力条件，又提髙了管坯定位可 靠性。

弹簧4应有足够的刚度，以克服压制凸包时的作用力使导套向上抬起的趋势。

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