凸缘圆筒件成形技能及模具设计管窥

凸缘圆筒件成形技能及模具设计管窥

1工艺分析及计算

1.1多次拉深

查阅资料可知,前几次拉深系数分别为:m1=0.53~0.55,m2=0.76~0.78,m3=0.79~0.8。选取各次拉深系数分别为m1=0.55,m2=0.78,m3=0.83。即:第一次拉成d1=m1×D=0.55×110mm=60.5mm,第二次拉成d2=m2×d1=0.78×60.5mm=47.2mm,第三次拉成d3=m3×d2=0.83×47.2mm=39mm(式中所示各零件直径为中心层直径)。由此可确定采用正拉深方案,加工工序为:落料→第一次拉深→第二次拉深→第三次拉深→修边。

1.2采用正、反拉深

由于反拉深能降低拉深系数10~15%,于是考虑在第一次拉深结束后,在第二次拉深中采用反拉深。根据上述数据,可知第一次拉深系数及第二次反拉深系数分别为:m1=0.53~0.55,m2=0.65~0.7。选取各次拉延系数m1=0.53,m2=0.67,即第一次拉成d1=m1×D=0.53×110mm=58.3mm,第二次拉成d2=m2×d1=0.67×58.3mm=39mm。由此可见,采用正、反拉深方案,加工工序为:落料→第一次拉深→反拉深→修边。比较两种加工方案很容易发现:采用反拉深可减少拉深次数,二次便可拉深成形,而仔细分析正、反拉深各加工工序的尺寸可见,由于落料尺寸φ110mm与第一次拉深的外形φ59.3mm相差较大,而反拉深后尺寸φ40mm与第一次拉深的内腔尺寸φ57.3mm数值也有较大差别,这样凸凹模就有足够的厚度,就能保证有足够的强度,这就为各工序的复合提供了可能。

考虑到零件生产批量不大,设计较多的模具及较多的加工工序,均不利于生产效率及效益的提高。因此,决定设计一套落料、正、反拉深复合模,一次性完成零件的成形,使该零件的加工工序变为:拉成零件外形→机械加工修边。

2落料、正、反拉深复合模设计

根据上述分析,设计的落料、正、反拉深复合模。整套模具能同时完成零件的落料、第一次拉深、反拉深三道工序的加工,模具工作时,压机滑块上升,上、下模脱离接触,在压紧橡胶块3的弹性回复作用下,卸料块17通过下顶杆20上升至与落料凹模2上端面平齐,此时将坯料通过定位导料板19置于落料凹模2适当位置,压机上滑块下降,落料拉深上模14、卸料块17首先与坯料正、反面接触,实施压边,与此同时,落料拉深上模14与落料凹模2共同作用开始落料,落料拉深上模14与拉深凸凹模6也开始对板料进行拉深,当第一次拉深结束,拉深凸模8开始与完成第一次拉深的半成品接触,与拉深凸凹模6共同进行反拉深。

当拉深结束,压机滑块上升,下卸料板15通过弹簧16的弹力将拉深好的零件推出型腔,当压机上的打杆横梁与打杆10相撞,通过打料板11、打料杆13传动给卸料板7将拉深好的零件推出拉深凸模8工作部位,落料后的废料通过卸料导板18卸出。

3结束语

反拉深时,工件的内外表面相互转换,材料的流动方向与正拉深相反,因而有利于相互抵消拉深时形成的残余应力,降低拉深系数,合理的应用能减少拉深次数,同时,又由于反拉深过程中材料的流动阻力大,不易起皱,故在模具中可不设置压边圈,有利于简化模具结构,也避免了由于压边力不适当或压边力不均匀可能造成的拉裂。

作者:王新明 单位:江苏省盐城技师学院汽车制造与应用系