通风管冲压工艺分析及模具设计

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：通风管作为通风设备的零件之一，主要功能就是送风、通气、散热。因此通风管的冲压工艺的安排及模具的设计显得尤为重要。合理的工艺路线和模具设计能保证加工出尺寸合格产品，以及好的表面粗糙度。尺寸合格便于安装，好的表面粗糙度更加有利于送风、通气、散热。该文就通风管冲压工艺分析及模具设计做了详细的阐述。
　　关键词：通风管  冲压工艺分析  模具设计
　　中图分类号：TU834                                文献标识码：A                        文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0086-02
　　1  工艺分析
　　通风管作为通风设备的零件之一，广泛运用于各类产品中，主要功能就是送风、通气、散热。图1所示为零件通风管外形尺寸，此零件比一般的零件的外形尺寸大，材料为10钢，料厚1mm，大批量生产。零件有多个台阶面，精度要求较高，需要安排多道拉深工序，压筋加工凸耳，冲孔模冲压出筒壁均布的孔4-φ4.2。
　　零件沖压成形方案分析及确定如下。
　　该零件是筒型件，属于阶梯形工件，而且壁厚只有1mm，因此需要多道拉深，由大阶梯到小阶梯拉深才能成形，确保加工出合格零件。具体工艺路线如下：首先要下料→落料拉深1→落料拉深2→落料拉深3→退火→拉深4→拉深5→退火→校正→拉深6→平大端面→车底面→压筋→车小端面→车大端面→冲孔→去毛刺→检验。此工艺路线安排了多道拉深，可以防止破裂，同时在拉深工序后增加了退火工序，避免了在拉深过程中材料发生硬化，塑性减弱，材料发生开裂。由于篇幅所致，此工艺图略去。
　　2  模具设计
　　2.1 设备的选择
　　在生产设备及环境不变的情况下，该方案需要6套拉深模，1套校正模，1套压筋模，1套冲孔模。拉深模均采用100T的液压机，而其余模具选择80T的压力机。
　　2.2 拉深模工作部分的参数
　　工序图按宽凸缘筒形件，宽凸缘筒形件的拉深常用的有两种方法，而我们采用的是减小筒的直径，增加高度，从而得到所需要的拉深件，而圆角半径基本保持不变，它适用材料较薄的中小型零件（d<200mm），首次拉深获得的凸缘直径，以后各工序逐步减少筒形部分直径，同时需要在第一道工序中拉入比工件最后拉深部分所需的表面积多5%左右，即展开直径时，除了考虑修边余量外，还要增加这部分面积，这样计算的宽凸缘直径是φ220.7mm。首套模具是落料拉深复合结构（见图2）。
　　此套模具不仅要冲压外形还要拉深，属于复合结构的模具。拉深模工作部分的参数确定主要是圆角半径和间隙的确定。此落料拉深模的第一道工序是带凸缘筒形零件拉深时，在首次拉深的过程中压料圈一直压住凸缘部分，故不会起皱。凹模圆角的半径即是零件所要求的凸缘处的圆角半径圆角半径R9，或者根据公式：
　　拉深间隙的确定、拉深模的凸模及凹模之间的单面间隙，影响拉深力与拉深件的质量。间隙大，则摩擦力小，能减少拉深力，但间隙大，精度不易控制;间隙小，摩擦力就大，增加拉深力，因此需用拉深系数值较大。间隙如果小于材料厚度，就带有变薄拉深的影响，拉深件的精度及表面粗糙度至就低。所以合适的间隙也是拉深成功的重要因素，所以第一次拉深的单面间隙可按公式计算：
　　
　　后续工序的模具时压筋模和冲孔模的设计主要是考虑的定位装夹，压筋模采用斜块和定心件装夹成形零件，采用此类结构便于在模具使用过程中调整，冲孔模设计时主要考虑装夹过程中防止零件受力变形，并且冲裁过程中零件发生移动。
　　3  结语
　　综上，通风管的冲压工艺路线及模具设计经过实践的生产运用，合理可行。大幅度提高了公司的生产效率，为类似产品的工艺路线安排和模具设计提供可借鉴的模板。
　　参考文献
　　[1] 虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料[M].北京：机械工业出版社，1992：158.
　　[2] 陈镇庭，刘世安.拉深模设计手册[M].上海：上海市虹口区科学技术协会，1983：92-95.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-14828601.htm