包角件成形工艺的改进及模具设计

作者：信息来源:模具 2008-6-11

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[摘要]通过对包角件工艺的正确分析，改进了原工艺方案，采用半厚对称成形工艺，简化了模具结构，有利于成形。改进后的模具制造、维修方便，降低了成本，提高了经济效益。关键词包角件拉伸剖切工艺分析A correct analysis was made on angle-wrapping parts...

[摘要]通过对包角件工艺的正确分析，改进了原工艺方案，采用半厚对称成形工艺，简化了模具结构，有利于成形。改进后的模具制造、维修方便，降低了成本，提高了经济效益。
关键词包角件拉伸剖切工艺分析

A correct analysis was made on angle-wrapping parts forming technology. The previous processing scheme has been improved by adopting half-thickness symmetric forming technology, which simplified the die structure and is good for forming. Manufacture and maintenance of the improved die became easier and the cost was lowered. Thus it increased economic benefits.
Key words angle-wrapping parts, drawing, cross-section cutting, technology analysis

1 引言

　　图1装饰产品中的包角件，材料为黄铜板，料厚1mm，要求表面光滑平整，无皱痕，外表美观。
　　原采用下料→(整体)成形→整形→修边→抛光工艺，但在生产中出现了以下问题：
　　(1)坯料形状复杂，手工剪料麻烦。由于每次剪料形状误差大，造成拉伸成形坯料定位不准确，压边面积过小。
　　(2)拉伸成形出现起皱、拉裂甚至拉断现象。
　　(3)修边毛刺较大。
　　(4)拉伸成形模和修边模结构复杂，制造麻烦，磨损后维修不方便。
　　由于上述问题的存在，生产中造成了很大的浪费，成品率很低。为了降低成本，满足批量生产，对包角件进行了工艺分析及改进。

图1 包角零件

2 工艺分析

　　种包角零件是拉伸与弯曲两种变形的组合体，工艺性差，采用纯弯曲模显然是不合适的。如果采用整体拉伸成形，则会出现以下问题：
　　(1)拐角R20mm较小，零件高厚比大，拉伸坯料受力恶劣，特别是R20mm处，接触面积小，首先变薄，很容易被拉破。
　　(2)根据以往经验，这种包角件整体拉伸，首先必须用曲面压料板压紧坯料，使坯料在成形前与曲面凸模相吻合。此时坯料未被拉伸即已经弯曲起皱，因此很难进入凸、凹模的间隙中，给材料流动造成了阻力，坯料会被拉断。
　　(3)拉伸方向与要成形方向成45°角，成形后B处形状很难与凸模吻合，角度误差较大，装配后严重影响外观。
　　(4)圆弧曲面的存在给整体修边造成较大困难。
　　通过包角件成形工艺分析可知，零件不仅成形较困难，而且拉伸模、修边模制造和维修周期较，产品质量不稳定，所以决定采用半厚对称成形工艺(见图2)，分解了复杂的模具结构。这种半厚对称件属低矩形盒拉伸件，成形稳定，坯料形状可直接剪成简单的方形，因而形状简单，定位较准确。改进后的工艺路线是：下料→拉伸成形→整形→切单件→修边→焊接→抛光。与原工艺相比，新工艺工序虽多，但其优点是成形顺利稳定，模具制造、维修、操作方便，零件质量稳定，经济效益高。

3 拉伸模

　　拉伸模结构如图3所示，设备为1 000kN油压机。工作过程为：坯料由定位销6定位，开动压力机,上模部分下行，压料板5压料，橡胶4、9被压缩，零件拉伸成形。回程时，凹模3上升，压料圈8卸料，取下零件。

图2 半厚毛坯拉伸成形
A——切单件位置 δ——修边余量

　　拉伸模设计要点：
　　(1)定位销6布置3个即可，间距尽量拉开，以减小坯料定位误差。四边压边面积相等，拉伸过程才能稳定。
　　(2)定位销6应高出料厚0.4～0.5mm。
　　(3)拐角处间隙取1.5mm，四边间隙取1.05mm。

图3 拉伸模结构
1.卸料钉　2.上模板　3.凹模　4、9.橡胶
5.压料板　6.定位销　7.凸模　8.压料圈　10.下模板

4 修边模

　　考虑到水平修边模具结构复杂、偏大，故设计了垂直式修边模(见图4)，设备选用400kN冲床。将零件放在下切刀6上，与下切刀圆弧面吻合，旋转偏心轮11，压料板1移动压紧零件，弹簧3压缩。滑块带动模柄5、上切刀2下行，完成修边。滑块上行，上切刀2退回，反向旋转偏心轮11，压料板在拉杆12和弹簧13作用下松开，取下零件。
　　修边模设计要点：
　　(1)由于偏心轮机构起快速夹紧作用，所以偏心轮偏心量或行程应足以使压料板压紧，回程时便于取下零件。