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槽形截面零件的冲压模具解析
2006年2月24日 8:54  
    引言

    长度不大的板料型材,以及槽形截面零件(图1)传统上是在专用模具内用1次或2次冲压制造的。同样可用通用工具按单元冲压,但是,采用这种方法时平面段3应足够宽。在制造专用模具的凸模和凹模时,应从材料的名义厚度入。出发,配合工作表面。在闭合位置,模具应校正零件的平面段,并排除毛坯自由弯曲的影响。毛坯厚度入的实际值可能与入。值差别很大,因此进行校正作用的不是所有段。

  例如,对高精度的薄板钢,厚度的公差δ为±0.15 mm。用名义厚度配合的模具来校正h=2.15mm的毛坯时,在2段上凸模和凹模之间的间隙:为2.15mm,而在1段和3段上当σ=30 时Z=2.3mm。若 ,则间隙z>h是在2段上。

    不均匀的校正作用将负面反映在零件的精度上,这是传统工艺的缺点之一。传统工艺的缺点还有模具和设备的费用大,因为压力机的峰值负荷特征产生的功率太大。

    本文将列出研制另一种工艺的结果,它基于模具拉弯毛坯的原理。

    1 应力状态的分析

    分析应力状态表明,在毛坯上的模具边缘的压力值时达到与屈服应力值相并论的值。由此,毛坯在弯曲段上的拉伸抗力显著弱。相反影响是由于弯曲引起这些段的硬化,其较平面段的硬化产生得快。根据r/h值,占优势的是这些因素之一。

    在确定凸模和凹模的最小允许圆角半径时应从下列条件出发,即不与模具接触的毛坯段转入塑性拉伸状态应在经受接触压力的毛坯段的承载能力消失之前。所得值较一般弯曲时将近大50%,对低碳钢,值不超过材料的厚度值。在试验试样时斜壁的极限角将近45 ,这可用图2所示的试验冲压型材的结果所证实。

    在测量零件斜段母线的直线度时,发现存在偏差,但其不超过毛坯材料的厚度公差。这时,母线的拉伸变形位在10%范围内,被拉伸段沿宽度的延伸,即在型材的长度方向为小于2mm。

    为了获得的零件,必须在拉弯过程中毛坯的边缘向凸模方向移动。最好这些移动与凹模块一起进行,否则毛坯段将沿凹模边缘滑动,并经受弯曲和后续的拉直,从而引起毛坯段的过度变薄。

    2 模具结构

    研制了装有活动凹模块的模具结构,模具安装在具有大功率缓冲器的压力机上,以用于夹紧毛坯的边缘,如图3所示。

    模具的工作过程如下:将毛坯2安放在凸模3和压板7上。压板安装在活动板的导向槽9内。当上模板下行时,装在其导向槽5内的凹模块6将毛坯的边缘压紧在压板上,并随压力机的滑块行程移动,这时克服了缓冲器顶杆11的反压力。毛坯便围着模具的边缘弯曲,在毛坯内将引起拉力,并使凹模块和压板垂直于压力机滑块行程移动。当毛坯的弯曲角σ达到所需值时,压板7和楔块12开始相互作用。它们接触的平面同样有等于σ的倾角,因此,进而的压板合成移动方向沿着弯曲零件的壁。由凹模块和压板间的摩擦力夹住的毛坯边缘与压板一起移动。

    当压力机滑块反行程时,成品零件与凹模块6和压板7一起向上运动。压板便停在凸模水平上,而凹模块与上模板一起继续运动。安装在上模板上的反楔块4便与压板的轴颈10相互作用,并将压板和与其销柱1相联的凹模块退到挡块8限制的位置。

    3 结束语

    确定了不校正斜壁制造槽形截面零件的可能性。斜壁的平面度是靠塑性拉伸不与模具接触达到的。

 
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