端蓋沖壓工藝及模具設計
生意社04月01日訊
1引言 端蓋是某通用機械上的一種零件,使用數量較多(每臺6―8件),原為鑄鐵件,如圖1所示,其工藝過程為:鑄造――機加工(車、銑),工序較多、生產周期長、材料消耗多、效率低、成本高,不能較好地適應生產發展的需要。筆者經過對該零件結構及使用要求的分析研究,按照不降低使用性能為前提,將其改為沖壓件,如圖2所示。材料08F,厚度1mm,用沖壓方法完成零件加工。經實踐證明,該工藝可行性好,效率高、成本低、經濟效益顯著。
2 工藝分析及工藝方案的確定 沖壓是機械制造業中一種較先進的加工方法,與切削加工相比,具有材料利用率高、制品力學性能好,互換性強、生產效率高等優點。在經濟、技術兩方面郁具有很大的優越性,把鑄造件改為沖壓件,目的是為了提高牛產率,降低成本,增加經濟效益,但是否可行,需要具備如下條件:①制品改進后須不降低原使用性能要求;(2)制品須具有相當的生產批量(每月2000件);(3)改進后的制件應具有良好的沖壓工藝性。經對原制件進行認真分析認為可行,改為圖2結構,分析其沖壓工藝性,主要上藝難點在于4個凸臺的成形,其相對高度較人,凸臺之間距離又相對小,因此,在成形過程中,材料變形復雜,尤其足凸臺內側及兩凸臺之間圓弧部分,材料補充困難,僅靠變薄拉仲難以達到要求,且易出現拉裂,經充分考慮成形條件和沖壓工藝難點分析,提山改進設計后沖壓工藝要點:①采取預沖中心孔,以改善4個凸臺內側及凸臺之間的材料流動;②將毛坯下成方形,以便四角從外側補充4個凸臺用料,⑦采取先將4個凸臺拉伸到一定高度時再落制件外圓料的方法,使得在拉仲過程中材料易于得到補充日外圓相對準確(后一工序進行前,不必再修外圓邊)。 綜合上述分析,確定沖壓工藝過程如下:用兩個復合工序(2副模具)完成對該制什加。第一道工序:沖山心預孔-拉凸臺斗-落料。第二道工序:沖孔(修內孔邊)。
3模具結構 3.1 沖中心預孔拉伸落料復合模 沖孔拉伸-落料復合模如圖3所示,采取后側滑動導向模架,正裝式結構。其工作過程是:開模狀態下,先將板料放在落料凹模3及沖孔凹模4上,擋料銷6定位,起動壓力機,滑塊F行,彈壓卸料板7在彈簧9的作用下將板料壓緊,隨著滑塊的下降,對板料先沖中心預孔,隨后拉仲4個凸臺,當凸臺拉伸墓本成形即拉仲深度為5mm后,落料凸模10與落料凹模3開始落料,滑塊繼續下行至下死點,對于件進行鐓壓校形。滑塊間程,彈壓卸料板7將廢料卸下,打料板16將制件推下,中心預孔廢料從下模中漏下,完成第一道工序的加工。 3.2 應當注意的問題 沖孔-拉伸斗落料復合模裝配須保證。開始工作的順序為:沖中心預孔-拉伸4個凸臺-落料,即圖3中下模中件3、件4上平面下齊時,上模件15下下作面最低,件10成形凸部分次之,落料凸模(件10的外部)最高。壓、卸料部分經試模調整應保證壓邊及卸料力適當,動作順暢,功能滿足模具工作要求。 3.3 沖孔(修內孔邊)拉伸復合模 沖孔(修內孔邊)-拉伸復合模如圖4所示,采用后側滑動導向架,倒裝式結構,用于完成內孔修邊及外邊緣拉伸,其工作過程簡單,不再贅述。 4 結束語 經實際生產驗證,端蓋經上述結構改進設計及工藝改進后,在完全滿足使用要求情況下,生產效率大幅度提高,制品尺寸穩定性增加,材料消耗降低,制造成本累計降低20%。按單件節約2元,該型號產品產量5萬臺/年計算,則直接節約資金為:2元/件*(6~8)件/臺*5萬臺/年=60~80萬元/年,經濟效益十分可觀。 以上方法對類似產品具有一定的借鑒作用。運用同樣方法,該廠已經對同系列零件進行了相應改進,效果良好。 充分利用現代制造技術對傳統機械零件進行結構改進、優化設計、優化工藝方法,是機械行業搞好內部挖潛、提高效率、增加效益的重要途徑。 |