大型覆盖件的成形工艺及模具设计 - 图文(2)

2020-06-23 12:24

二、拉深工序的工艺处理

拉深件的工艺处理包括确定压料面形状、进行工艺补充、翻边的展开、冲工艺孔和工艺切口等内容,是针对拉深工艺的要求对覆盖件进行的工艺处理措施。

1.压料面形状的确定 压料面有两种:一种是压料面是覆盖件本身的一部分;另一种是压料面由工艺补充部分补充而成。要在拉深后切除。

确定压料面的形状必须考虑以下几点:

(1)降低拉深深度 降低拉深深度,有利于防皱、防裂。图6-47所示是降低拉深深度的示意图,图(a)是未考虑降低拉深深度的压料面形状,图(b)是考虑降低降低拉深深度的压料面形状。

(2)凸模对毛坯一定要有拉伸作用 如图6-48(a)所示,只有压料面的展开长度A'B'C'D'E'小于凸模表面的展开长度ABCDE时才能产生拉伸作用。

如图6-48(b)所示的压料面形状,虽然压料面的展开长度比凸模表面的展开长度短,可是压料面的夹角β比凸模表面夹角α小,因此在拉伸过程中的几个瞬间位置因“多料”产生起皱。所以在确定压料面形状时,还要使α<β<180°。

2.工艺补充

为实现覆盖件的拉深,需要将覆盖件的孔、开口、压料面等结构根据拉伸工序的要求进行增补材料的工艺处理,这样的处理称为工艺补充。

图6-49是根据修边位置的不同可能采用的几种工艺补充部分。 3.工艺孔和工艺切口

要在制件上压出深度较大的局部突起或鼓包,有时靠从外部流入材料已很困难,继续拉深将产生破裂。这时,可考虑采用冲工艺孔或工艺切口,以从变形区内部得到材料补充。图6-50所示为车门内板窗口反拉深的一个工艺切口示意图。

三、拉深、修边和翻边工序间的关系

覆盖件成形各工序间不是相互独立而是相互关联的,在确定覆盖件冲压方向和加入工艺补充部分时,还要来考虑修边、翻边时工序件的定位以及各工序件的其他相互关系等问题。

拉深件在修边工序中的定位有三种: (1)用拉深件的侧壁形状定位。 (2)用拉深筋形状定位。

(3)用拉深时冲或穿制的工艺孔定位。 修边件在翻边工序中的定位,一般用工序件的外形、侧壁或覆盖件本身的定位孔。此外,还要考虑工件出料的方向和方式、修边废料的排除、各工序件在冲模中的位置等问题。

6.7.3 覆盖件成形模具的典型结构和主要零件的设计

一、覆盖件拉深模

1.拉深模的典型结构

覆盖件拉深设备有单动压力机和双动压力机,形状复杂的覆盖件必须采用双动压力机拉深。根据设备不同,覆盖件拉深模也可分为单动压力机上覆盖件拉深模和双动压力机上覆盖件拉深模。图6-51、图6-52所示分别为单动压力机和双动压力机上覆盖件拉深模的典型结构示意图。

2.拉深模主要零件的设计

覆盖件拉深模形状结构复杂,结构尺寸一般都较大,所以凸模、凹模、压边圈等主要零件都采用带加强筋的空心铸件结构,材料一般为HT250,现在也有采用铬钼铸铁。

(1)凸模的设计 除工艺补充、翻边面的展开等特殊工艺要求部分外,凸模的外轮廓就是拉深件的内轮廓,其轮廓尺寸和深度即为产品尺寸。凸模工作表面和轮廓部位的模壁厚比其他部位的壁厚要大一些,一般为70~90mm(参见图6-51和图6-52)。为保证凸模的外轮廓尺寸,在凸模上沿压料面有一段40~80mm的直壁必须加工(参见图6-52)。为了减少轮廓免得加工量,直壁向上用45°斜面过渡,缩小距离为15~40mm。

(2)凹模的设计 拉深毛坯通过凹模圆角逐步进去凹模型腔,直至拉深成凸模的形状。拉深件上的装饰棱线、装饰筋条、装饰凹坑、加强筋、装配用凸包、装配用凹坑以及反拉深等一般都是在拉深模上一次成形完成的。因此,凹模结构除了凹模压料面和凹模圆角外,在凹模里设置的成形上述结构的凸模或凹模也属于凹模结构的一部分。凹模结构可分为闭口式凹模结构和通口式凹模结构。

闭口式凹模结构的凹模底部是封闭的,在拉深模中绝大多数是闭口式凹模结构。图6-53所示为汽车顶盖拉深模,该模具采用的是闭口式凹模结构,在凹模的型腔上直接加工出成形加强筋的凹槽部分。如将加强筋的凹槽部分在凹模型腔内做成独立的凹模结构(兼作顶出器),这种结构称为活动顶出器闭口式凹模结构。

图6-54是汽车门里板拉深模。模具的凹模底部是通的,通孔下面加模座,反拉深凸模紧固在模座上。这种凹模底部是通的凹模结构称为通口式凹模结构。通口式凹模结构一般用于拉深件形状复杂、坑包较多、棱线要求清晰的拉深模。凹模中顶出器的外轮廓形状是制定形状的一部分,且形状比较复杂。

3.拉深筋的设计

如图6-55所示,设置在压料面上的多条筋状结构就是拉深筋。拉深筋也可以设置在凹模的压料面上,两者对拉深的作用效果是一样的。

拉深筋有圆形、半圆形和方形三种结构。图6-56是半圆形拉深筋的结构和尺寸。常用的拉深筋宽度b有12mm,16mm两种。

对于某些深度较浅、曲率较小的比较平坦的覆盖件,由于变形所需的径向拉应力的数值不大,工件在出模后回弹变形大,或者根本不能紧密的贴膜,这时要采用拉深槛才能保证拉深件的质量要求。拉深槛也可以说是拉深筋的一种,能增加比

拉深筋更强的进料阻力。拉深槛的剖面呈梯形,类似门槛,设置在凹模入口,其结构如图6-57所示。

二、覆盖件的修边模

覆盖件修边模是特殊的冲裁模。其与一般的冲孔、落料模的主要区别是:所要修边的冲压形状复杂,模具分离刃口所在的位置可能是任意的空间曲面;冲压件通常存在不同程度的弹性变形;分离过程通常存在较大的侧向压力等。因此,进行模具设计时,在工艺上和模具结构上应考虑冲压方向、制件定位、模具导正、废料的排除、工件的取出、侧向力的平衡等问题。

1.修边模具结构

覆盖件修边模可分为垂直修边模、斜楔修边模和垂直斜楔修边模。图6-58是汽车后门柱外板的修边冲孔模:

图6-59是水箱盖修边模


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