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1制件結構及工藝性分析
該合頁片屬鉸鏈式彎曲件,經分析:L/d=90/2.2=40.9>30,屬細長制件,由于制件細長、材料薄、剛度差,如果采用傳統的鉸鏈加工方法分預彎和卷圓兩道工序彎曲,則在卷圓彎曲過程中當板料受到擠壓和彎曲作用時,極易因彎曲和振動而失穩,致使制件不易達到理想的形狀精度和表面質量;還會因彎曲、圓度和直線度誤差,以及表面劃傷等瑕疵而報廢;或者由于失穩,致成形失敗。其次鉸鏈卷圓件的回跳在所難免,要滿足卷圓內徑公差要求較為困難。所以,該制件的工藝性不好,加工難度大,在成形方法和工裝設計中必須著重考慮。
2傳統的鉸鏈加工方法存在的問題
資料介紹,對于r=(0.6~3.5)t的鉸鏈件,常用推卷的方法彎曲成形。彎曲成形一般分為兩道工序,首先將毛坯頭部預壓彎,然后再卷圓。立式結構較簡單,便于制模和彎曲成形,但此工藝方法和模具只適用于材料較厚且長度較短的鉸鏈件。對本合頁片由于材料較薄,長徑比大于30,顯然不適合。臥式模具結構是利用斜楔對凹模作用,使其產生水平運動而完成卷圓過程,有壓料裝置,彎曲件質量較好。但由于卷圓內徑有公差要求,彎曲件的質量還是不夠理想,還需增加一副整形模才能達到要求。而且圖2c模具結構較復雜,模具制造成本高,周期長,對于小批量的合頁片生產,經濟性不好。從上述模具結構可以看出,該類模具比較適合加工小型鉸鏈件。制件則相當困難,甚至不可能進行。因此,必須考慮其他工藝方法,設計新結構的模具來解決這些問題。經過多次摸索,終于找到了解決問題的方法:即在預彎成形后,卷圓彎曲之前增加一道U形彎曲工序,從而使推卷成形變得容易,同時也使模具的結構設計得到簡化。優化后的沖壓工藝流程為:下料→落料→去毛刺→制標→頭部預彎→頭部U形彎曲→卷圓成形。
3模具結構及工作過程
模具工作過程:卷圓模置于液壓機(Y41-10T)工作臺上,將模柄4固定在液壓機上滑塊上。工作時,液壓機上滑塊上升,模具開啟,壓塊3與上模6脫離接觸,將經U形彎曲后的坯件由端面從上模與下模右側面的縫隙中插入下模7的型槽內,放入芯棒1,開動液壓機上滑塊下行,使軸向壓塊3向下傳力給上模6,從而使坯件受限并卷圓彎曲成形。成形后,液壓機上滑塊回升,彈簧2將上模6頂起,用手將制件從芯棒1上取出,完成一個沖壓過程。一個批次加工完后,將芯棒1插入下模7存放芯棒的孔內,以備下次使用。
4結束語
在制件的沖壓生產中經常遇到類似的問題,解決的辦法通常是改進制件的成形工藝,重新設計模具結構。改進工藝方法后,制件的成形變得容易,從而也簡化了模具的結構設計,成形后的制件,外觀質量好,尺寸符合圖樣要求。與原工藝相比,具有通用性好、可靠性高,操作簡便,可靠實用等特點,特別適用于2A12-O(LY12-M)、30CrMnSiA,以及各種厚度的材料的合頁類制件卷圓成形。是一種較為經濟的卷圓成形方法,對其它類似結構的新品開發有較大的啟發。
作者:彭南寧 先世兵 楊永 單位:貴州航天精工股份有限公司