沖壓軸承座的成形工藝及模具設計_圖文

1、第1卷 第2期 2009年9月精密成形工程JO U RN A L O F N ET SH A PE FO RM IN G EN GI NEERIN G83沖壓軸承座的成形工藝及模具設計陳紅, 李福華(兗礦集團大陸機械有限公司, 山東兗州272109摘要:通過對軸承座毛坯尺寸的計算, 結(jié)合其實際使用要求, 進行工藝分析, 確定了基本形狀拉伸、精整成形、沖孔切邊的三步成形工藝方案, 介紹了拉伸模、沖孔切邊模的主要結(jié)構(gòu)及設計要點。關鍵詞:毛坯計算; 三步成形工藝; 模具結(jié)構(gòu)介紹中圖分類號:T G386. 4 文獻標識碼:A 文章編號:1674 6457(2009 02 0083 03 收稿日期:20

2、09 07 10作者簡介:陳紅(1972- , 女, 山東泰安人, 工程師, 主要從事產(chǎn)品開發(fā)與工藝工裝設計工作。The Fo rming Proce ss o f Pre ssing Housing and Mo ld De signCH EN H ong , L I F u hua(Y an mine G roup DaL u M achinery Co. L td. , Yanzho u Shandong 272109, ChinaAb strac t:T hro ug h the calculatio n o f blank size of the bea ring and the p

3、rocess analy sis in combination w ith the actual re quirements, the three step for ming pr ocess to housing pressing is determined:the basic shape str etching , finishing draw ing, punching tr imming. T he main st ruct ur es o f the st retching mold, punching tr imming mo ld and their desig ns ar e

4、intro duced.Ke y word s:calculation of blank; t hr ee step fo rming pr ocess; mold str ucture某零件為兗礦集團大陸機械有限公司托輥用沖壓軸承座, 材料08F, 料厚t =3mm , 如圖1所示。圖1 軸承座零件Fig. 1 Bear ing part此零件屬于拉伸沖孔成形, 尺寸位置精度要求較高, 拉伸成形后保證型腔尺寸為 72+0. 01-0. 03m m, 外緣直徑為 1270-0. 14mm 。為了保證軸與筒皮旋轉(zhuǎn)一致, 圓周徑跳度不超過0. 3mm, 要求內(nèi)徑尺寸72+0. 01-0. 03m

5、m 與外緣尺寸 1270-0. 14mm 同心。此零件外觀要求較高, 圓角、圓弧過渡園滑, 表面無皺褶及明顯傷痕, 毛刺少。1 成形工藝分析1. 1 毛坯尺寸材料厚度大于1m m, 計算均按中線尺寸計算。1. 1. 1 修邊余量 d查閱參考文獻1P149表6 3, 當d t /d =1. 69, 取修邊余量 d =3. 6。故實際凸緣直徑:d t =134. 2m m 。精密成形工程 2009年09月841. 1. 2 毛坯直徑查閱參考文獻1P151表6 5毛坯直徑計算公式:D =1+4d 2h +2 R(d 1+d 2 +4 R +d 4+d 3d 1=66m m, d 2=75mm , d

6、 3=84mm, d 4=134. 2mm, h =28mm, R =4. 5mm 代入計算D 168mm 。1. 1. 3 拉伸次數(shù)由h/d =0. 49 d t /d =1. 79 t/D =1. 7%查閱參考文獻1P178表6 17, h 1/d 1=0. 460. 58, 由此看出與h/d =0. 49非常接近。初步判斷, 如不考慮沖孔工序, 該零件可以一次拉伸成形。1. 2 工藝分析該零件內(nèi)徑與外緣要求同心, 在設計拉伸模具時內(nèi)徑拉伸與外緣切邊必須同時進行, 才能達到同心的要求。雖然經(jīng)過計算可以一次拉伸成形, 但是為了改善工件的拉延性能, 保證精度要求及外觀質(zhì)量, 在經(jīng)過反復試驗的基

7、礎上, 為提高模具壽命, 保證成形質(zhì)量, 確定該零件分3步進行成形:拉伸基本形狀 精整成形 沖孔加切邊, 如圖2所示。 圖2 軸承座成形工藝路線Fig. 2 H ousing fo rming pr ocess2 模具結(jié)構(gòu) 2. 1 第1步基本形狀拉伸模模具結(jié)構(gòu)如圖3所示, 經(jīng)計算確定基本拉伸時的凸模圓角為9mm , 內(nèi)孔拉伸至 730-0. 02, 凸、凹模間隙取單邊間隙1. 2t , 同時工件翻邊先形成15! 斜角, 以改善精整拉伸條件。為防止拉伸時工件的凸緣起皺, 采用彈性壓邊卸料裝置, 如圖3所示。對于件12壓料盤, 其角度設計為16! , 這樣在壓料時, 僅僅壓住料邊, 有利于拉伸時

8、坯料向外圈的流動, 如圖4所示。2. 2 第2步精整成形凸、凹模間隙取單邊間隙為0. 95t , 拉伸凸模圓角半徑為3mm , 型腔內(nèi)徑尺寸拉伸至 72+0. 01-0. 03。模具結(jié)構(gòu)如圖5所示。2. 3 第3步?jīng)_孔切邊模1. 打料塊2. 上模板3. 導套4. 導柱5. 上鑲塊6. 凸凹模7. 導料盤8. 定位銷9. 下料凸模10. 工件11. 下鑲塊12. 壓料盤13. 底模板14. 拉伸凸模15. 壓緊卸料裝置圖3 基本形狀拉伸模F ig. 3 Draw ing die o f basic shape件制作。模具結(jié)構(gòu)如圖6所示。第1卷 第2期 陳紅等:沖壓軸承座的成形工藝及模具設計85圖

9、4 壓料盤角度示意F ig. 4 A ngle sketch of pressur eplate 1. 打料塊2. 凸凹模3. 壓料盤4. 拉伸凸模圖5 精整拉伸成形模Fig. 5 F inishing draw ingdie 1. 上模板2. 沖頭定位板3. 導柱4. 導套5. 上沖模6. 頂料套7. 卸料盤8. 下鑲塊9. 底模板10. 下模11. 上鑲塊12. 橡膠塊13. 沖頭圖6 沖孔切邊模Fig. 6 Punching tr imming die3 設計要點1 根據(jù)拉伸件的結(jié)構(gòu)形狀要求及工廠壓力機的型號, 本套拉伸模總體結(jié)構(gòu)設計采用凹模上置, 凸模下置式。這樣有利于壓邊及毛坯在模具上的定位, 提高拉伸件的質(zhì)量, 且出料取件流暢。2 對于可能在工件上出現(xiàn)的拉伸痕跡損傷問題, 應在凸、凹模圓角, 凹模表面質(zhì)量和潤滑條件等方面采取措施, 盡量減少工件表面的損傷。3 根據(jù)零件的內(nèi)徑尺寸精度要求, 以凸模尺寸為基準, 模具間隙放在凹模上。4 為保證拉伸凸模、拉伸凹模在鑲塊中的可靠定位和方便拆卸, 采用K7/h6配合。5 拉伸件在拉伸后產(chǎn)生回彈, 制件將留在凹模中, 這樣取件困難, 效率低。因此, 在凹模設計頂出機構(gòu), 讓制件在開模時留在凸模上。通過頂出機構(gòu)頂出, 方便取件。為使頂出力足夠且頂力均勻, 采用頂桿。因為安裝空間有限, 故采用彈簧頂出。4 結(jié)語整套模具設計構(gòu)思清晰,