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轉發(fā)自：模具工業(yè)

作者：劉昌棋

（福建工程學(xué)院，福建福州350108）

摘要：根據保護板的結構特點(diǎn)和生產(chǎn)要求，分析了保護板的沖壓成形工藝，制定了適合保護板生產(chǎn)要求的沖壓工藝方案，敘述了拉深模、沖孔切邊模、翻邊切槽模3副模具的結構與工作過(guò)程。經(jīng)生產(chǎn)驗證，該保護板成形工藝方案是有效而可靠的，對類(lèi)似零件的生產(chǎn)具有一定的參考作用。關(guān)鍵詞：保護板；沖壓工藝；模具結構中圖分類(lèi)號：TG386·32文獻標識碼：B文章編號：1 1一2168（2013）05一28一05

Stamping process and the die for protection plate

LIU Chang-qi

（i皿University Of Technology，№Zhou，F i 1 350108，China)

Abstract:祀stampmg process Of a protection plate was皿ed and the processing scheme was designed based on the structure characteristic and producåon requmement.

sfructures and working processes Of the drawing die，piercing and trimming山e，fl g id slot恤ig die for the protection plate were SO presented.

Key words: protection plate; stamping process，die structure

1零件結構分析

某掃雪機保護板的模型如圖1所示。保護板外形為不對稱(chēng)異形件，在基準平面上有部分上凸和下凹，這給零件沖壓成形帶來(lái)困難。保護板材質(zhì)為鋁合金板，料厚2·5 mm，外形尺寸為530·4 mm × 278·6 mm×37·6 mm,零件結構特點(diǎn)為：

（1)零件為不對稱(chēng)異形件，在基準平面上有部分上凸和下凹，前端最高處由平面凸起13 · Imm，中下部凹槽處下凹深度為6mm。

（2） 零件左右翻邊高度為24mm，內圓角為滅4 mm,且在兩翻邊上各有6個(gè)直徑·2 mm的安裝孔。

（3） 在零件端面的周邊分布有22個(gè)直徑5 ·2 mm的小孔和2個(gè)直徑3mm的孔，在零件中部下凹處有一個(gè)較大的異形通孔切槽，在切槽邊上分布有5個(gè)直徑mm的孔，孔與切槽邊緣的最小距離為2．9 mmo

將保護板的上凸和下凹部分分成2道工序成形，不但生產(chǎn)效率低，而且零件的翹曲變形量很大，零件平面度達不到設計要求。將零件上凸和下凹一次拉深成形，能大大提高生產(chǎn)效率，而且零件的

收稿日期：2012一11一27。

作者簡(jiǎn)介：劉昌棋（1％2一），男（漢族），福建福州人，高級工程師，主要從事金屬板料成形工藝的研究與模具設計。

表面平面度能夠達到設計要求。

圖1保護板模型

2零件成形工藝分析

由圖1和圖2可見(jiàn)，保護板前端最高處凸出基準面13 · Imm，中下部下凹深度為6mm。為了使零件上凸和下凹能夠一次拉深成形，滿(mǎn)足拉深時(shí)板料的塑性變形要求，上、下模都必須采用浮動(dòng)壓邊，并在拉深開(kāi)始板料產(chǎn)生塑性變形時(shí)要有足夠大的壓邊力[1]，保證拉深過(guò)程中板料不發(fā)生起皺、翹曲。由于零件上端凸出13 · Imm部分在邊緣上，必須在零件邊緣沿表面留一定的切邊余量，拉深凸模采用圓角過(guò)渡[2]，并保證拉深初始板料處于基準平面上，且有足夠的壓邊量。由于保護板上凸和下凹兩部分中心線(xiàn)前后方向不是對稱(chēng)的，而且上凸和下凹相差高度達6· 1 mm，考慮到拉深時(shí)板料產(chǎn)生塑性變形后模具工業(yè) 2013年第39卷第5期

材料能夠相對均衡地向凹模內流動(dòng)，必須在中下部異形切槽內設置凸包，以平衡板料各個(gè)方向的變形量，減少零件成形后由于殘留應力影響產(chǎn)生翹曲變形六保證零件的表面平面度要求。凹槽內設置的凸包經(jīng)切槽后去除掉，不影響零件的形狀。左右兩側翻邊上的側孔是安裝孔，精度要求不高，可以先沖孔后翻邊。

37．6

圖2零件二維圖

3沖壓工藝方案的確定

在確定保護板沖壓工藝方案時(shí)，考慮到生產(chǎn)與設備條件的實(shí)際情況，為了提高生產(chǎn)效率，充分有效地利用設各資源，并結合零件的成形工藝分析，采用3道工序沖壓完成。板料先拉深，然后進(jìn)行沖孔切邊，由于凹槽內的異形切槽邊緣與5個(gè)直徑聲 mm的孔邊最小距離只有2．9mm，再加上異形切槽面積比較大，考慮到凹模強度以及模具日后的維修難易度，將異形切槽安排到第3道工序與翻邊一同完成。所以沖壓工藝采用拉深成形、沖孔切邊、翻 29

邊切槽3道工序。拉深成形工序在液壓機上進(jìn)行，沖孔切邊和翻邊切槽在沖床上進(jìn)行，分別由3副模具沖壓成形。板料下料尺寸為603mm × 305mm，拉深成形后工序件尺寸如圖3所示，經(jīng)沖孔切邊后工序件尺寸如圖4所示，再經(jīng)翻邊切槽后得到圖2所示零件。

圖3 拉深成形工序件尺寸

圖4 沖孔切邊工序件尺寸

4模具結構設計與工作過(guò)程 4，1拉深模結構與工作過(guò)程

圖5所示為拉深模結構。為了使零件能夠一

圖5拉深模結構

1.上模板2，調整塊3，下壓料板4．上壓料板5．上墊板6，上墊塊7．上凸模&上凸模墊板9限位板10．導向塊I l .下模板12，耐磨塊性導向固定板且下卸料螺釘1 &上卸料螺釘1在下凸模

17．下凸模墊板18．凸模鑲件19．強力彈簧20，氮氣彈簧21.導正銷(xiāo)

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次拉深成形，拉深模采用了雙浮動(dòng)壓邊結構，上模用6個(gè)氮氣彈簧20提供壓邊力，下模由四個(gè)強力彈簧19提供壓邊力。上壓料板4的行程為18mm，下壓料板3的行程為20mm。當拉深開(kāi)始板料產(chǎn)生塑性變形時(shí)，上、下彈簧20、四提供的壓邊力大約為 40 × 103kN。在下壓料板3的4個(gè)角落各設1個(gè)壓邊調整塊2，調節控制壓邊力。調整塊2的高度應高出壓料板表面一個(gè)料厚加舊mm，待試模時(shí)作適時(shí)調整控制壓邊力。模具的上、下模采用2個(gè)導向塊導向，在導向固定板13的3個(gè)側面鑲上耐磨塊12，以增強耐磨性和便于調整間隙。同時(shí)2個(gè)導向塊又能對下壓料板3進(jìn)行導向，上壓料板4是通過(guò)4個(gè)固定在上凸模7上的導向塊10進(jìn)行上下導向。上凸模7 和下凸模16以及上壓料板4和下壓料板3都采用 7CrSiMnMoV鋼制造，具有一定的強度和硬度，又易于加工，并在試模結束后對硬度要求較高的部位可進(jìn)行局部火焰淬火。在上模和下模各設8個(gè)卸料螺釘，上卸料螺釘巧控制上壓料板4開(kāi)模后不掉落，并壓緊氮氣彈簧20。下卸料螺釘14是為防止開(kāi)模時(shí)下壓料板3粘住上模脫離導向塊，并給強力彈簧 19適當的預壓力。在上凸模7上鑲一凸模鑲件18，以平衡板料各個(gè)方向產(chǎn)生的塑性變形，減少零件沖壓成形后由應力產(chǎn)生的翹曲變形，凸模鑲件18的高度可根據試模情況進(jìn)行調整。

拉深模工作過(guò)程為：上模上行，上、下模打開(kāi)，上壓料板4和下壓料板3分別在氮氣彈簧20和強力彈簧19作用下停留在相應的位置，將板料放在下壓料板3上定位。上模下行，當上壓料板4碰到板料時(shí)推動(dòng)下壓料板3壓住板料，由于上壓料板4上方的氮氣彈簧20初始載荷大于下壓料板3下方的強力彈簧19預壓力，下壓料板3開(kāi)始壓縮強力彈簧19 向下運動(dòng)，在板料碰到下凸模16時(shí)，上、下兩彈簧力達到平衡。上模繼續下行，板料碰到下凸模16時(shí)開(kāi)始拉深，這時(shí)上壓料板4在強力彈簧19和拉深力的綜合作用下也開(kāi)始回縮，上凸模7碰到板料后，工件上凸和下凹兩部分都拉深成形。下壓料板3繼續下行，上壓料板4繼續回縮，當上壓料板4碰到上模板 1和下壓料板3碰到限位板9時(shí)兩工作面壓緊工件，拉深結束。上模上行，同時(shí)兩壓料板在彈簧力的作用下將工件從上、下凸模中推出并留在下壓料板3 上，上模上行至上止點(diǎn)，手工取出工件，結束一個(gè)工作循環(huán)。

42沖孔切邊模結構與工作過(guò)程

圖6沖孔切邊模結構