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落料拉深冲孔翻边复合模设计


第 3 卷第 2 期
2003 年 6 月

湖南工业职业技术学院学报
JOU RNAL O F HU NAN I NDU STR Y POL YT ECHN IC

落料拉深冲孔翻边复合模设计
周 猷1 , 赵朝智2

(1. 湖南工业职业技术学院, 湖南 长沙 410007; 2. 长丰汽车制造股份有限公司研发中心, 湖南 长沙 410014)

[ 摘 要 ]  为了提高机动车车轴盖的生产率, 设计了集四工序为一体的落料拉深冲孔翻边复合模, 经过工艺分析、 结构设计, 论证了
其可能性, 保证了制品的质量。

[ 关键词 ]  落料; 拉深; 冲孔; 翻边; 工艺; 复合模 [ 中图分类号 ]  T G38512   [ 文献标识码 ]  A    [ 文章编号 ]  1671—5004 (2003) —02—038—02

D es ign of Com pound D ie of Cut- tandem - punch- f lang
ZHOU You, ZHAO Zhao - zh i

  图 1 所示为机动车车轴盖零件图, 材料为 Q 235, 料厚为 孔、 翻边四套单工序模来完成, 但生产率太低。 为提高生产率,

115mm , 该零件生产批量大, 可以采用最简单的落料、 拉深、 冲

也可以采用落料、 拉深和冲孔、 翻边两套复合模完成, 为了进 一步简化工序, 提高生产率, 笔者考虑能否用一套集四工序为 一体的落料拉深冲孔翻边复合模一次性完成, 模具设计要精 观平整, 毛刺小, 无开裂。

心考虑, 生产出来的产品质量要保证满足生产要求, 即零件外

  1 零件工艺分析

如图 1 所示零件, 要一次完成落料拉深冲孔翻边四道工

序的关键是该零件是否能一次完成拉深、 翻边成形, 即一次拉 的拉深系数和翻边系数, 然后再进行验证。 先验证拉深工艺:

深、 翻边到所需尺寸, 而且无质量问题。 故要先计算一下零件

[ 收稿日期 ]  2003 03 10 [ 作者简介 ]  周 猷 (1974—) , 男, 湖南望城人, 湖南工业职业技术学院助教。

Abstract: T he com pound d ie of cu t- tandem - p unch- flang com b ined w ith fou r p rocedu res is designed in o rder to im p rove the p ro 2
p roducts’ quality 1 duction of ax le lid of m o to r veh icle1 T he article p roves its availab ility th rough techno log ical analysis and structu ral design to guaran tee

Keywords: cu t; tandem ; p unch; flang; techno logy; com pound d ie

(11H unan Indu stry Po lytechn ic, Chang sha 410007; 21Changfeng A u to M anufuctu re L td. Co, Chang sha 410014, Ch ina )

落料尺寸:

度较大, 并查阅有关资料可知, 此件能一次拉深成形。 再验证翻边工艺: 预冲孔直径:

图 1 机动车车轴盖零件图

赵朝智 (1974—) , 男, 湖南祁阳人, 长丰汽车制造股份有限公司研发中心助理工程师。

D m = (D 2 + 4DH - 1172DR - 0156R 2 ) 1 m = D D m = 6315 9316= 01678 dm = d- 2 (h- 0143r- 0172t ) K= dm d= 1614 2615= 0162 dm t= 1614 115= 1019 - 0156×31752 ) 1 = 9316mm
2

2

= ( 63152 + 4×6315×20125- 1172×6315×3175

在计算中, 零件尺寸均按厚度中线计算。 拉深系数:

毛坯相对厚度:

根据计算, 拉深时拉深系数较大, 变形较小, 毛坯相对厚

翻边系数: 相对厚度:

查得最小翻边系数为 Km in = 0152, 故可一次翻边成功。

t D m ×100= 115 9316×100= 1160 = 1614mm

= 2615- 2 ( 7- 0143×2- 0172×115)

. V o l 3 N o 12 J une 2003

第2期

周 猷等: 落料拉深冲孔翻边复合模设计

39

  由以上计算, 拉深和翻边均可一次成形, 也就解决了本复 合模的关键问题, 故该零件可用落料拉深冲孔翻边复合模一 次成形。

模具工作过程如下: 条料通过弹性挡料销定位, 当压力机 滑块带动上模下行时, 落料凹模 18 和凸凹模 7 最先进行落 料, 落料完了紧随之后便是拉深凸模 8 和凸凹模 7 拉深成形, 成形部分深度后, 冲头 15 便和凸凹模 3 进行预冲孔, 紧接着 便是凸凹模 3 与凸凹模 8 完成最后的翻边和拉深过程。 由于冲孔废料已直接从模具中排出, 而零件的取出和条 料的卸料则在上模的回程过程中通过上模的打料装置和下模 的弹顶装置逐步完成。 具体过程如下: 上模在回程过程中, 采 用了刚性卸料机构; 由打杆 12 打打料板 11, 再由打料板 11 推 打料销 10, 经上卸料环 16 卸下凸凹模 8 上的成品。下模采用 弹顶机构卸料, 通过顶料螺杆 2 推下卸料环 4, 以将工件顶出, 通过卸料螺钉 21 推卸料板 5, 将条料顶起, 达到卸料要求。

  2 模具结构设计
图 2 为落料拉深冲孔翻边复合模的结构图。 由于该模具 一次完成四道工序, 故有些零件具有多重功能: 落料凸模又作 为拉深凹模, 拉深凸模又作为翻边凹模, 翻边凸模又作为冲孔 凹模, 此外工作零件还有冲孔凸模和落料凹模。 考虑到冲孔漏 料的方便, 将冲孔凸模置于上模, 考虑到卸料和取件的方便, 采用了安装在下模的弹顶装置和利用安装在压力机上的打料 机构。

  3 应注意的问题
考虑到工序的先后顺序, 落料凹模 18 应高出拉深凸模 8
118mm , 保证先落料后拉深; 冲头 15 应高出翻边凹模 8 015 ~ 018mm , 这样, 在拉深前将材料从中间拉起的高度不大, 不会

对拉深造成影响, 同时根据冲裁凸模进入材料 1 3 1 2 即可 ~ 切断材料的原理, 又可实现在冲孔后翻边; 翻边凸模 3 应低于 拉伸凹模 7 13 15mm , 即先拉深一部分保留后, 再冲孔翻边, ~ 使凸凹模 3 的高度减小, 强度提高。

由于工作零件的装配都是配套式装配, 工作零件加工时

应考虑同轴度, 故很多工作零件上的装配孔应一次加工, 以保 证装配精度。

[ 参 考 文 献 ]

P312, $来实现。

板 61 弹性挡料销  71 落料拉深凸凹模  81 拉深翻边凸凹模  91  151 冲头 161 上卸料环 171 导套 181 落料凹模 191 导柱 
201 固定板 211 卸料螺杆

上模板  101 打料销  111 打料板  121 打杆 131 模柄  141 垫板

( 上接第 26 页)

为 2, 工作频率为 6M H Z 时, 一个机器周期的时间为 2Λs, 所以 延时程序总的机器周期数为:
[ 1+ ( 1+ 1+ 248×2+ 2) ×200+ 2 ]×5+ 1= 500016

要将特殊功能寄存器 A 、 、 P1 PSW 的内容压入堆栈保存, 以便 执 行 完 中 断 程 序 后 恢 复, 紧 急 车 是 否 通 过 可 用 指 令 JNB

  三 结束语

11 模板 21 顶杆 31 冲孔翻边凸凹模 41 下卸料环 51 卸料

图 2 模具结构图

片机可提高系统的可靠性和稳定性, 缩小系统的体积, 调试和 维护方便, 并可根据具体情况修改程序中的参数。 用汇编语言 编程时, 位操作指令用的较多, 本软、 硬件系统在单片机开发 装置上调试运行取得较好的效果, 对灵活有效地利用交通灯 控制行车安全, 车辆分流有一定的实际意义, 而且解决了紧急 车的通行问题, 当然交通灯用型号较大的指示灯, 传感器这些 环节都可在实际中较容易实现。

0C 8H = 200D 0F 8H = 248D

前 4 条指令的机器周期数为 1, 后 3 条指令的机器周期数

时间为: 500016×2 Λs= 11000032s

中断产生时, A 、 通道都亮红灯, 禁止普通车通过, 同时 B

本系统的硬件控制电路图简单, 可降低生产成本, 采用单

[ 1 ]  虞传宝 1 冷冲压与塑料成型工艺及模具设计 [M ] 1 北京: 机械工

业出版社, 1993

[ 2 ]  王孝培, 等 1 冲压手册 [ Z ] 1 北京: 机械工业出版社, 1990

[ 3 ]  赵孟栋, 等 1 冷冲模设计 [M ] 1 北京: 机械工业出版社, 1997

[ 参 考 文 献 ]

[ 1 ]  胡汉才 1 单片机原理及其接口技术 [M ] 1 北京: 清华大学出版

社, 1995

[ 2 ]  徐仁贵, 廖哲智 1 单片微型计算机应用技术 [M ] 1 北京: 机械工

业出版社, 2000


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