【摘
要】外壳类零件表面要求特别高,尤其是在尺寸精度方面,且对形位公差要求高,所以
模具制造成形后,都应用整形工艺达到了尺寸精度,同时零件的端平面达到形位公差要求。
对于凸缘部位的浅拉深,采用压边圈兼作浅拉深凸模的作用,取得了较好的效果。
【关键词】外壳;工艺分析;模具结构;经济
图
1 所示的零件是试制的一种用于与轴承配合的轴外壳零件。该零件尺寸精度高,壁厚
要求均匀,拉伸高度大,翻边要求高,是加工难度较大的产品。而它的精度和质量好坏直接
影响装配质量和外观。轴承外壳传统工艺都是采用铸造或压铸的方法先制造出毛坯,然后经
过多道工艺的机床粗加工和精加工才能成形。图
1 所示零件的制造精度要求,用机械加工的
方法不难办到,但是浪费大量的材料,而采用冲压的方法则较难实现,可是经过认真分析
可以用冲压工艺成功地制造出了该零件,其中重要的措施是提高了模具的制造精度,以保
证零件的精度要求。凸模与凹模的圆柱度误差取为
0.004mm,其尺寸精度比制件的精度提高
了
2 级。下面是图 1 零件图(材料为 2mm 厚的 08F 钢板)对冲压件的冲压工艺性和所用模
具的结构进行了分析。
图
1 零件外壳
一、冲压工艺分析
该零件总体属于内孔翻边件是伸长类变形。圆孔翻边变形特点是:由于凸缘部位有部位
分浅拉深,浅拉深直径
Ф90mm,深度 10mm 且总体翻分高度较高为 41mm,因而采用冲孔
翻边工艺是无法达到零件要求的,必须采用先拉深到位后再冲孔然后再进行翻边工艺才能
达到零件要求。如图
1 所示,在直径 Φ47
■■mm 的圆筒底部有 R1mm 的圆角,且直径的精
度要求高,在一次拉深工艺中是不可能达到的,因而在拉深后要增加一次整形工艺,使圆
筒直径达到尺寸精度要求和圆筒底圆角
R1mm 的要求,同时对凸缘进行平面度和垂直度的
校正。经过翻边工艺的计算,在直径为
Φ47
■■mm,高 30.5mm 的底部进行预冲孔就可一
次翻成零件的高度
41mm,必须注意,由于翻过直径 Φ44.5
■■mm 尺寸精度高,翻边凸模
和凹模的间隙要取小值些,且凸模的尺寸精度要高些,如翻边后直径达不到精度要求,该
直径要增加一次整形工艺。总结上述工艺分析,加工该零件需要七道工序,分别为:落料、
阶梯拉深、整形、冲底孔、翻边、切边、冲小孔。落料工艺比较简单,采用落料阶梯拉深复合模,
在阶梯拉深工艺中,为了有效地控制压边力,采用了将弹性元件装在下模座下的倒装形式
并且采用了锥形压边圈的锥形做成了零件浅拉深的尺寸,压边圈兼起浅拉深凸模的作用,
并采用凸模做成,这样落料下来的材料在拉深时先将毛坯压成锥形,一方面有利于进一步
拉深变形;另一方面拉深结束形成半成品的阶梯拉深件。其复合模结构如图
2:
图
2 落料拉深模
注:
1.打杆、2.打块、3.凸凹模、4.拉深凸模、5.落料凹模、6.锥形压边圈、7.顶杆。
由于零件
Φ47
■■mm 的尺寸精度高,又在圆筒底部有 R1mm 的圆角半径,且凸缘平
面有平面度和垂直度要求,因而采用整形模同时对这三个部分进行整形和校正。综合以上分
析,加工如图
1 所示零件共用了四副模具,其分别为:落料阶梯拉深复合模、整形模、冲底
孔翻边复合模。
二、注意事项
(
1)合理确定压边力,实际使用证明,模具间的间隙值和压边圈对板料的压边力和分
布的控制对制件的外观质量影响很大,因此在模具的制造和使用时必须仔细掌握。(
2)拉
深后再翻边
若制件要求的翻边的高度较大,可采用先拉深、冲底孔再翻边的方法。
三、结语
(
1)若制件要求的高度较大,可采用先拉深、冲底孔再翻边的方法。(2)拉深件的高
度
H 对拉深成形的次数和成形质量均有重要的影响。(3)拉深件的圆角半径,拉深件凸缘
与筒壁间的圆角半径取
ra
≥2t(t 为材料的厚度)为便于拉深顺利进行,通常取 ra≥(4~