拉伸切邊模設(shè)計(jì)

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1、拉伸切邊模設(shè)計(jì)張少鋒　肖思農(nóng)　　摘要：介紹拉伸切邊復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)控制工件切邊質(zhì)量的主要技術(shù)參數(shù)，作了簡(jiǎn)要的計(jì)算分析和闡述?！　￡P(guān)鍵詞：拉伸切邊模；切邊質(zhì)量；控制技術(shù)　　中圖分類號(hào)：TG76　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　　文章編號(hào)：1008-35X(1999)03-0059-03　　板料經(jīng)拉伸成形后，其口部一般都有不平的凸緣，常常要進(jìn)行切邊。其切邊方式通常采用滾輪式、漲切式或浮動(dòng)式切邊模，但這幾種切邊方式都需要另外設(shè)計(jì)一副切邊模，且易引起工件斷面形狀的變化。為此，設(shè)計(jì)了一副制造圖1所示工件的拉伸切邊復(fù)合模(見圖2)，該模具采用了尖刃凸模和帶拉伸圓角的凹模進(jìn)行切邊，經(jīng)使用，獲得了滿意的效果

2、。圖1　零件圖圖2　模具結(jié)構(gòu)1拉伸凸?！?拉伸凹模　3切邊凸模1　模具結(jié)構(gòu)形式的確定1.1　凸模刃口形式的選擇1.1.1　凸模結(jié)構(gòu)形式　　拉伸切邊模的特征是改變拉伸凸模的結(jié)構(gòu)，設(shè)置切邊刃口。有以下兩種凸模刃口形式?！　?1)切邊刃口斷面夾角大于90°的形式，如圖3(a)。其特征是刃口傾角α應(yīng)大于摩擦自鎖角，一般取12°～15°。對(duì)于不變薄拉伸，剪切間隙Δ值取材料厚度的25%～35%；對(duì)于變薄拉伸，Δ值取上道工序拉伸件壁厚的25%～35%；軟材料取小值，硬材料取大值［1］。(a)(b)圖3　凸模切邊刃口的形式　　(2)切邊刃口斷面夾角等于90°的形式，如圖3(b)。1.1.2　凸模結(jié)

3、構(gòu)的分析　　(1)圖3(a)所示凸模結(jié)構(gòu)有如下缺點(diǎn)：①切邊后工件的高度取決于圖3(a)所示的L值，而L值不易精確確定，當(dāng)工件的高度尺寸有較高要求時(shí)，此值難以保證。②α值不易測(cè)量，且當(dāng)切邊刃口鈍化或部分崩裂后不易修復(fù)。③當(dāng)切邊刃口鈍化或部分崩裂后，對(duì)于倒裝式拉伸切邊模，工件容易緊粘附在凸模上，難以卸下?！　?2)對(duì)于圖3(b)所示結(jié)構(gòu)，只要合理選擇技術(shù)參數(shù)，并且將拉伸凸模和切邊凸模做成兩件，然后用螺釘、銷釘定位聯(lián)接，就能有效地克服上述缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)兩種凸模形式試驗(yàn)，證明圖3(b)形式效果更好。1.2　正裝和倒裝形式的選擇　　帶有彈性壓邊裝置的拉伸切邊模，有正裝和倒裝兩種形式。對(duì)于薄料淺拉

4、伸件，可以采用正裝形式，否則，采用倒裝形式。因倒裝拉伸切邊模的壓邊圈在下模，壓料裝置可以裝在工作臺(tái)下面的寬敞空間，壓邊行程大，模具結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)于壓邊力大，工件高度高的拉伸件比較適合。1.3　卸件方式　　工件在拉伸時(shí)，由于拉伸力的作用或潤(rùn)滑油等因素影響，使得工件很容易被粘附在凸模上。對(duì)于倒裝拉伸切邊模，當(dāng)切邊刃口鈍化后，工件更容易粘附在凸模上。為此在凸模上開設(shè)Φ6.5mm的通氣孔，并在通氣孔中通壓縮空氣，卸件困難的問(wèn)題得到解決。2　主要技術(shù)參數(shù)2.1　拉伸凹模圓角半徑和拉伸間隙的確定　　利用尖刃凸模與帶圓角的凹模進(jìn)行切邊時(shí)，切邊工件邊緣形狀(如圖4)與普通沖裁時(shí)工件的邊緣形狀是不同的

5、，其沖切邊緣形狀與凹模圓角半徑r及拉伸間隙Z有關(guān)?！　榱耸构ぜ羞呝|(zhì)量最佳，拉伸凹模圓角半徑r及拉伸間隙Z應(yīng)符合下列條件［2］：圖4　切邊工件的邊緣形狀　　r(3～4)t0　　　　式中：m——切邊前的拉伸系數(shù)　　t0——毛坯料厚(mm)　　拉伸系數(shù)在m≤0.7時(shí)取0.82，而當(dāng)m>0.8時(shí)取0.85，對(duì)于本工件，由上式得：　　r≥4.5～6mm　　Z≈1.65=1.1t0　　從有利于拉伸來(lái)看，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式［3］：　　　　Z=(1～1.1)t　　式中D——毛坯直徑(mm)　　d——拉伸件直徑(mm)　　t——板料厚度的平均值(mm)　　求得r=6.7mm。　　取r=7mm，Z=1.

6、1t，能夠滿足切邊工件質(zhì)量的要求。2.2　切邊間隙的確定　　對(duì)于拉伸切邊模，切邊的單邊間隙原則上不得超過(guò)0.02mm，但這對(duì)于模具制造的要求未免過(guò)于苛刻。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)取r=7mm、Z=1.1t0時(shí)，對(duì)于t0=1.5mm的軟鋼板料，只要單邊間隙不超過(guò)0.08mm，就能保證工件端部不出現(xiàn)毛刺。因此設(shè)計(jì)的單邊間隙為0.04～0.06mm。3　模具材料的選擇　　此拉伸切邊模的易損部位主要在切邊凸模和拉伸凹模，材料選擇Cr12M0V鋼。這種鋼具有淬火變形小，淬透性好，耐磨性高等特點(diǎn)，但它的最大缺點(diǎn)是碳化物分布很不均勻，這不僅使鋼的強(qiáng)度大為降低，而且往往造成模具在使用過(guò)程中出現(xiàn)崩刃損壞

7、。為此，可通過(guò)改鍛來(lái)改變?cè)牧系奶蓟锓植紶顩r，以便提高模具的使用壽命。　　該模具把拉伸成形和切邊合二為一，降低了模具制造成本，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。投入使用半年以來(lái)，都能穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，滿足了生產(chǎn)的要求。作者單位：廣東工業(yè)大學(xué)，廣東廣州510643參考文獻(xiàn)：［1］高云顯.擠切修邊模的設(shè)計(jì)［J］.鍛壓技術(shù)，1988，2.［2］周開華.冷沖壓譯文集［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.［3］《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》編寫委員會(huì).沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)［M