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冲压零件结构与工艺分析

2015-10-10

  上盖两端的弧形竖边是在其扇形底面上沿弧线弯折而成的,其外径面为配合面,公差等级IT9,竖边两侧的边缘线与底面垂直.次类形状的零件一般冲压工艺方法有:①先拉伸成一无凸圆筒形件,再经剖切而成;②采用弯曲工艺成形;③采用平面静边工艺成形;④采用拉伸工艺成形。现将各工艺方案分别叙述。

  (1)采用先拉伸后剖切工艺可以获得形状规整且外形精度较高的工件,但需经过两道工序加工,竖边剖切时剖切模结构复杂,刃磨不便,零件易变形,材料利用率低,这些都不利于大批量生产。

  (2)采用弯曲工艺虽然模具结构简单,但这种工艺一般只适用于尺寸精度要求不高且弯曲宽度不大的工件.在产品研制阶段,为减少模具投人,曾借用一弯曲模冲压该零件,冲出的工件如图2所示,竖边高度不齐,两侧边缘线向外倾斜,切向和轴向回弹较大,母线不平直,竖边形状产生了较严重的畸变。后将工件的弯折宽度减至16mm惊醒工艺试验,情况大为改善,但竖边的回弹仍较为严重。

  (3)平面翻边工艺分为伸长类平面翻边和压缩类平面翻边两种,该上盖的变形属于后者。压缩类平面翻边在毛坯变形区内除靠近竖边根部圆角半径附近的金属产生弯曲变形外,其余主要部分都处于切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩变形和径向伸长变形。因此在确定其成形极限时可以按照无凸圆筒形件拉伸进行计算校核。在进行压缩类平面翻边时切向压缩变形是主要变形,故极限变形程度主要受毛坯变形区失稳起皱的限制。虽然压缩类平面翻边工艺已考虑了切向压缩与径向伸长对工件形状及尺寸精度的影响,该工艺只适用于一般零件的结构性翻边,对尺寸精度要求较高的零件加工仍有一定的困难,且毛坯形状尺寸难以一次确定,需经试验修正。

  (4)采用拉伸工艺成形。一般拉伸工艺能够获得尺寸精度较高的工件,但该上盖与一般无凸圆筒形件不同,其变形区不是封闭的,变形区两侧边缘部分由于没有相邻部分的制约,切向压缩变形和径向伸长变形大为减弱,同样会造成工件尺寸精度降低。但只要在模具结构上特殊考虑,保证竖边外径尺寸精度及两侧边缘线与底面的垂直度要求也是可能的。采用拉伸工艺,工件的材料利用率较高,拉伸模结构也较为简单。
  经权衡比较,决定采用拉伸工艺成形该上盖的竖边。