大型順槽皮帶輸送機(jī)托輥軸端蓋成形工藝研究

1順槽思想鉆機(jī)圖1顯示了大型露頭扭轉(zhuǎn)箱的主輥軸的端蓋。零件采用7公里長的大型順槽膠帶運(yùn)輸，每臺機(jī)器需要140000多臺。原制作工藝是:毛坯落料※拉深成形※沖孔※翻邊4副單工序模具成形,占用人員多、設(shè)備多、效率低,經(jīng)過多種設(shè)計(jì)方案的比較,選定了如下介紹的1副5道工序合一的復(fù)合模,經(jīng)試驗(yàn)改進(jìn),效果較好。2次拉深、翻邊成形零件外形比較簡單,轉(zhuǎn)角處都是R2mm圓角過渡,也沒有形位公差要求,材質(zhì)為Q235鋼,其冷沖壓性能優(yōu)良外圓與內(nèi)孔有一定的間距所以復(fù)合模的凸凹模壁有足夠的厚度,能夠滿足強(qiáng)度要求,因此,沖壓圖1所示的零件,有條件選用集落料、成形、沖孔、翻邊和修邊的復(fù)合模。雖然具備以上條件,還要計(jì)算能否一次完成拉深及翻邊成形的要求。第1步:計(jì)算拉深工藝的落料尺寸D。D按零件材料的中心線尺寸計(jì)算,經(jīng)查模具設(shè)計(jì)手冊:式中:a=1.72×2.75×63.5;b=4×63.5×19.25。拉深系數(shù)m=d/D=63.5/92.828=0.684。材料相對厚度t/D×100=1.5/92.828×100=1.61。依據(jù)計(jì)算得出的結(jié)果,查表得知,首次拉深系數(shù)最小值為m=0.5~0.53,而計(jì)算得出的實(shí)際拉深系數(shù)0.684大于首次極限拉深系數(shù),所以該零件能夠滿足一次拉深成形。第2步:設(shè)計(jì)翻邊工藝。沖孔直徑d0=d1-2(h1-0.72t-0.43r)=26.5-2(6.25-0.72×1.5-0.43×2.75)=18.54mm。翻邊系數(shù)K=d0/d1=18.54/26.5=0.70。相對直徑d0/t=18.54/1.5=12.36mm。經(jīng)查表得出最小翻邊系數(shù)而計(jì)算得出的翻邊系數(shù)0.70大于0.55,所以可以一次翻邊成形。3上模沖壓工藝模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。模具1次工作行程完成5道工序,所以有些零件具有多種功能,例如,落料拉深凸凹模17又被用來做拉深凹模,拉深凸模3又被用來做沖孔和翻邊凹模,工作零件12用于沖孔和翻邊及修邊的凸模。帶臺階的零件3為沖孔和翻邊的凹模,上頂件塊16在彈簧的作用下與下頂件塊同時(shí)分別起到翻邊及拉深的壓料作用,以防止制件出現(xiàn)皺折。為了坯料的送進(jìn)及卸料和廢料漏料方便,設(shè)計(jì)中將沖孔凸模12,落料拉深凸凹模17,上頂件塊16及卸料板15安裝在上模上,落料凹模18,拉深翻邊兼修邊凸凹模3安裝在下模上,這樣比較科學(xué)合理。在生產(chǎn)實(shí)際中將剪好的96mm×1.5mm的矩形板料放在凹模18上的導(dǎo)料板22之間(雙邊各留1.5mm的搭邊量),定位釘與落料凹模18邊緣之間的搭邊距離,經(jīng)查表留取1.2mm。沖床滑塊帶動(dòng)上模沖壓時(shí),落料拉深凸模17首先與落料凹模18接觸完成落料,然后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),落料拉深凸凹模3與拉深翻邊及修邊凸凹模17開始在下頂件塊19及上頂件塊16壓緊下進(jìn)行拉深,當(dāng)拉深過程將完成時(shí),沖孔翻邊凸模12對圓筒形制件進(jìn)行沖孔,上模繼續(xù)下行,工件在上頂件塊16的壓緊狀態(tài)下完成內(nèi)孔翻邊,當(dāng)內(nèi)孔翻邊結(jié)束時(shí),凸模12與帶臺階的拉深翻邊凸凹模3進(jìn)行擠切修邊,至此就完成了落料、拉深、沖孔、翻邊和修邊5道工序。當(dāng)上?；爻虝r(shí),由卸料板15對原材料進(jìn)行卸料,上頂件塊16和下頂件塊19完成出件,擠切修邊的毛刺廢料從拉深翻邊凸凹模3中間孔落下來,至此整個(gè)沖壓工序全部完成。按模具工作的先后順序,落料凹模18的落料工作面應(yīng)比拉深凸凹模3表面高出3mm,這樣可實(shí)現(xiàn)先落料后拉深,同樣,為避免拉深工序未結(jié)束前就開始沖孔翻邊,沖孔翻邊凸模12的下端面比落料拉深凸凹模17的下端面縮短(17±1)mm以保證在工件拉深后再進(jìn)行沖孔、翻邊和修邊工序。4模具壓料及制作(1)拉深翻邊凸凹模3及沖孔翻邊凸模12是該副模具中比較關(guān)鍵的工件零件,由它們先后完成沖孔、翻邊、修邊3道工序;拉深翻邊凸凹模設(shè)計(jì)成臺階式如圖3所示。一是克服拉深過程中摩擦力大的問題,二是解決翻邊時(shí)在轉(zhuǎn)角處彎曲應(yīng)力大而導(dǎo)致反彈,造成25mm內(nèi)孔邊沿下端口出現(xiàn)喇叭口現(xiàn)象。沖孔翻邊凸模設(shè)計(jì)成90°錐角,翻邊凸凹模之間的間隙單面控制在1.2mm,以滿足成形后的拉深件側(cè)壁變薄而成為直壁,修邊間隙對修邊后質(zhì)量和模具壽命影響較大。沖孔翻邊凸模12與拉深翻邊凸凹模3雙邊間隙過小,則對模具的導(dǎo)向精度要求較高,而且模具壽命相對低,如兩者間隙過大,則制件翻邊口部毛刺偏大,經(jīng)實(shí)驗(yàn),取雙面間隙0.17mm比較合適。(2)拉深翻邊凸凹模3和落料凹模18用固定板2固定,因固定板一次裝夾,在車床上加工出用于固定拉深翻邊凸凹模3和落料凹模18,所以能夠保證同軸度要求。為減小更換落料凹模18的裝配誤差,可再加裝錐形定位銷固定,以保證同軸度。下模裝好后,再裝上模,在拉深翻邊凸凹模3與落料拉深凸凹模17之間及落料凹模18之間用銅皮調(diào)勻間隙,再固定上模,同時(shí)打錐形定位銷,并用錐形定位銷定位。為獲得合格的沖壓件,在拉深外筒時(shí),必須注意控制好沖壓翻邊前的拉深深度,不能過早進(jìn)行沖孔、翻邊,以保證拉深在修邊之前結(jié)束,否則修邊會影響制件的翻邊高度,因此,必須控制好落料、拉深、沖孔、翻邊及修邊的前后順序。即:落料完成后拉深,拉深中途才開始沖孔、翻邊,全部拉深完成后再修邊。必須特別注意合理設(shè)計(jì)各工作零件之間的相互高度使其滿足沖壓出合格制件的要求(3)為了使卸料板15、上頂件塊16及下頂件塊19能分別在落料、翻邊及拉深過程中起到壓料作用,全部采用彈性卸料及出件裝置。為此,必須經(jīng)計(jì)算后合理確定各彈性工作零件的規(guī)格,以確保有足夠的彈力能順利卸料和出件,如模具下部、頂桿下端可選用可調(diào)式聚氨酯彈性裝置,中間留落料孔,經(jīng)實(shí)踐證明件14橡膠板用聚氨酯橡膠板,比普通橡膠板耐用,壽命長達(dá)數(shù)倍,相對經(jīng)濟(jì)實(shí)用。(4)沖壓工作零件材料的選用:拉深翻邊凸凹模3、沖孔翻邊凸模12、落料拉深凸凹模17、落料凹模18均采用CrWMn鋼,熱處理硬度58~60HRC。上頂件