芯轴托架的成形工艺与模具设计.pdf

第 2 9 卷第 1 1 期 2 0 0 8年 1 1 月煤矿机械 Co al Mi n e Ma c h i n e r y V o 1 ． 2 9 No ． 1 1 No v ， 2 00 8 芯轴托架的威形工艺与摸具设计郑少梅，王进。李丽华青岛理工大学机械工程学院，山东青岛 2 6 6 0 3 3 摘要分析了芯轴托架的工艺性和生产该零件所需的工序，并通过方案比较确定了合理的冲压工艺方案。还重点介绍了生产该零件所需要冲压模具的结构特点及其工作过程。所设计的模具结构简单、操作方便，定位基准一致，能够满足产品的质量要求。关键词芯轴托架；成形工艺；模具设计；模具结构中图分类号 T G 3 8 6 文献标志码 B文章编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 8 l 1 - 0 1 0 0 0 2 Fo r mi n g Te c h n o l o g y a n d Di e De s i g n f o r Br a c k e t o f S ha f t Z HENG S h a ome i ，WANG J i n，L I Li h u a M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e ， Q i n g d a o T e c h n o l o gi c al U n i v e r s i t y ， Q i n g d a o 2 6 6 0 3 3 ，C h i n a Ab s t r a c t T h er mi n g t e c h n o l o g i e s a n d t h e p r o c e d u r e o f t h e b r a c k e t o f s h a f t a r e a n a l y z e d．T h r o u g h c o mp a r i n g， a r e a s o n a b l e s t a mp i n g t e c h n o l o g y i s d e t e r mi n e d．T h e s t r u c t u r e a n d wo r k i n g p r i n c i p l e o f t h e p u n c h i n g d i e a r e d e s c r i b e d．I t i s p r o v e d t h a t t h e s t ruc t u r e i s s i mp l e a n d e asy t o o p e r a t e，i t c a n me e t t h e r e q u i r e me n t o f t h e a c c u r a c y an d q u ali t y o f t h e p a r t ． Ke y wo r d s s h a f t b r a c k e t ；f o r mi n g t e c h n o l o gy ；d i e d e s i g n；d i e s t r u c t u r e 0引言图 1 所示为在机械产品中使用较广泛的芯轴托架，采用冲压生产。该零件中心孔中装有芯轴，该零件使用材料为 0 8冷轧钢板，料厚 1 ． 5 m m，工件表面不允许有严重划痕，孔不允许变形。图 1 产品零件图 1 冲压工艺性分析该工件上的 1 0孔内装有芯轴，且孔的边与弯曲中心的距离为 6 iT l r n ，大于 1 ． O t 1 ． 5 m n q ，弯曲时不会引起孑 L 变形，因此 1 o 孔可以在压弯前冲出，冲出的 l 0孔可以做后续工序定位孔用。托架上 4 一一的孔是与机身联接的紧固孔，为了保证装配要求，对 5 个孔提出了精度要求 r m ，要求孔不能有变形，而 4一 n l lT l 孔的边缘与弯曲中心距离为 1 ． 5 n q lff l ，等于 1 ． 5 t ，弯曲时易发生孔变形，故应在弯后冲出。 2 冲压工艺方案的确定制成该零件所需的基本工序为冲孔、落料和弯曲。其中弯曲工序中 4个直角可一次弯曲成形，但弯曲后回弹太大，不利于保证工件的形状。通过冲压工艺性分析，最终确定采用以下方案生产该零件，其工序为 ①落料和冲 q , l O孑 L ； ②压弯端部两角； ③ 压弯中间两角； ④冲 4 一孔，即采用一套落料冲孔复合模， 2 套弯曲模和一套单工序冲孔模来实现零件的生产。 3 模具结构设计 1 落料冲孔复合模如图 2所示，条料由右向左送料，放在卸料板上定位，并由挡料销 6定距，上模部分下行，凸凹模 1 与凹模 1 0作用落料，同时凸模 9与 1 作用完成冲中心孔。模具闭合时，推件块被凸凹模 1向上推。上模回程时，弹性卸料板 7 起到卸料作用，推件块 8在推杆 1 6 作用下将落料件推出。 2 第 1 次弯曲模如图 3所示，将已冲出的落料件放在定位板上，利用上道工序已经冲出的中心孔，由定位板 7和导正销 1 进行定位。模具闭合时，由凸模 8和凹模 2 完成板料外角的弯曲。在开模时，工件卡在上模部分，推件块 1 6 在推杆 l 3的作用下将件推出。一 1 0 0 第 2 9卷第 1 1 期芯轴托架的成形工艺与模具设计郑少梅，等 V o 1 ． 2 9 N o ． 1 1 l 3 1 2 1 1 l O 8 7 6 5 ／ l O O K 7 ／ h 6 5＼ 1 6 I b ● ／，／二，【 ’ _ ～囊＼＼ ‘ ‘ l _、一／ I I ＼＼＼＼ l l 十t i7 18 l9 20 2l 22 23 4 3 2 l 图 2 落料冲孑 L 复合模图 1 ．凸凹模2 ．凸凹模固定板3 ．卸料螺钉4 下模座 5 ．橡胶 6 ．挡料销7 ．卸料板8 ．推件块9 ．凸模1 0 ．凹模1 1 ．凸模固定板1 2 ．垫板l 3 ．上模座1 4 、 1 7 、 2 3 ．螺钉l 5 ．模柄l 6 ．推杆 1 8 、 2 2 ．圆柱销l 9 ．推销2 0 ．导套2 1 ．导柱图 3第 1 次弯曲模 1 ．导正销2 ．凹模3 、 1 0 ．垫板4 , 9 、 1 1 ．螺钉5 ．下模座6 ．凹模固定板7 ．定位板8 ．凸模l 2 ．下模座1 3 ．推杆1 4 ．推销 l 5 、 l 7 ．圆柱销1 6 ．推件块 3 最终弯曲如图 4所示，将上道工序的弯曲件通过凸模 1 和导正销 6进行定位，模具下行，由凸模 1 和凹模 8 完成工件内角的弯曲。上模部分上行，若件卡在上模部分，由推件块 7 在推杆 1 4的作用下将件推出。 4 最终冲孔模如图 5 所示，模具处在开模状态时，利用镶块 1 和导正销 1 8 对需要冲孔的零件进行定位，之后上模部分下行，完成 4个直径较小的孔的冲裁，冲裁时橡胶 6被压缩；冲裁结束，上模回程过程中，利用弹性卸料板 5 在橡胶 6的作用下卸料，冲孔废料由凹模孔自然漏下。 4 结语以上几套模具结构设计合理简单，各工序除第 1 道工序外都能利用 1 0孔定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作简单方便，且可以有效控制工件在弯曲过程中的回弹，保证零件的尺寸和形状精确，使零件具有较高的表面质量。 3 2 1 图 4 最终弯曲模 1 ．凸模2 ．下模座3 、 l O 、 l 2 ．螺钉4 ．垫板5 ．凸模固定板6 导正销7 ．推件块8 ．凹模9 ．凹模固定板1 1 ．上模座1 3 ．模柄1 4 ．推杆1 5 、 1 6 ．圆柱销 l 2 l 3 8 H 7 ／ m 6 | 骞＼＼、、、＼，／ItSH7 晶／、 V／／，／／＼ 7 } 』 I | f l 西8 H7 ， I 口 6 图 5 最终； OF L 单工序模 1 ．镶块2 、 1 0 ．内六角螺钉3 ．凹模4 ．下模座5 ．卸料板6 ．橡胶7 ．凸模固定板8 ．垫板9 、 1 3 、 1 9 、 2 1 ．圆柱销 1 1 ．上模座 1 2 ．模柄1 4 ．卸料螺钉l 5 ．导套l 6 ．导柱1 7 ．凸模1 8 ．导正销2 0 ．开槽沉头螺钉参考文献 [ 1 ] 王孝培．冲压手册[ K] ．北京机械工业出版社， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 王亚辉．板料弯曲新模具的研制与开发 [ J ] ．煤矿机械， 2 0 0 6 ， 2 7 4 2 1 2 3 ． [ 3 ] 王新华．冲模结构图册[ M ] ．北京机械工业出版社， 2 0 0 3 ．作者简介郑少梅 1 9 7 6一，女，宁夏石嘴山人，讲师，硕士， 2 0 0 2年毕业于合肥工业大学材料加工工程专业，现在青岛理工大学从事材料成形及控制工程方面的教学和科研工作，电子信箱 z s ml 9 7 6 3 7 s o h u ． c o m．收稿日期 2 0 0 8 0 6 3 0