德国FESTO双耳环安装件SN-160

在零件分析的基础上,介绍了耳环零件冲压排样方式的选择、关键工位冲压工艺的特点和模具的结构设计。关键词:复合弯曲;倒角;磨损;疲劳断裂1零件分析图1为安装耳环零件,材料为SI32S2,其机械性能与国产材料08F接近,料厚2.6mm。图中3个4mm凸包作焊接点用,为保证焊接质量,要求凸包的高度差不能超过0.1mm。R31.8mm圆弧面为焊接定位面,4个浅槽和2个3.5mm孔为工艺槽孔,14mm孔为安装孔,零件的毛刺高度不允许超过0.1mm。在大批量生产,特别是在料厚2mm以上时,弯曲质量不稳定,圆弧表面容易拉伤,关键部分的毛刺也不易控制。第二种是底面圆弧弯曲成形的排样,与前一种排样形式相反,它有效率高,尺寸稳定,毛刺控制容易,各种凸、凹模耐用可靠,故障少等优点,但在弯曲圆弧时,14mm安装孔会受到圆弧弯曲拉力而变形。为解决此变形问题,本模采取了预先将安装孔冲成椭圆孔,待弯曲圆弧时,安装孔再变形成近似圆孔的工艺方法。模具排样形式见图3,共12工位:冲导正孔、切边、空位、切边和冲小孔、空位、倒角、冲椭圆孔、压凸包、空位、弯曲、空位、切断。图1零件图图2排样图2冲压工艺分析与排样设计该零件的年生产量在400万以上,从节约材料和提高生产率出发,采用了对称双排级进模生产方式,其中有两种排样形式可选择:一种是侧面圆弧弯曲成形的排样,图2为该排样切断成形时的状态,这种排样孔的冲裁比较简单,但由于圆弧面与模具的合模方向*,弯曲成形至少要有两个工位,以进行初弯和侧向滑块复弯。由于弯曲是在两个方向上同时进行,并要让开3个凸包位置,因此3模具结构设计

德国FESTO双耳环安装件SN-160（1）模具结构如图4,将上下凸、凹模板都设计成两块,各自增设4个小导柱,使冲压和安装时更可靠方便。卸料弹簧设计成内藏式,既清洁又便于拆装,弹簧的位置安排也比较灵活合理。凹模全部设计成镶嵌式,能方便地用垫片调整凹模高度,这种镶嵌,可单凹模,也可多凹模,视位置、强度、方便等因素而定。凹模镶件均采用M6mm螺钉紧固,螺钉沉16模具工业2001.No.8总246图3排样图!孔则做成M8mm螺纹孔,利用这个螺纹,在拆卸凹模时,用螺钉或拔销器可方便地拔出凹模镶件,避免了从底部敲出凹模镶件的麻烦。

（2）模具中冲椭圆孔凸、凹模7、的尺寸及距模具中线的22位置需经工艺试验确定。椭圆孔长、短轴的尺寸,与零件弯曲的变形程度有关,主要受到安装孔距变形区的远近、安装孔处的外形、料厚及材料延伸率等因素的影响。由于零件弯曲变形不是均匀的,因此椭圆孔变成圆孔也是近似的,圆孔圆度存在一定的误差,经过试验确定,弯曲变形后的孔径偏差在0.15mm以内,可以满足零件的尺寸要求。个23.5mm孔因在zui大变形区,故由圆孔变成不规则椭圆孔,因该2孔为后序工艺孔,无太高要求,零件可以使用。

（3）弯曲工位中,弯曲上、下模块9、30在弯曲的同时还起压、卸料的作用,下模块装配高图4模具结构1.T形凸模模10.切断凸模14.导正孔凹模18.切边凹模22.椭圆凹模模板27.垫板2.切边凸模3.小孔凸模4.导正钉12.卸料板垫板20.冲包凹模5.倒角凸13.导料销6.倒角卸料块7.椭圆凸模8.冲包凸模9.弯曲上模块17.凹模固定块21.倒角凹模26.上30.弯曲下模块度与导正托料钉高度相同,以保证弯曲之前先压住条料。在上、下弹簧作用下,零件被压住并弯曲到一定程度,同时侧面翻边也逐渐进行,形成复合弯曲。下模弹簧力大于上模弹簧力,上模弹簧力起预压料的作用,下模弹簧力要足够大才能保证复合弯曲的质量。零件到达模具底部后强11.导正孔凸模19.导正托料钉23.侧弯凹模15.凹模垫板16.T形凹模24.退料钩33.切断凹模25.小导柱28.凸模固定板29.卸料板31.凹模固定板32.下模板模具工业2001.No.8总24617故。除圆形凸模外,其余非圆凸模都采用螺钉吊装形式,使其不用拆卸料板就可拆卸和安装凸模,用垫片就可方便地调整凸模高度。

（4）第6工位倒角是在冲压中由件21的45#周边斜面压制零件的下周边而完成。斜面外周边比零件周边略大,并高于凹模平面,内周边比零件周边略小,低于凹模平面,零件在凹模平面位置压制后下面周边出现0.5mm?45#的倒角,零件的外观品质得到明显提高。由于有倒角工位,对冲裁毛刺的要求相应降低,这样就延长了冲压周期,减少了模修工作。

（5）条料由两侧有导槽的导料销13、导正托料钉19进行冲压前后的抬料和浮动送料,使条料送料顺畅,抬料也很自如。条料经T形凸模1和切边凸模2完成外形冲裁。T形凸模为对称冲裁,受力均匀,节省条料,效率比较高,但凸模的各尖角部位磨损较快,冲裁后条料包紧力较大,因此卸料力也较大,故尾部的吊装螺钉选择M6mm,如螺钉太小,容易出现疲劳断裂而拉出T形凸模,造成事图6凸模的安装1.螺塞2.顶柱3.垫圈4.圆凸模

（6）由于生产批量大,所冲材料较厚等原因,圆凸模常以侧后磨损而带料为主要失效形式。修模时,圆凸模往往要去除一个料厚以上的磨损部分,影响了圆凸模的使用寿命。为解决这一问题,采用了在圆凸模局部用双螺塞顶紧的安装形式,并在圆凸模尾部套有一个垫圈,这样可以采用较长的圆凸模,能方便地调整圆凸模的高低位置,从而延长圆凸模的使用寿命,圆凸模的安装和拆卸也很方便,见图6。螺塞采用2个M12mm粗牙螺纹,可以保证有足够的紧固力。除了圆凸模3和11外,冲包凸模8、导正钉4也采用了相同的安装形式,使用效果亦很好。制成形,成形后再对向卸料,完成一个循环。由于底部强制成形时侧面翻边已完成,在强制成形的圆弧弯曲力的作用下,零件出现侧面变形,椭圆孔变成近似圆孔,侧面高度也被拉低,见图5,这就是前述椭圆孔和展开尺寸要经试验确定的原因。在弯曲中,零件中部也有部分变形,使导正钉被包紧,卸料较困难,因此在下模增设一固定退料钩24进行强行卸料,效果较好。2个弯曲下模块上各做3个让在位孔,好让开已成形的半圆凸包。弯曲中,中间的凸包会因材料堆积而增高,因此冲凸包时要先冲得略低一些。图5孔变形

（7）切断凸模的刃口与零件的弧面*,使零件不易变形,凸模先切落两边零件之后,再将中部的废料切落,有效地降低了冲裁力。两边的零件在切断以后,由于重心及弹钉的作用,零件翻落进两边斜滑道,滑出模具。在2年的生产中,本级进模使用可靠,生产效率高,维修方便,满足了零件的生产要求。

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