上下浮动翻边侧冲孔模结构设计

 作者:金华,成飞集成科技股份有限公司技术部  发表时间:2008-05-22
  在制件的冲压工序安排过程中,由于制件结构,加工内容及工序数量限制等各种原因,可能会出现上下浮动翻边与侧冲孔安排在同一工序的情况。这就需要对模具结构进行认真分析,确保在满足翻边要求的同时,实现对制件顺利地进行冲孔,保证制件质量。以后地板OP40工序为例,对冲压工艺性及模具结构进行讨论。
  零件分析
  后地板制件材料为ES PSA 8533106-G10/10,为中强度板料,料厚为0.67mm。制件左右尺寸约1300 mm,前后尺寸约1200 mm,前半部分型面变化剧烈,后半部分型面较平整,总体来说制件刚性较差。制件后侧向下翻边,左右侧向上翻边整形,由于该制件是通过点焊方式与其他制件连接,对翻边整形区域型面准确性及表面质量要求高。该制件中部位置4个孔法向方向与冲压方向角度相差50度,从模具冲压方向冲孔,将无法保证制件质量。综上所述,该制件属于典型板类零件。

  冲压工艺分析
  由于冲压线工序数量的限制,后地板最后一道工序需完成后侧向下翻边,左右侧向上翻边整形,且需侧冲后地板中部位置4个孔的工序内容。由于制件较大,冲孔位置居中,且为便于进出料方便,冲孔宜采用吊楔冲孔方式。而制件后侧
与左右侧翻边方向相反,则需采用上下浮动的结构以分别实现向上向下翻边整形。制件后侧向下翻边的分型线较平缓,左右侧向上翻边整形的分型线变化则较为剧烈,由于要保证翻边整形区域型面与相关联接件间隙均匀,同时冲孔应精确,这就对模具结构的稳定性要求较高。
  模具结构设计
  根据冲压工艺分析,再深入讨论模具结构。
  1.模具导向
  翻边类模具导向精度要求不高,但侧向力大,适合以导向腿结构导向。但同时冲孔则对模具导向精度要求高,宜选用导柱导套导向,不宜承受大的侧向力。综合以上特点,本模具宜选用复合导向。而上下压料器采用四面导板导向方式即可满足使用要求。

  2.翻边整形
  模具结构首先要满足上下翻边时速度均匀,以保证翻边质量。其次要保证冲孔满足制件要求。根据制件翻边分型线及制件最终轮廓线,可测量出制件向上翻边行程为27mm,向下翻边行程为20mm。为确保模具翻边整形工作完全完成,可给出下压料器行程为40mm,上压料器行程为50mm。经计算翻边整形力,向上翻边整形力量约为向下翻边力量的两倍。同时,要保证制件冲孔状态稳定,模具必须在下压料器处于下死点后冲孔凸模才能进行冲孔。要满足以上要求,则上压料器的初始压料力应远大于下压料器压料力。以实现模具工作时,上压料器可以强制下压料器先行向下运动,并先行到达下死点,首先实现制件左右侧向上翻边整形。而后在压床压力作用下,实现向下翻边及吊楔冲孔。上压料器力量应考虑充分。而仅仅利用行程控制模具工作先后顺序,则会受到模具工作过程中实际因素的影响,可能使实际工作顺序与理论工作顺序不一致,留下很大的不确定因素,使模具结构不够可靠。在设计过程中,应首先确保模具结构的可实现性及稳定性以及使用的安全性,再充分考虑其工艺性,成本等其他因素。
  3.冲孔问题
  为保证冲孔质量,模具结构应采用一种稳定可靠的方式。冲孔凹模应固定在下模座上,不能随下压料器一起上下移动,以尽量减少加工及安装所造成的累积误差。直接利用上压料器的压料力压紧制件。由于冲孔凸模属易损件,需经常更换,为方便用户在现场使用过程中能够快速地更换冲孔凸模,在上压料器上安装盖板,既便于用户维护,也改善了加工工艺性,便于安装调试。压料器盖板上的冲孔凸模过孔全部设计成长圆形,避免与冲孔凸模发生干涉。
  4.吊楔机构
  由于后地板制件较大冲孔孔位又位于制件中部,导致吊楔机构较大。吊楔驱动块只能安装在上下压料器以外的区域。为便于加工,吊楔驱动块采用与下模座分体的结构。上压料器局部区域铸件减薄。吊楔滑块需从上压料器上方跨越,且吊楔滑块前方悬臂很长。由于冲孔孔位要求较高,冲孔凸模与冲孔凹模之间间隙很小,只有0.03mm,为确保孔的位置公差要求,以及避免冲孔凸模与冲孔凹模发生碰撞,在吊楔驱动块与滑块之间,除了安装平导板导向以外,另安装V型导板,利用V型导板良好的对中性,增加冲孔凸模在工作时的精度。而吊楔滑块与驱动块及上模座之间,采用铜导板与钢导板相互导滑,减小摩擦力。侧面则用侧导板与盖板组合而成的L型结构进行导向。由于盖板还要承受吊楔滑块的重量,其紧固螺钉有失效的可能,为保证冲压线生产安全进行,在吊楔滑块上方安装安全卸料螺钉,在盖板出现安全问题时承受吊楔滑块的重量,避免发生安全事故。由于吊楔滑块前方悬臂较长,刚性较差,对于保证冲孔精度非常不利。为解决这个问题,在吊楔滑块悬臂的适当位置加装一组与上模的导向机构,确保吊楔滑块在冲孔时的稳定性。
  由于吊楔滑块较大,而模具空间有限,无法安装具有足够回程力的弹簧数量。于是采用氮气缸,为吊楔滑块提供足够大的回程力。为防止弹性元件在吊楔机构回程初期出现自锁的情况












1】【2
收藏此页】【  】【打印】【关闭
相关文章
相关厂商文章

精彩专题

超值订阅2009年度DESIGN NEWS China杂志

DESIGN NEWS China杂志向国内读者介绍国际上最先进的工业技术与设计,涉及电子/测试、运动控制/自动化、创新材料、工程软件/硬件、汽车设计等领域,现在订阅可获更多优惠…[ 详细内容 ]

浏览该文章的用户还看过

  • 文章
  • 论坛
  • 博客
    暂时还无相关性文章