膜盖成形工艺中拉深与翻边研究

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1、膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究膜盖成形工艺中拉深与翻边研究第l0卷第4期2011年12月宁夏工程技术NingxiaEngineeringTechnologyVol_10No.4Dec.20ll文章编号:1671—7244(2011)04—0297—03膜盖成形工艺中拉深与翻边研究秦玲(宁夏银星能源股

2、份有限公司,宁夏银川750021)摘要:通过应用于ECOTROL系列调节阀执行机构中的典型冲压件膜盖,分析和研究了在冲压生产过程中膜盖成形的工艺特点.根据膜盖在调节阀中的应用特点及外形结构特点,对其冲压工艺性进行了分析.以其中一种膜盖为例,对其结构工艺性进行分析,说明了该零件在冲压加工过程中的难易程度.通过分析膜盖的工艺特点,并经过一系列工艺计算过程,确定了毛坯的加工工艺过程,设计了3种方案进行比较,选出了最佳方案,编制了合理的冲压工艺,并选择了冲压设备.针对膜盖翻边设计,通过反复试模,对膜盖翻边的工艺过程有了更进一

3、步的了解,很好地解决了小圆角的翻边问题.关键词:冲压工艺;膜盖;成形工艺;翻边中图分类号:TH16文献标志码:A该膜盖是引进德国ECOTROL模块化智能调节阀执行机构中的一款,日本引进的CV3000系列调节阀中的膜盖,从工艺到模具设计和制造一整套加工工艺过程进行了不断修改和完善,最后经过反复实践和应用,取得了一些宝贵的经验.其拉深工艺采用了热拉深,成本比较高.因此,在考虑ECOTROL调节阀膜盖的工艺和模具设计时,通过大量计算和工艺分析,直接采用冷拉深,取得了很好的实际效果,节约了成本.对于翻边工艺过程,采用先冲出翻

4、边底孔的预制孑L,然后再将底孔车至所需尺寸,最后再翻边,保证了翻边的质量和尺寸要求.1膜盖的工艺性分析1.1结构分析一种执行机构的膜盖如图1所示,该膜盖仅从零件的形状考虑,是一种很规则的旋转体,但由于料比较厚,国内可供参考的资料很少,尤其是选用了Q235一A这种材料用于拉深件的更少,其机械性能能否满足要求,都是在这次试模过程中得出的.由于资料少,工艺上只能从一般的拉深分析人手,同时再考虑料厚的影响.本文重点讨论的是膜盖所涉及的冲压工艺中重要的两道工序——拉深和翻边.图1膜盖收稿日期:2011-09—08作者简介:秦玲

5、(1964_),女,高级工程师,主要从事太阳能光伏电池片制造工艺研究298宁夏工程技术第10卷1.2尺寸分析该膜盖的尺寸比例很恰当(图2).对于拉深件一般要尽量避免宽凸缘和深度大(d凸>3d.,h≥2d).d=@322mm,如=(b400mm,h=l15mm,因此,它既不是宽凸缘,也不是深度很大的拉深件.该零件尺寸设计比较合理,拉深工艺性比较好.图2拉深件上的孔位设计1.3拉深次数的判断f1]根据以上分析,当相对拉深高度牛>时,就不1能用一道工序拉深出来,则需要2次或多次拉深出;反之,就可以1次拉深出来.

6、第1次拉深系数可以从冲压设计手册中查出,以后各次拉深系数为rn=?根据=}1?256mm,其中,d凸余量为12mm,t×100=×100:1.1mm,查设计资料得=0.56~0.72mm,而实际上,牛==0.34mm<0.56alaj二0mm,故1次就可以拉深出.1.4圆角分析膜盖的圆角半径设计偏小一些.拉深件的圆角半径要尽量大一些,以便于成形和减少拉深次数.筒形拉深件底与壁,凸缘与壁的圆角半径r应满足r≥,r2>~2t,否则应增加整形工序.而此膜盖r1=19mm>t,但r2=5.5mm<2t

7、,说明r2偏小,故应增加整形工序.因此,只需要一道拉深加整形工艺就可以完成成形.2翻边的工艺特点[2-3]2.1翻边的概念及类型翻边是在成形毛坯的平面或曲面部分上使板料沿一定的曲线翻成竖立边缘的冲压方法.翻边按制件边缘的性质可分为内孔翻边和外缘翻边(图3);按变形性质可分为伸长类翻边和压缩类翻边.在变形性质,应力状态以及生产上的应用都有所不同,此膜盖的翻边属于内孔翻边.2.2内孔翻边的变形特点与翻边系数伸长类翻边变形的共同特点是毛坯在切向拉应力的作用下产生切向伸长变形.内孔翻边前毛坯孑L径为如,翻边时,板料在凸模作用

8、下孔径d.不断扩大,即板料沿圆周方向被拉长,直到孔径尺寸增大至凸模直径D.,形成竖边,翻边结束.翻边变形区仅限于内径为,外径为D.的环形部分.翻边变形程度以翻边前孔径d.与翻边后孔径D.的比值K来表示,即=do.(1)式(1)中,K为翻边系数,K值愈小,变形程度愈大.圆孔翻边变形区边缘上产生的最大伸长变形为6”----_1)o-do=1一l≤6