回转体缩口冲压件工艺及模具设计

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1、回转体缩口冲压件工艺及模具设计昆明地质调查所机械厂柳文1996年12月10回转体缩口冲压件工艺及模具设计【摘要】分析了回转体缩口冲压件冷冲压工艺的主要工艺难点，阐述了解决这些工艺难点的关键工序的模具设计，并以踏圈为例对有关参数进行了计算，对关键工序的模具结构进行了设计。一、引言随着工业技术的迅速发展，冷冲压技术以其质量好、效率高、成本低、操作简便等优点，在各工业部门中得到越来越广泛的应用。对于我们这样一个以冲压生产为主、冲压设备力量雄厚的企业，充分利用冲压优势，有着积极而深远的意义。冲压模具是实现冲压技术的关键和不可缺少的重要基础装

2、备，其真正价值不只在于它的本身，而且还在于它所创造的巨大经济效益。模具的好坏，将直接影响制件的质量、数量和成本。我厂生产生产的产品，回转体缩口冲压件较多，下面就以踏圈为例，介绍该类零件的工艺设计及关键工序的模具结构。二、零件介绍踏圈是回转体缩口冲压件中较为典型的一个零件，采用的材料是B－2－GB708－88/08－GB710－88，零件尺寸较大，上有4－φ1024孔、5－φ7孔及25组V形凸筋均布圆周。零件图如图所示。三、工艺分析该零件最主要的尺寸是4－φ24孔距274±0.3用于安装，16周边使零件刚性、强度大大提高。零件结构主要

3、难点：1、翻16周边（即缩口）；2、冲25组V形凸筋；3、尺寸较大。如何采用最简单的方法呢？通过分析和参考有关资料可知，在零件制成φ410筒形后用缩口工艺方法，成形16周边后加以整形是可行的；25组V形筋及5－φ7孔可以设计一付楔块模，将正面压力转换为侧压力进行冲压。1、工艺方案10通过分析，冲压加工踏圈的工艺路线可有多种，而较好的有以下两种：方案I：①剪板——②落料冲孔（4－φ24底孔）——③拉延成形（φ410）——④缩口——⑤冲φ370梅花孔及整形——⑥孔翻边（4－φ24）——⑦冲5－φ7孔及V形凸筋。方案II：①剪板——②落料

4、引伸（φ410）——③缩口——④冲5－φ7孔及V形凸筋——⑤冲φ370梅花孔及整形——⑥压4－φ40凸台——⑦冲4－φ24孔。2、工艺方案的比较和确定以上两种方案从技术工艺性分析，各有所长。方案I模具结构相对简单，但大模具多，且在拉延成形和缩口工序中易使先冲的孔径和孔位发生变化，直接影响关键尺寸274±0.3，不易保证产品质量；方案II是先将产品的主要形状冲出，再加工关键尺寸，可以保证产品的质量稳定，虽然模具结构比较复杂，但大模具较少，开模费用略低；从技术经济的角度考虑，选择方案II比较合理。通过以上分析，确定零件的工艺方案为：（1

5、）、剪条料；（2）、落料引伸成为φ410圆盖；（3）、缩口；10（4）、冲5－φ7孔及V形凸筋（楔块模，将正面压力转换为侧压力分五次进行冲压）；（5）、冲φ370梅花孔及整形；（6）、压4－φ40凸台；（7）、冲4－φ24孔。四、模具设计（一）、零件毛坯尺寸计算1、先将工件展开成简单的盖形如下图所示：h可由公式计算，式中，代入公式得h=17.30mm,由计算出H=41mm。2、零件毛坯直径D的确定零件为拉延件，毛坯直径D可按拉延前后毛坯与工件的表面积不变的原则确定。10式中各尺寸均为几何中性层尺寸，d=408mm,R=5mm,H=4

6、0mm.求得D＝477.75mm所以，毛坯直径D确定为φ478mm。（二）、各工序工艺尺寸的确定工序工艺尺寸是模具设计的主参数，而工序尺寸与选定的工艺方案是密切相关的。根据工艺方案，各工序尺寸确定为：1、剪条料：宽为486的矩形条料，长度根据板材规格而定；2、落料引伸：该工序意在将毛坯落成φ478片料后，引伸成为φ410的筒形件，其尺寸如图：3、缩口：利用缩口的工艺翻16圆周尺寸如图：104、冲5－φ7孔及V形凸筋，尺寸见零件图；5、冲φ370梅花孔，尺寸见零件图，同时对缩口工序的翻边进行整形；6、压4－φ40凸台，尺寸见零件图；7

7、、冲4－φ24孔，尺寸见零件图。（三）、压力机的选择1、落料引伸落料所需冲裁力可按公式求得，式中：L——冲裁零件的周长，t——零件材料厚度，t=2mm——零件材料的抗拉强度，注：一般用——材料抗剪强度），两式计算结果几乎相等。10经计算，P＝97.4吨。引伸所需冲压力可按公式计算，，式中Q＝0.25P，C＝0.7经计算，P＝94.6吨落料引伸过程中受力相当复杂，根据经验，所需冲压力为1.3（落料力+拉延力），经计算，所需冲压力为249.6吨，所以选用400吨压力机较为合适。2、缩口式中：d——缩口前外径，d=410mm——缩口后直径

8、，＝378mmt——材料厚度，t=2mm——材料抗拉强度，＝323经计算，求得缩口所需冲压力为22吨，考虑到零件的外形尺寸和公司设备情况，选用160吨压力机较为合适。其他工序的压力情况在此不一一作计算。（四）、主要工序的模具结构及模具