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轉發自：模具工業

作者：劉昌棋

（福建工程學院，福建福州350108）

摘要：根據保護板的結構特點和生產要求，分析了保護板的沖壓成形工藝，制定了適合保護板生產要求的沖壓工藝方案，敘述了拉深模、沖孔切邊模、翻邊切槽模3副模具的結構與工作過程。經生產驗證，該保護板成形工藝方案是有效而可靠的，對類似零件的生產具有一定的參考作用。關鍵詞：保護板；沖壓工藝；模具結構中圖分類號：TG386·32文獻標識碼：B文章編號：1 1一2168（2013）05一28一05

Stamping process and the die for protection plate

LIU Chang-qi

（i皿University Of Technology，№Zhou，F i 1 350108，China)

Abstract:祀stampmg process Of a protection plate was皿ed and the processing scheme was designed based on the structure characteristic and producåon requmement.

sfructures and working processes Of the drawing die，piercing and trimming山e，fl g id slot恤ig die for the protection plate were SO presented.

Key words: protection plate; stamping process，die structure

1零件結構分析

某掃雪機保護板的模型如圖1所示。保護板外形為不對稱異形件，在基準平面上有部分上凸和下凹，這給零件沖壓成形帶來困難。保護板材質為鋁合金板，料厚2·5 mm，外形尺寸為530·4 mm × 278·6 mm×37·6 mm,零件結構特點為：

（1)零件為不對稱異形件，在基準平面上有部分上凸和下凹，前端最高處由平面凸起13 · Imm，中下部凹槽處下凹深度為6mm。

（2） 零件左右翻邊高度為24mm，內圓角為滅4 mm,且在兩翻邊上各有6個直徑·2 mm的安裝孔。

（3） 在零件端面的周邊分布有22個直徑5 ·2 mm的小孔和2個直徑3mm的孔，在零件中部下凹處有一個較大的異形通孔切槽，在切槽邊上分布有5個直徑mm的孔，孔與切槽邊緣的最小距離為2．9 mmo

將保護板的上凸和下凹部分分成2道工序成形，不但生產效率低，而且零件的翹曲變形量很大，零件平面度達不到設計要求。將零件上凸和下凹一次拉深成形，能大大提高生產效率，而且零件的

收稿日期：2012一11一27。

作者簡介：劉昌棋（1％2一），男（漢族），福建福州人，高級工程師，主要從事金屬板料成形工藝的研究與模具設計。

表面平面度能夠達到設計要求。

圖1保護板模型

2零件成形工藝分析

由圖1和圖2可見，保護板前端最高處凸出基準面13 · Imm，中下部下凹深度為6mm。為了使零件上凸和下凹能夠一次拉深成形，滿足拉深時板料的塑性變形要求，上、下模都必須采用浮動壓邊，并在拉深開始板料產生塑性變形時要有足夠大的壓邊力[1]，保證拉深過程中板料不發生起皺、翹曲。由于零件上端凸出13 · Imm部分在邊緣上，必須在零件邊緣沿表面留一定的切邊余量，拉深凸模采用圓角過渡[2]，并保證拉深初始板料處于基準平面上，且有足夠的壓邊量。由于保護板上凸和下凹兩部分中心線前后方向不是對稱的，而且上凸和下凹相差高度達6· 1 mm，考慮到拉深時板料產生塑性變形后模具工業 2013年第39卷第5期

材料能夠相對均衡地向凹模內流動，必須在中下部異形切槽內設置凸包，以平衡板料各個方向的變形量，減少零件成形后由于殘留應力影響產生翹曲變形六保證零件的表面平面度要求。凹槽內設置的凸包經切槽后去除掉，不影響零件的形狀。左右兩側翻邊上的側孔是安裝孔，精度要求不高，可以先沖孔后翻邊。

37．6

圖2零件二維圖

3沖壓工藝方案的確定

在確定保護板沖壓工藝方案時，考慮到生產與設備條件的實際情況，為了提高生產效率，充分有效地利用設各資源，并結合零件的成形工藝分析，采用3道工序沖壓完成。板料先拉深，然后進行沖孔切邊，由于凹槽內的異形切槽邊緣與5個直徑聲 mm的孔邊最小距離只有2．9mm，再加上異形切槽面積比較大，考慮到凹模強度以及模具日后的維修難易度，將異形切槽安排到第3道工序與翻邊一同完成。所以沖壓工藝采用拉深成形、沖孔切邊、翻 29

邊切槽3道工序。拉深成形工序在液壓機上進行，沖孔切邊和翻邊切槽在沖床上進行，分別由3副模具沖壓成形。板料下料尺寸為603mm × 305mm，拉深成形后工序件尺寸如圖3所示，經沖孔切邊后工序件尺寸如圖4所示，再經翻邊切槽后得到圖2所示零件。

圖3 拉深成形工序件尺寸

圖4 沖孔切邊工序件尺寸

4模具結構設計與工作過程 4，1拉深模結構與工作過程

圖5所示為拉深模結構。為了使零件能夠一

圖5拉深模結構

1.上模板2，調整塊3，下壓料板4．上壓料板5．上墊板6，上墊塊7．上凸模&上凸模墊板9限位板10．導向塊I l .下模板12，耐磨塊性導向固定板且下卸料螺釘1 &上卸料螺釘1在下凸模

17．下凸模墊板18．凸模鑲件19．強力彈簧20，氮氣彈簧21.導正銷

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次拉深成形，拉深模采用了雙浮動壓邊結構，上模用6個氮氣彈簧20提供壓邊力，下模由四個強力彈簧19提供壓邊力。上壓料板4的行程為18mm，下壓料板3的行程為20mm。當拉深開始板料產生塑性變形時，上、下彈簧20、四提供的壓邊力大約為 40 × 103kN。在下壓料板3的4個角落各設1個壓邊調整塊2，調節控制壓邊力。調整塊2的高度應高出壓料板表面一個料厚加舊mm，待試模時作適時調整控制壓邊力。模具的上、下模采用2個導向塊導向，在導向固定板13的3個側面鑲上耐磨塊12，以增強耐磨性和便于調整間隙。同時2個導向塊又能對下壓料板3進行導向，上壓料板4是通過4個固定在上凸模7上的導向塊10進行上下導向。上凸模7 和下凸模16以及上壓料板4和下壓料板3都采用 7CrSiMnMoV鋼制造，具有一定的強度和硬度，又易于加工，并在試模結束后對硬度要求較高的部位可進行局部火焰淬火。在上模和下模各設8個卸料螺釘，上卸料螺釘巧控制上壓料板4開模后不掉落，并壓緊氮氣彈簧20。下卸料螺釘14是為防止開模時下壓料板3粘住上模脫離導向塊，并給強力彈簧 19適當的預壓力。在上凸模7上鑲一凸模鑲件18，以平衡板料各個方向產生的塑性變形，減少零件沖壓成形后由應力產生的翹曲變形，凸模鑲件18的高度可根據試模情況進行調整。

拉深模工作過程為：上模上行，上、下模打開，上壓料板4和下壓料板3分別在氮氣彈簧20和強力彈簧19作用下停留在相應的位置，將板料放在下壓料板3上定位。上模下行，當上壓料板4碰到板料時推動下壓料板3壓住板料，由于上壓料板4上方的氮氣彈簧20初始載荷大于下壓料板3下方的強力彈簧19預壓力，下壓料板3開始壓縮強力彈簧19 向下運動，在板料碰到下凸模16時，上、下兩彈簧力達到平衡。上模繼續下行，板料碰到下凸模16時開始拉深，這時上壓料板4在強力彈簧19和拉深力的綜合作用下也開始回縮，上凸模7碰到板料后，工件上凸和下凹兩部分都拉深成形。下壓料板3繼續下行，上壓料板4繼續回縮，當上壓料板4碰到上模板 1和下壓料板3碰到限位板9時兩工作面壓緊工件，拉深結束。上模上行，同時兩壓料板在彈簧力的作用下將工件從上、下凸模中推出并留在下壓料板3 上，上模上行至上止點，手工取出工件，結束一個工作循環。

42沖孔切邊模結構與工作過程

圖6沖孔切邊模結構