小盒形件级进模设计.pdf

模具工业 2017年第43卷第9期 0引言 弯曲是常用的冲压加工方法， 但四壁弯曲成盒 形件要实现级进模冲压， 四壁的材料与料带必需分 离后， 才能进行弯曲成形。一般要在完成零件的内 部成形和落料后， 通过单工序模弯曲成形， 这种生 产工艺效率低。现介绍利用级进模实现四壁弯曲 盒形件内部成形、 四壁弯曲、 落料， 以提高生产效 率， 稳定零件成形质量， 增强企业竞争力和提升企 业形象。 1工艺分析 图1所示为四壁弯曲的小盒形件， 材料为料厚 t=1.2 mm的镀铝锌钢带AZ150。该小盒形件的原 生产工艺采用3副模具， 分别为2副联成一体的级 进模冲裁落料和1副单工序模弯曲四壁。但在实际 生产中， 该工艺的单工序弯曲四壁的凸模， 是整体 式结构， 磨损或崩裂后无法维修， 需频繁更换模具 零件， 生产效率较低， 制造成本高。 由于该零件生产批量大， 为了满足产量要求， 同时提高生产效率、 降低制造成本， 重新制定了新 的生产工艺方案。在优化原级进模的基础上， 将原 弯曲四壁的单工序合并到级进模完成， 新增弯曲四 壁的工艺， 实现级进模完成除攻螺纹外的所有成形 工艺。新增工艺部分将零件四壁的弯曲分2步成 形， 第一步先弯曲两壁， 第二步在零件与废料分离 的同时进行余下两壁的弯曲。 2排样设计 由于该零件无毛刺面和材料轧制方向有成形 小盒形件级进模设计 何凌 1，邓汝荣2 (1.佛山好运电器配件有限公司，广东 佛山528131； 2.广州科技职业技术学院，广东 广州510550) 摘要： 通过对小盒形件工艺的改进， 使用4副模具两两组合， 分别安装于循序布置的2台压力机上， 实现 冲孔、 压筋、 翻孔、 切舌、 弯曲等多种工序的成形， 模具已稳定应用于生产实践中， 模具结构合理， 可为类 似小盒形件四壁弯曲实现级进模生产提供借鉴。 关键词： 小盒形件； 工艺改进； 级进模； 弯曲； 压弯凸模 中图分类号： TG386.42文献标识码： B文章编号： 1001-2168 （2017） 09-0031-04 DOI： 10.16787/ki.1001-2168.dmi.2017.09.007 Design of progressive die for small rectangular box HE Ling1, DENG Ru-rong2 (1.Foshan Haoyun Electric Accessory Co., Ltd., Foshan, Guangdong 528131, China; 2.Guangzhou Vocational College of Science and Technology, Guangzhou, Guangdong 510550, China) Abstract: The process improvement of a small rectangular box has been done, and 4 pairs of the dies with two pairs combination were installed on two presses, which realized the forming of piercing, pressing, flanging, lancing, bending and the other processes. The pro gressive die has been applied in production stably, and the die structure was reasonable, which could provide reference for the progressive die production of similar small rectangu lar box with bending around. Key words: small rectangular box; process improvement; progressive die; bending; bending punch 收稿日期： 2017-04-25。 基金项目： 广州科技职业技术学院资助科研项目 （2016TD01） ； （2016ZR14） 。 作者简介： 何凌 （1964-） ， 男 （汉族） ， 广东湛江人， 工程师， 主要 研究方向为材料成形与模具设计。 31 万方数据 模具工业 2017年第43卷第9期 要求， 宜选择零件的外表面为塌角面， 同时为了尽 可能提高材料利用率和减少条料送进的阻力， 选择 图2所示方向作为条料的送进方向。 图2安装耳弯曲步骤 零件有2个安装耳， 安装耳通过切舌成形， 且其 上各有一个翻孔， 翻孔需在安装耳弯曲成形前完 成， 为保证安装耳的90弯曲不损伤翻孔， 安装耳分 2步成形， 先弯曲成钝角， 再弯曲成直角。在第二步 弯曲成直角时， 采用在弯曲凸模上设置 “突起” 部 分， 弯曲时 “突起” 部分对弯曲圆角处进行校正， 以 克服回弹。 零件四壁弯曲宜布置于最后工序进行， 由于分 离零件的同时弯曲四壁不易保证弯曲后零件尺寸， 而且会增加模具维修成本， 应当采取零件中弯曲线 与条料送进方向平行的两壁先弯曲， 而零件中弯曲 线与条料送进方向垂直的另外两壁由于与条料相 连， 则在最后一步零件与条料分离的同时进行弯 曲， 完成整个零件的冲压。 零件排样按冲导正孔、 冲加强筋、 冲螺纹底孔、 翻孔、 切舌、 冲外形轮廓、 弯曲线与条料送进方向平 行的两壁弯曲、 弯曲线与条料送进方向垂直的另两 壁弯曲并落料等工步循序进行， 零件排样如图3所 示。 3模具主要结构设计 3.1模具与压力机配置 按照排样设置的步距为51.5 mm， 冲压需要15 个工位， 模具比较长， 为减少模具制造成本和维修 方便， 将模具分为4副， 因此需设置和112个空工 位以分离成4副模具。4副模具通过上下盖板两两 连成一体， 分别安装于2台压力机上， 每台压力机均 采用辊式送料装置， 第2台送料装置的辊要适当削 除部分材料， 以避免对零件已成形的部分造成干 涉， 2台压力机间留出足够长的条料， 以保证足够的 条料在第2台压力机中的送进加工， 模具结构如图4 所示。 3.2条料导向与定位 步距由2台辊式送料装置初步保证， 条料进入 模具后， 首先由对称布置于条料两侧的浮动导料销 进行宽度方向定位和抬料， 然后通过第1工位在工 艺废料的位置冲2个定位孔， 对第2工位至第14工 位起定位作用。在需要进行侧壁弯曲的位置处必 须冲除含有导正孔外的所有废料， 对条料进行导 正、 定位， 保证步距的要求。 图1零件 32 万方数据 模具工业 2017年第43卷第9期 3.3弯曲分离顶料机构 零件的侧壁弯曲， 下模采用简单的镶拼结构， 易于保证零件弯曲尺寸精度要求、 磨损修复及方便 加工更换。零件最后的分离与弯曲同时进行， 其顶 料结构如图5所示。完成零件冲压后， 零件由下模 顶出块顶出并通过压缩空气吹离模具。为使两壁 弯曲能够顺利完成， 上模设置了4根加长杆， 在上模 下行时， 4根加长杆先将下模顶出块下压， 弯曲凸模 再下压弯曲两壁， 避免顶出块与零件弯曲的两壁产 生干涉， 造成零件变形。弯曲完成后， 下模顶出块将 零件顶出， 压缩空气将零件吹离模具， 实现零件的弯 曲与分离。（下转第37页） 图3排样 图4模具结构 1.上盖板2.上模座3.上垫板4.凸模固定板5.卸料垫板6.卸料板7.凹模固定板8.下垫板9.下模 座10.下托板11.浮动导料销12.导套13.凹模镶件14.凹模镶件15.凹模镶件16.凹模镶件17.凹 模镶件18.抬料镶件19.翻孔凸模20.凸模固定镶件21.翻孔凸模22.抬料钉23.切舌凸模24.凸模 固定镶件25.抬料销26.抬料镶件27.弯曲凸模28.抬料镶件29.弯曲凸模30.切舌凹模镶件31.切 舌凹模镶件32.弯曲凹模镶件33.弯曲凹模镶件34.抬料销35.抬料销36.抬料销37.切断凹模镶件 38.抬料镶件39.弯曲凹模镶件40.弯曲凹模镶件41.切断凹模镶件42.切断弯曲凸模43.弯曲凸模 44.弯曲凸模45.切舌凸模46.卸料板镶件47.切舌凸模48.卸料板镶件49.卸料钉50.弯曲凹模镶 件51.卸料钉52.弯曲凹模镶件53.卸料钉54.卸料钉55.卸料钉56.卸料板镶件57.卸料钉58.卸 料钉59.卸料板镶件60.圆凸模61.卸料板镶件62.圆凸模63.圆凸模64.圆凸模65.固定板镶件 66.卸料板镶件67.圆凸模68.滑动导柱 33 万方数据 模具工业 2017年第43卷第9期 图11某车型引擎盖外板粘贴补强材料案例 3结束语 对引起汽车引擎盖外板刚性不足的原因进行 分析， 并提出相应的解决方案。首先， 解决引擎盖 外板刚性不足最好的方式是在造型设计及零件设 计阶段考虑易拉深的零件造型。其次， 在冲压工艺 设计阶段应充分验证冲压方向、 拉深补充、 拉深筋 及压边力等的合理性， 此过程可以借助Autoform软 件的模拟分析结果来比对， 可以缩短零件开发周 期、 减少开发成本及模具调试工作量。模具调试过 程也要结合Autoform分析报告， 比对调试时的材料 流入量、 冲压参数等， 尽量使调试结果与软件模拟 结果一致。如果最后零件调试结果仍存在刚性不 足问题， 则采用粘贴补强材料方式解决。引擎盖外 板刚性不足问题尽量在设计阶段解决， 因为最后一 种方式不仅增加生产成本， 而且影响生产效率。 参考文献： 1段贤勇.基于CAE的汽车覆盖件冲压成形中刚性不足分 析J.安阳工学院学报,2015,14(2):11-12. 2孙东继,贺亮,赵金龙,等.汽车覆盖件表面凹陷的CAE 识别方法J.模具工业,2014,40(5):22-24. 3杜永杰,高亮,冉金乐,等.HNSAE15258某车型引擎盖刚 性等不良问题对应C.第十二届河南省汽车工程科技学 术研讨会,2015:403-404. 4方卫国,李健平,范光林,等.轿车顶盖刚性不足问题的探 讨及解决方案J.模具技术,2013(6):31-37. （上接第33页） 图5弯曲分离顶料结构 4结束语 模具经调试后投入生产， 生产的零件成形质量 稳定， 提高了生产效率， 降低了生产成本， 减轻了劳 动强度， 取得了良好的经济效益。模具已稳定应用 于生产实践中， 实践表明， 模具结构合理， 可为同类 小盒形件四壁弯曲的级进模生产提供借鉴。 参考文献： 1王孝培.冲压手册M.北京:机械工业出版社,1990:123. 2全国螺纹标准化技术委员会.公制、 美制和英制螺纹标准 手册(第三版)S.北京:中国标准出版社,2009:23-24. 3陈炎嗣.冲压模具结构件设计M.北京:化学工业出版社, 2016:308. 4胡春莲,高峰.离合器踏板安装支架多工位级进模设计 J.模具工业,2016,42(1):14-17. 5常桂静,梁贵荣,曾兵华.汽车侧围外板成形仿真及工艺优 化J.模具工业,2015,41(2):73-76. 6万俊,王祖华,郭银芳,等.安全带插片级进模设计J.模 具工业,2015,41(12):15-16.1.上固定板2.推杆3.弯曲凸模4.卸料 垫板5.卸料板6.凹模7.顶出块8.传 动杆9.下垫板10.弹簧11.弹簧12. 下模座13.下托板 37 万方数据