轴承端盖属于手扶拖拉机就中的重要零部件www.cechina.cn,它在装配后会直接外露表面,且对零件提出了诸多技术要求,例如表面划伤划痕要在0.15mm以内,且不允许出现任何拉裂、起皱、缺料等等缺陷问题。一般来说轴承端盖的生产批量较大,每年产量超过10000件,所以针对它的冲压工艺与冲压模具设计必须做到技术娴熟、精细到位。
1 轴承端盖工件的基本工艺设计分析
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图1 轴承端盖工件的基本结构示意CAD图
如图1为待加工的轴承端盖工件,它的零件制作材料选择了硬度较高的08F钢控制工程网版权所有,针对生产要求追求小批量,它的材料厚度一般设置为1.5mm左右,采用工件CAD图配合优质碳素结构钢进行制作,这其中所采用到的08F钢中含碳质量大约为0.07%-0.20%(低碳钢)。轴承端盖的抗剪切强度一般控制在220-320MPa之间,它的屈服点也能达到180MPa左右,整体看来材料的焊接性与塑性表现相当好,适合冲裁施工。
从零件外形看来,其对零件的冲压制造需要围绕3步工序完成,它分别包括了落料、拉深与切边,结合3种方案展开级进模加工。在具体施工中,要基于每道工序展开1套模具配合3套模具施工,有效提升生产效率,保证工件精度到位,最大限度节约搬运半成品时间与财力投入。在施工过程中要保证模具制作到位,有效降低制造成本,提高生产效率,全面优化工件精度,最后提出最适合开展的轴承端盖冲压模具设计施工方案如下:
落料→拉深→切边→复合生产
2 轴承端盖工件的重要工艺设计分析
轴承端盖工件的重要工艺设计围绕多方面技术要点展开,下文简单谈3点。
工件拉深次数计算设计分析
对工件的拉深次数进行确定分析,合理化判断一次拉深设计,保确保功结合数据查表对首次拉深系数进行分析,分析拉深系数。对课题拉深形状进行分析,构建锥形设计结构。具体来讲www.cechina.cn,要在模具冲压过程中对凸模与凹模间隙进行分析,同时拉深锥形拉伸件部分。
工件排样设计与计算设计分析
针对工件的排样设计与计算设计分析主要遵循材料利用率优化原则,合理化保证冲压工件质量到位,实现冲压件针对纤维板料方向进行优化调整。该过程中要考虑到模具整体结构相对简单,使用寿命较长,所以在操作过程中要保证工件排样设计优化,按照规定材料厚度进行分析,保证搭边工作间距被控制在1.8mm范围内。换言之www.cechina.cn,要采用定位销进行定距,同时测量步距精度,估算步距公差。另外,可采用定孔方法进行定距离优化,设计条料宽度与布距内材料利用率在合理范围内,并对计算结果进行对照分析,以求保证使用正确排料方式达到节省条料要求标准,因此说该轴承端盖工件要追求中小批量生产。
工件冲压力计算设计分析
对轴承端盖工件中落料拉深的复合模工艺力进行分析,分析其落料力具体数据内容,最后代入数据计算冲压力计算结果。该过程中主要采用到了大量理论知识对拉深力进行计算,计算过程相对复杂。在实际设计施工中可采用到经验计算算法,分别设置多个立足点,对拉深力的数值大小进行分析,保证拉深件的危险断面断裂力计算到位。同时在计算过程中运用到K指标来分析拉深力与工件断裂的大小比值结果,对拉深工件的基本形状与变形方式进行分析,了解其对K值所造成的具体影响。一般来说,代入数据计算结果应该在50kN以内。在具体的拉深施工过程中,需要对其压边力进行分析,避免出现褶皱作用。在这里要适中设计压边力,最后计算压边力数值控制在10kN以内。随后还要对轴承端盖的卸料力与顶件力进行分析计算。
最后要采用到切边模具,它主要用于计算冲压工艺力。由于该工件结构相对简单,形状对称且受到切边模相似落料拉伸影响,所以要做到切边圆形对称到位,同时要深入分析其切边模压力中心受力情况,保证其受力与模具中心受力相互契合匹配。
3 轴承端盖工件的主要标准件设计选用
轴承端盖的工匠主要标准件设计选用涉及多个方面,流入对凹凸模刃口尺寸的计算与设计分析、对拉深凸模的设计分析、对落料凹模的设计分析等等。就以针对凹模的材料选用与设计分析为例,它所选用的是淬火硬度高达66HRC的Cr12MoV,凹模本身采用到了螺钉固定结构,它直接与下模板配合,如此简化模具结构,也大量节省了材料使用成本,它在保证高度、方便设计使用顶料的过程中也满足了《冷冲压工艺与模具设计》相关技术要求。此时要对凹模周边边界的厚度、壁厚等等进行计算分析,以求获得靠近凹模周边界限的标准尺寸。
在合理选择凹模设计尺寸后,要对标准模架进行选择,要保证模架的闭合高度被控制在180-220mm之间。此处可参考我国模具设计大典中的相关参考内容,主要对凹模的周边界限尺寸与模架的闭合高度进行分析控制工程网版权所有,同时计算其卸料板、上下垫板尺寸,最终确定选用何种尺寸的模架。
4 轴承端盖工件的冲压设备校核应用
针对轴承端盖工件的冲压设备校核应用需要首先选择合适的压力机,具体来讲要结合模具闭合高度进行选择,分析模具外形尺寸与冲裁力,进而最终确定压力机型号。这里就参考到F公称≥F总的计算公式,对模具外形大小进行分析。
然后要进行压力机的校核,该校核过程中对压力机的最大装模高度进行分析,一般可将其设置在250-350mm范围内,模具的闭合高度调节量则控制在80~120mm范围内。另外还要对落料的模具拉深与闭合高度进行计算分析,控制在200mm为最佳,再者要计算压力机工作台尺寸大约为600mm,前后尺寸控制在200mm左右。结合上述指标可基本保证工作台面尺寸满足设计要求,同时设计选用压力机的滑块行程也可控制在70-100mm左右,基本满足了轴承端盖工件产品的基本拉深高度,满足技术要求,为轴承端盖工件冲压选择了正确的、技术功能对路的压力机。
5 总结
在轴承端盖工件引深过程中,需要采用到本文中所探讨的诸多技术内容,全方位提升工件本身的拉深性能能力,优化其表面质量,进而提高轴承端盖在冲压模具设计生产过程中的生产效率。与此同时,它也能在一定程度上降低生产成本,保证轴承端盖工件的产品良品率被控制在100%以内,为工业生产取得较优质的经济效益与社会效益。