芯轴托架的成形工艺与模具设计.pdf

第 2 9 卷第 1 1 期 2 0 0 8年 1 1 月 煤矿机械 Co al Mi n e Ma c h i n e r y V o 1 ． 2 9 No ． 1 1 No v ， 2 00 8 芯 轴托架的威 形工艺与摸具设计 郑少梅 ，王进。李丽华 青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 2 6 6 0 3 3 摘 要 分析 了芯轴托架的工艺性和生产该零件所 需的工序 ， 并通过方案比较确定 了合理的 冲压工艺方案。还重点介绍 了生产该零件所需要冲压模具的结构特点及其工作过程。所设计的模 具结构简单、 操作方便 ， 定位基准一致， 能够满足产品的质量要 求。 关 键词 芯轴托 架 ；成 形工 艺；模具 设计 ；模 具 结构 中图分类号 T G 3 8 6 文献标志码 B文章编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 8 l 1 - 0 1 0 0 0 2 Fo r mi n g Te c h n o l o g y a n d Di e De s i g n f o r Br a c k e t o f S ha f t Z HENG S h a ome i ，WANG J i n，L I Li h u a M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e ， Q i n g d a o T e c h n o l o gi c al U n i v e r s i t y ， Q i n g d a o 2 6 6 0 3 3 ，C h i n a Ab s t r a c t T h er mi n g t e c h n o l o g i e s a n d t h e p r o c e d u r e o f t h e b r a c k e t o f s h a f t a r e a n a l y z e d．T h r o u g h c o mp a r i n g， a r e a s o n a b l e s t a mp i n g t e c h n o l o g y i s d e t e r mi n e d．T h e s t r u c t u r e a n d wo r k i n g p r i n c i p l e o f t h e p u n c h i n g d i e a r e d e s c r i b e d．I t i s p r o v e d t h a t t h e s t ruc t u r e i s s i mp l e a n d e asy t o o p e r a t e，i t c a n me e t t h e r e q u i r e me n t o f t h e a c c u r a c y an d q u ali t y o f t h e p a r t ． Ke y wo r d s s h a f t b r a c k e t ；f o r mi n g t e c h n o l o gy ；d i e d e s i g n；d i e s t r u c t u r e 0引言 图 1 所示为在机械产品中使用较广泛的芯轴托 架， 采用冲压生产。该零件中心孔中装有芯轴， 该零 件使用材料为 0 8冷轧钢板， 料厚 1 ． 5 m m， 工件表面 不允许有严重划痕 ， 孔不允许变形。 图 1 产 品零件 图 1 冲压 工艺 性分析 该工件上的 1 0孔 内装有芯轴 ， 且孔的边 与弯 曲中心的距离为 6 iT l r n ， 大于 1 ． O t 1 ． 5 m n q ， 弯曲时 不会引起孑 L 变形 ， 因此 1 o 孔可以在压弯前 冲出， 冲 出的 l 0孔可以做后续工序定位孔用。托架上 4 一 一 的孔是与机身联接的紧固孔， 为了保证装配 要求 ， 对 5 个孔提 出了精度要求 r m ， 要求孔 不能 有变形 ， 而 4一 n l lT l 孔的边缘 与弯曲中心距离 为 1 ． 5 n q lff l ， 等于 1 ． 5 t ， 弯曲时易发生孔变形 ， 故应在弯 后 冲 出。 2 冲压工艺方案的确定 制成该零件所需的基本工序为冲孔、 落料和弯 曲。其 中弯曲工序 中 4个直角可一次弯曲成形 ， 但 弯曲后回弹太大 ， 不利于保证工件的形状。通过冲 压工艺性分析 ， 最终确定采用以下方案生产该零件 ， 其工序为 ①落料和冲 q , l O孑 L ； ②压弯端部两角 ； ③ 压弯中间两角 ； ④冲 4 一 孔， 即采用一套落料 冲孔 复合模， 2 套弯曲模和一套单工序冲孔模来实现零 件 的生产 。 3 模具结构设计 1 落料冲孔复合模 如图 2所示 ， 条料由右向左送料 ， 放在卸料板上 定位 ， 并 由挡料销 6定距 ， 上模部分下行 ， 凸凹模 1 与凹模 1 0作用落料 ， 同时凸模 9与 1 作用完成冲中 心孔。模具闭合时 ， 推件块被 凸凹模 1向上推。上 模回程时 ， 弹性卸料板 7 起到卸料作用 ， 推件块 8在 推杆 1 6 作用下将落料件推出。 2 第 1 次弯曲模 如图 3所示 ， 将已冲出的落料件放在定位板上 ， 利用上道工序 已经冲出的 中心孔 ， 由定位板 7和导 正销 1 进行定位。模具 闭合时 ， 由凸模 8和 凹模 2 完成板料外角的弯曲。在开模 时， 工件卡在上模部 分 ， 推件块 1 6 在推杆 l 3的作用下将件推出。 一 1 0 0 第 2 9卷第 1 1 期 芯轴托架的成形工艺与模具设计郑少梅 ， 等 V o 1 ． 2 9 N o ． 1 1 l 3 1 2 1 1 l O 8 7 6 5 ／ l O O K 7 ／ h 6 5＼ 1 6 I b ● ／ ， ／ 二 ， 【 ’ _ ～ 囊 ＼＼ ‘ ‘ l _、 一 ／ I I ＼＼ ＼＼ l l 十t i7 18 l9 20 2l 22 23 4 3 2 l 图 2 落料冲孑 L 复合模 图 1 ． 凸凹模2 ． 凸 凹 模 固 定板3 ． 卸 料 螺 钉4 下模座 5 ． 橡胶 6 ． 挡料销7 ． 卸料板8 ． 推件块9 ． 凸模1 0 ．凹模1 1 ． 凸模 固 定板1 2 ． 垫板l 3 ． 上模座1 4 、 1 7 、 2 3 ． 螺钉l 5 ． 模柄l 6 ． 推杆 1 8 、 2 2 ． 圆柱销l 9 ． 推销2 0 ． 导套2 1 ． 导柱 图 3第 1 次 弯 曲模 1 ． 导正销2 ． 凹模3 、 1 0 ． 垫板4 , 9 、 1 1 ． 螺钉5 ． 下模座6 ．凹 模固定板7 ． 定位板8 ． 凸模l 2 ． 下模座1 3 ． 推杆1 4 ． 推销 l 5 、 l 7 ． 圆柱销1 6 ． 推件块 3 最终弯曲 如图 4所示 ， 将上道工 序的弯曲件通过 凸模 1 和导正销 6进行定位 ， 模具下行 ， 由凸模 1 和凹模 8 完成工件内角的弯曲。上模部分上行， 若件卡在上 模部分， 由推件块 7 在推杆 1 4的作用下将件推出。 4 最终 冲孔模 如图 5 所示 ， 模具处在开模状态时 ， 利用镶块 1 和导正销 1 8 对需要冲孔的零件进行定位 ， 之后上模 部分下行 ， 完成 4个直径较小的孔的冲裁 ， 冲裁时橡 胶 6被压缩 ； 冲裁结束 ， 上模 回程过程 中， 利用 弹性 卸料 板 5 在 橡 胶 6的作 用 下 卸 料 ， 冲 孔废 料 由 凹模 孔 自然漏下。 4 结语 以上几套模具结构设计合理简单 ， 各工序 除第 1 道工序外 都 能利用 1 0孔定位 ， 定位基准一致且 与设计基准重合 ， 操作简单方便 ， 且可以有效控制工 件在弯曲过程中的回弹， 保证零件 的尺寸和形状精 确 ， 使零件具有较高的表面质量 。 3 2 1 图 4 最终弯 曲模 1 ． 凸模2 ． 下模座3 、 l O 、 l 2 ． 螺 钉4 ． 垫板5 ． 凸模 固定板6 导正销7 ． 推件块8 ． 凹模9 ． 凹模固定板1 1 ． 上模 座1 3 ． 模 柄1 4 ． 推杆1 5 、 1 6 ． 圆柱销 l 2 l 3 8 H 7 ／ m 6 | 骞 ＼＼ 、、 、＼ ，／ItSH7 晶 ／、 V／／ ，／／ ＼ 7 } 』 I | f l 西8 H7 ， I 口 6 图 5 最终； OF L 单工序模 1 ． 镶块2 、 1 0 ． 内六角螺钉3 ． 凹模4 ． 下模 座5 ． 卸料 板6 ． 橡胶7 ．凸模 固定板8 ． 垫 板9 、 1 3 、 1 9 、 2 1 ． 圆柱销 1 1 ． 上模 座 1 2 ． 模柄1 4 ． 卸料螺钉l 5 ． 导套l 6 ． 导柱1 7 ． 凸模1 8 ． 导 正销2 0 ． 开槽沉 头螺 钉 参考文 献 [ 1 ] 王孝 培 ． 冲压 手册[ K] ． 北 京 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 王亚辉 ． 板料 弯 曲新模 具 的研 制与 开发 [ J ] ． 煤 矿机 械 ， 2 0 0 6 ， 2 7 4 2 1 2 3 ． [ 3 ] 王新华． 冲模结构图册[ M ] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 3 ． 作者简介 郑 少 梅 1 9 7 6一 ， 女 ， 宁 夏石 嘴 山 人 ， 讲 师 ， 硕 士 ， 2 0 0 2年毕业于合肥工业 大学材料加 工工程专业 ， 现在青 岛理工大 学 从事材 料 成 形 及 控 制 工 程 方 面 的教 学 和 科 研 工 作 ， 电 子信 箱 z s ml 9 7 6 3 7 s o h u ． c o m． 收稿 日期 2 0 0 8 0 6 3 0