防尘盖成形工艺分析及模具设计

唐红春　周丹江

（武汉工程职业技术学院）

　　摘　要：通过对运输机主轴防尘盖的结构与尺寸精度的分析，提出了几种加工工艺方案，对各方案进行了论证，Z终确定了采用复合模成形该零件，同时还介绍了生产防尘盖模具的结构和设计要点，实践证明该模具成形的零件毛刺小，生产效率高，成本低，较好的解决了工件两端大小深度不一，底部易拉裂的问题，达到了预期目标。

　　关键词：防尘盖；加工工艺；复合模

　　引言

　　图1所示为运输机上主轴两端的防尘盖，料厚1mm，材料为08F，主要起到防尘密封作用。零件是盒形件，带凸缘。生产批量为大批量。

图1 防尘盖零件图

　　1.加工工艺方案的确定

　　根据零件的结构特点，有如下几种成形工艺：

　　1.1采用多个工序模进行生产：①落料——拉深——切边

　　此方案需要三副模具，缺点有：①模具的制造费用高；②零件的生产效率低；③工序件的定位误差大；④由于存在切边工序，材料利用率低，而且切边的质量不易保证，这对大批量生产的产品显得更为突出。故此方案不合适。

　　1.2采用多工位级进模进行生产，生产此零件共需2个工位，第1工位落料拉深（复合），第2工位切边。

　　此方案Z大的缺点是材料利用率低，两工位间的搭边至少要有10mm，定位精度低，而且切边的质量不易保证，故此方案也不合适。

　　1.3采用复合模生产一个工位同时完成落料、拉深和切边3个工序。

　　此方案模具结构简单，模具制造费用低，零件的生产效率高，采用带料连续送进，使得材料利用率高，料与料之问的搭边只有2～3mm，更重要的是生产出的零件精度较高，切边质量好，故此方案为较佳方案。

　　2.冲压工艺参数的确定

　　2.1毛坯尺寸的确定　根据零件的形状，两端分别按带凸缘的筒形件展开，中间部分按U形件弯曲展开计算，毛坯的展开形状为长圆形。

　　2.2工艺参数确定　由于该零件两端的大小与深度不同，大端的成形比较困难，所以计算时应以大端的尺寸作为计算依据，确定拉深工艺参数，通过计算得知此零件可以一次拉深成形。

　　3.模具结构与工作过程

　　3.1模具结构

　　模具采用正装复合模结构，装在复合模上模部分的凸凹模18通过凸凹模固定板17、垫板16与上模座15固定在一起。装在下模部分的落料落料凹模21与拉深凸模6通过垫板4用螺钉与定位销与下模座23固定在一起。

　　上、下模采用独立的导柱导套导向，导柱布置在两侧中线位置。

　　采用浮动拉深凹模结构解决了型腔制造工件脱模的困难，改善了模具的排气性能。

　　在冲裁后，为了完成推件与卸料，在上模部分还装有由卸料板19、卸料螺钉8与弹簧组成的弹性卸料装置，由推杆12与推件板9所组成的刚性推件装置。而在下模部分则装有由顶杆3、支撑板24与橡皮25组成的弹性顶件装置。由于顶杆与卸料板均是弹性的，条料与冲裁件都同时在压平状态下冲裁，拉深，能达到平整要求，且冲裁精度较高。

　　模具在拉深过程中，为防止凸缘起皱，需要压边力，但防护盖两端大小深度不同，为了保证在拉深过程中材料各个部分流入凹模洞口的速度一致，防止底部拉裂，在安装在下模的弹性元件橡皮1与橡皮25性能上有差别。橡皮1提供的压边力大于橡皮25提供的压边力，从而使得两端的材料流入凹模洞口达到一致。

　　3.2工作过程

　　如图所示，冲裁时，从正面手动送进条料，条料放置在落料凹模上，依靠挡料销定位。上模下行时，卸料板19先接触到板料，装在卸料螺钉8上的弹簧被压缩产生压料力，凸凹模18进入凹模21完成落料，上模继续下行，拉深凸模6进入浮动拉深凹模7，完成大小端深浅不一致的凸缘件拉深，在这一过程中，强力弹簧13不压缩，上模继续下行，浮动切边凹模5碰到垫板4不能下行，上模再继续下行，强力弹簧13开始压缩，凸凹模18下行，完成切边工艺。回程中橡皮25弹性恢复，迫使顶杆3将冲件和切边废料从下模顶出，上模继续上行，冲床的横梁推推杆12，推杆12再推推件板9将冲件从上模顶出。

　　4.结束语

　　模具试冲出的零件毛刺极小，产品断面平整光滑，生产效率高，成本低，较好的解决了工件两端大小深度不一，底部易拉裂的问题，达到了预期目标。

　　参考文献

　　[1]丁松聚.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，2001.

　　[2]郑可煌.实用冲压模具设计手册[M].北京：宇航出版社，1992.

　　[3]刘建超.冲压模具设计与制造[M].北京：高等教育出版社，2004.

　　[4]成虹.冲压工艺与模具设计[M].北京：高等教育出版社，2001.