汽车后桥壳内衬环缩口成形模设计

2012-09-12尤华胜长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

锻造与冲压 2012年6期

文/尤华胜·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

汽车后桥壳内衬环缩口成形模设计

文/尤华胜·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

某汽车后桥壳内衬环工件，如图1所示，材料为Q235A，厚度为4mm，对该工件的尺寸精度要求较高，缩口后高度最低保证28mm，外径尺寸控制在0.5mm公差范围内，壁厚保证在4mm。在对该件生产工艺改进前，采用的是下无缝钢管料，再对钢管进行车削加工的加工方法，加工效率太低、质量不能保证，并且成本高。

工艺方案确定

技术人员进行讨论后，决定对汽车后桥壳内衬环工件（图2）采用冲压成形加工。冲压工艺流程为先下板料，然后压弯、卷圆、缩口成形。由于在缩口成形时工件被压入凸模，成形后工件难以拨出，因此在缩口成形后增加了顶料装置。根据此工件的特点设计该缩口成形模，该模具的设计既要有效确保产品质量，又要能大大提高生产效率。

冲裁设备选择

通过计算，整套模具缩口成形及顶料需要的总冲裁力为40t，由于此模具外形尺寸较大、较高，还需要考虑加工的安全性，故选择100t冲床较为适合。

图1后桥壳内衬环

图2汽车后桥壳内衬环工件示意图

凸凹模刃口尺寸

图3模具结构示意图

该工件采用配合加工凸、凹模，为防止成形后产品尺寸回弹，成形凸、凹模尺寸在产品尺寸上缩小0.20～0.25mm。

模具结构及工作原理

模具结构如图3所示。

⑴模具分为上模、下模及顶料装置。上模包括打料杆、模柄、上模座、内六角螺钉、凹模、卸料块、导套。下模包括凸模、顶料板、顶料杆、凸模固定块、导柱、下模座、内六角螺钉、圆柱销。顶料装置包括弹簧固定座、弹簧、螺杆、垫片、螺母。

⑵模具采用对角导柱模架，上下模座采用45钢。两边均配有导套、导柱，用来对正上、下模中心。导套、导柱材料均采用20钢，淬火硬度控制在40～45HRC，其中导柱表面采用渗碳处理。

⑶模具结构原理：把工件安装在凸模固定座上的缩口凸模中，用来定位、导向。缩口凸、凹模材料均采用Cr12MoV，淬火硬度控制在60～64HRC。缩口凹模直接安装在上模座中，凹模中间装有卸料块，卸料块通过打料杆固定，靠冲床的上打料机构对工件打料。凸模固定座的材料采用45钢，淬火硬度控制在32～38HRC，中间配有顶料板，用于对工件顶料。工件在缩口成形后，工件与凸模连接紧密难以拔出，要靠下方机构顶料，也就是利用顶料板和顶料杆对工件进行卸料，顶料板和顶料杆材料均采用Cr12MoV，淬火硬度控制在45～50HRC。上、下模合模后，上模座的凹模对下模座上的工件相挤压进行缩口成形，冲床的下死点到位时，缩口成形完成。合模成形时，下方的顶料机构依靠弹簧压缩向下移动，机床回位时弹簧也回位，此时工件被顶出来。弹簧材料均采用65Mn钢，淬火硬度控制在40～45HRC。固定座、螺杆及螺母材料均采用45钢，淬火硬度控制在28～32HRC。