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 430415

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 430415

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,最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。

防尘盖；加工工艺；复合模

dust cap; processing technique; compound die;

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。

此方案最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

图2 模具装配图

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。

[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.

Several processing plans for a dust cap of transport spindle were put forward after a discussion on the component structure and dimensional tolerance. A compound die was adopted to form the component .Then the die structure and the key points in the design were stated. The application shows that the product has minimal burrs, high efficiency, low cost, slove the depth of the workpiece at both ends of different size and the bottom easy to crack. and achieve the expected goals.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.093

唐红春(1976- ),女，汉族，讲师，工学硕士，主要研究方向为模具设计与制造。

周丹江(1973- ),男，汉族，讲师，工学学士，主要研究方向为机械制造自动化。