新型棒料下料模设计
2020-07-09湖南天雁宏祥分公司湖南衡阳421005张世文
■ 湖南天雁宏祥分公司 (湖南衡阳 421005) 张世文
技术主管、主任工程师 张世文
棒料在工程机械、汽车制造和建筑行业等都普遍采用。而棒料原材料一般约6m长,在使用过程中需剪断成所需的尺寸规格。目前通常采用砂轮片切割或用有上下半圆刃口简易冲模在冲床冲切,下料质量难以保证。如对尺寸及形状要求严格时,要求端面不能有马蹄形、长度尺寸一致以及端面应与杆部垂直时,普通砂轮片和简易冲模下料就难达到要求,会出现剪切面毛刺大、端面与杆部不垂直、长度尺寸不一致以及马蹄形端面等。
1. 砂轮或简易冲模下料存在的问题
目前棒料主要采用砂轮片或简易冲模下料,存在以下问题:
1)因砂轮片刚性差,在砂轮片下料过程中,因受力变形,会出现下出的材料剪切面歪斜,毛刺大;因有毛刺,定位不准,导致下料长度不一,造成偏长浪费或偏短报废;砂轮片一般有3~5mm厚,在下料过程中要多切除此砂轮片的厚度,造成浪费。
2)简易冲模下料只有上下半圆刃口及简单定位装置,在冲切过程中因材料受力弯曲变形,导致剪切面呈马蹄形,与杆部不垂直;同时因定位装置不稳定及可调性差,导致下出的材料长短不一,通用性差。
2. 新型棒料下料模结构
针对砂轮或简易冲模下料存在的问题,设计了新型棒料下料模结构,如图1所示。主要包括下模板1、内六角圆柱头螺钉2、下模固定板3、上模固定板4、圆柱销5、上模板6、内六角圆柱头螺钉7、垫板8、弹簧垫圈9、平垫圈10、六角头螺栓11、定位螺杆12、六角螺母13、定位杆支承座14、内六角圆柱头紧定螺钉15、垫圈16、弹簧垫圈17、内六角圆柱头螺钉18、上模19、下模20、下模止退块21和内六角圆柱头螺钉22。上模板6与垫板8及上模固定板4通过内六角圆柱头螺钉7和圆柱销5联接,上模19装入上模固定板4槽内,采用间隙配合,通过垫圈16、弹簧垫圈17和内六角圆柱头螺钉18联接。下模20装入下模固定板3孔内,用下模止退块21锁紧,为了防止其螺纹松动,下模止退块21开一条槽,用内六角圆柱头螺钉22锁紧,使下模止退块21外螺纹开槽处收紧而锁紧。定位杆支承座14用弹簧垫圈9、平垫圈10、六角头螺栓11与下模板1联接,定位杆支承座14上开有腰形槽,可调整其位置,定位螺杆12用六角螺母13锁紧在定位杆支承座14上,中间加上垫圈16,用以调节下料长度,定位螺杆12前端加工出一平台,用于托住棒料。
图1 新型棒料下料模结构
3. 新型棒料下料模特点
新型棒料下料模与原普通砂轮相比具有如下特点:①无余量切削,材料利用率高。②剪切面与杆部垂直,不倾斜。③长度尺寸一致性好。④毛刺小。⑤无砂轮灰尘,工作环境好。⑥可实行连冲,生产效率高。
新型棒料下料模与简易冲模下料相比具有如下特点:①剪切面没有马蹄形,只有轻微的受力塑性变形。②剪切面与杆部垂直,不倾斜。③定位准确且可调性好,通用性强。④上模有4个刃口可互换,模具寿命提高至原来的4倍。⑤毛刺小。
4. 实施效果
本厂是气门生产厂家,气门材料为耐高温不锈钢,含多种合金成分,强度高且韧性好,难切断。生产现场使用的新型棒料下料模(见图2)所下料产品尺寸一致性好,无马蹄形,端面垂直,下模平均使用寿命达到1万件以上,上模更高达4万件(每个模具有4个刃口)以上,生产效率每班可达1万件以上。
图2 新型棒料下料模实物
5. 结语
实践表明,新型棒料下料模适合所有棒料下料,尺寸可调且精度高,模具寿命及生产效率高,为工厂节省了成本。