橫向切邊模具
關(guān)注創(chuàng)建者：模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí) 創(chuàng)建時(shí)間：2019-03-15
橫向切邊模具的實(shí)例教程
橫向切邊模具的結(jié)構(gòu)
對(duì)于筒形拉深件來(lái)說(shuō)，往往會(huì)涉及到修邊，而修邊則多采用橫向切邊的方式。而如果要用模具來(lái)完成這種形式的加工的話，在模具中就應(yīng)將沖床的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為模具零件—刀口的水平運(yùn)動(dòng)，然后對(duì)工件進(jìn)行剪切修邊。在這種模具中，其主要部分就是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的凸輪機(jī)構(gòu)，這也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
橫向切邊模具的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示：
下邊所示模具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下：
在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)：
下模頂內(nèi)凸輪的力要大，防止在剪切過(guò)程中下打板及內(nèi)凸輪傾斜，使模具的運(yùn)動(dòng)部分卡死；頂下打板的力不宜過(guò)大；而頂內(nèi)打板的力應(yīng)大一些，以方便上模的脫料；下刀口板與下定位板之間應(yīng)可以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃椒较蛏系幕瑒?dòng)；內(nèi)、外凸輪間配合關(guān)系及內(nèi)凸輪相對(duì)于外凸輪間的運(yùn)動(dòng)；下打板與下模板間的間隙大小。
在這種模具中，應(yīng)精確控制的尺寸有：
A．上刀口板1與上模板5之間的高度差，這一尺寸即為原始工件的的高度，同時(shí)，這一尺寸對(duì)上下模刀口板對(duì)工件進(jìn)行剪切的情況有影響，因此在模具的組立與試模過(guò)程中，依據(jù)實(shí)際情況對(duì)這一尺寸進(jìn)行修配；
B．下打板的厚度尺寸，這一尺寸也對(duì)上下模刀口板之間的相互運(yùn)動(dòng)有較大影響，同時(shí)下打板的上表面要進(jìn)行研磨，以方便下定位板與下打板間的滑動(dòng)；
C．下內(nèi)凸輪上的下刀口板固定槽尺寸，這個(gè)槽的深度與下打板的厚度，上刀口板與上模板間的高度差及刀口板的高度直接影響剪切運(yùn)動(dòng)及橫向剪切的斷面質(zhì)量，另外該尺寸還影響刀口板在下凸輪上的固定情況，因此該精度要求很高，應(yīng)采用放電加工以保證其尺寸精度；
D．下定位板的外形尺寸，外定位板的外形尺寸直接影響工件的定位精度，其高度尺寸則直接影響產(chǎn)品的高度，因此其高度尺寸也要求準(zhǔn)，而不允許有較大的誤差；
E．下刀口板的高度尺寸。
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圖1 飛輪/盤(pán)轂鍛件結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 飛輪/盤(pán)轂鍛件三維模型
現(xiàn)有技術(shù)方案
該鍛件一般工藝流程為：下料→加熱→熱鍛→切邊→沖孔→熱處理→鍛后處理，其中切邊和沖孔為兩道工序，需要兩個(gè)操作員以及兩臺(tái)設(shè)備，增加了制造成本，而且存在二次定位，鍛件位置度不能保證，廢品率高。
也有將切邊和沖孔兩道工序復(fù)合在一起的工藝方案，但是由于切邊模具和沖孔模具仍然是相互獨(dú)立的，生產(chǎn)產(chǎn)品的位置度難以保證，而且在沖孔的時(shí)候一般都沒(méi)有提供壓邊力，導(dǎo)致沖孔變形以及撕裂帶嚴(yán)重。
新技術(shù)方案
為了解決現(xiàn)有技術(shù)方案中存在的問(wèn)題，本公司采用了一種新的切邊沖孔復(fù)合模具，切邊凹模和沖頭需全部固定在同一模具上，并采用氮?dú)鈴椈商峁_孔的壓邊力，防止沖孔過(guò)程中孔變形以及減輕撕裂帶，利用該模具可以在一個(gè)工位上完成切邊沖孔兩道工序，減少工序，避免多次定位，提高產(chǎn)品孔的位置度，目前該模具結(jié)構(gòu)已經(jīng)申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)，基于該專(zhuān)利技術(shù)的飛輪/盤(pán)轂完整鍛造方案如下：
⑴下料。采用圓盤(pán)鋸、鋸床或剪床下料，原材料為直徑50mm 的30Mn5 鋼棒，化學(xué)成分見(jiàn)表1。下料重量根據(jù)鍛件成品重量加上鍛造過(guò)程損耗綜合得出為1550g。
表1 30Mn5 鋼棒化學(xué)成分(wt %)
⑵加熱。采用中頻感應(yīng)加熱爐對(duì)鋼棒進(jìn)行加熱，加熱溫度為1150 ～1200℃。
⑶鍛造。采用2500t 的熱模鍛機(jī)進(jìn)行多工步開(kāi)式模鍛，如圖3 所示。
圖3 飛輪/盤(pán)轂鍛件鍛造生產(chǎn)線
⑷切邊沖孔。采用新結(jié)構(gòu)的切邊沖孔復(fù)合模具進(jìn)行加工，模具結(jié)構(gòu)如圖4 所示。模具的工作過(guò)程及原理為：壓力機(jī)滑塊處于最上位置的時(shí)候，將鍛件放在沖孔下模上。
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橫向切邊模具的最新內(nèi)容
雙質(zhì)量飛輪將傳統(tǒng)的飛輪質(zhì)量一分為二，一部分繼續(xù)用于補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)慣量，另一部分用于提高變速箱慣量，使得汽車(chē)隔振、減振的能力得到進(jìn)一步提高。盤(pán)轂是雙質(zhì)量飛輪的關(guān)鍵零件之一，其材質(zhì)一般為低碳合金鋼，結(jié)構(gòu)一般為圓盤(pán)形狀，中間分布著一個(gè)大孔和若干個(gè)小孔。
目標(biāo)產(chǎn)品分析
目標(biāo)產(chǎn)品為一種30Mn5 鋼材質(zhì)的飛輪/盤(pán)轂鍛件，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示，三維模型如圖2 所示，成品重量1230g，
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橫向切邊模具的結(jié)構(gòu)
對(duì)于筒形拉深件來(lái)說(shuō)，往往會(huì)涉及到修邊，而修邊則多采用橫向切邊的方式。而如果要用模具來(lái)完成這種形式的加工的話，在模具中就應(yīng)將沖床的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為模具零件—刀口的水平運(yùn)動(dòng)，然后對(duì)工件進(jìn)行剪切修邊。在這種模具中，其主要部分就是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的凸輪機(jī)構(gòu)，這也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
