汽車覆蓋件模具設(shè)計總結(jié)(編輯修改稿)
2024-07-24 11:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成型。 如果從變形區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的特點來看，概括起來，變形的主應(yīng)力狀態(tài)有如下四種類型，如圖1所示。 圖1 平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力狀態(tài)圖（1）拉－拉。變形區(qū)內(nèi)兩個主應(yīng)力均為拉應(yīng)力。 （2）拉－壓。變形區(qū)內(nèi)兩個主應(yīng)力，一個為拉應(yīng)力，另一個為壓應(yīng)力，但絕對值，拉應(yīng)力大于壓應(yīng)力。 （3）壓－拉。變形區(qū)內(nèi)兩個主應(yīng)力，一個為壓應(yīng)力，另一個為拉應(yīng)力，但絕對值，壓應(yīng)力大于拉應(yīng)力。 （4）壓－壓。變形區(qū)內(nèi)兩個主應(yīng)力均為壓應(yīng)力。 同應(yīng)力狀態(tài)相對應(yīng)，應(yīng)變狀態(tài)有如下四種類型，如圖2所示。 圖2 應(yīng)變狀態(tài)圖（1）拉－拉。板面內(nèi)兩個主應(yīng)變均為拉應(yīng)變，厚度方向變薄嚴(yán)重。 （2）拉－壓。板內(nèi)兩個主應(yīng)變，一個為拉應(yīng)變，另一個為壓應(yīng)變，但絕對值拉應(yīng)變大于壓應(yīng)變，厚度方向變薄。 （3）壓－拉。板內(nèi)兩個主應(yīng)變，一個為壓應(yīng)變，另一個為拉應(yīng)變，但絕對值壓應(yīng)變大于拉應(yīng)變，厚度方向變厚。 （4）壓－壓。板內(nèi)兩個主應(yīng)變均為壓應(yīng)變，厚度方向變厚嚴(yán)重。 一般情況下，板料成型時變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)圖與應(yīng)變狀態(tài)圖的對應(yīng)關(guān)系如圖3所示。圖中的拉－拉與壓－壓主應(yīng)力狀態(tài)圖都可能對應(yīng)兩種主應(yīng)變狀態(tài)圖，其余則一一對應(yīng)。 圖3 應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系由此，我們可以概括地認(rèn)識到板料的一般變形規(guī)律與成型性能。總的說來，板料能否順利成型，首先取決于傳力區(qū)的承載能力，即傳力區(qū)是否有足夠的抗拉強度。其次根據(jù)變形方式，分析變形區(qū)變形的主要障礙。在以拉伸為主的變形方式下，變形區(qū)均勻變形的程度將決定其變形程度的大小。如果變形不均勻，或只集中某一局部變形，就會因集中應(yīng)變而出現(xiàn)縮頸，變形不能繼續(xù)進行。對此，工藝上往往采取增加凹模圓角半徑或改善潤滑的方法使其變形均勻化。在以壓縮為主的變形方式下，變形區(qū)的抗失穩(wěn)起皺能力將決定其變形程度的大小。對此，工藝上采取適當(dāng)增加壓料力的辦法，以提高壓料面的質(zhì)量。降低凹模和壓料圈的壓料面表面粗糙度，增加摩擦等措施，可以改善變形條件。 根據(jù)上述方法，對覆蓋件局部形狀予以判斷分析，可以粗略地掌握覆蓋件的變形特點。但不可不否認(rèn)，由于形狀的邊界條件不同，這種判斷往往是不夠確切的。因此，判斷工件是否能夠成型，最好的辦法還是參考以前加工過的工件，用類似的方法進行判斷，如果應(yīng)用坐標(biāo)網(wǎng)格應(yīng)變分析法，將試驗數(shù)據(jù)和工件尺寸形狀對照分析，可以得出更有價值的結(jié)果。3. 成型度α值判斷法 對不規(guī)則形狀拉延件的成型，還可以用成型度α值進行估算和判斷。 成型度： α＝（l/l01）100% 式中 l0——成型前毛坯長度； l——成型后工件長度。 在拉延件最深或認(rèn)為危險的部位，取間隔50～100mm的縱向斷面，計算各斷面的成型度值（見圖4），利用表1的數(shù)據(jù)進行成型分析和判斷。 圖4 成型性研究表1 不規(guī)則形狀、大尺寸覆蓋件的成型難易判斷值表2中所給數(shù)據(jù)，α值是單軸方向的值。當(dāng)必須考慮兩軸方向時，根據(jù)拉伸、壓縮情況，即根據(jù)屬于兩向脹型還是兩向壓縮變形，α值多少有些變化。一般大型拉延件是通過拉伸和脹型的復(fù)合成型來實現(xiàn)的，既有外部壓料面材料的流入，又有凹模洞口內(nèi)材料的伸長，所以必須應(yīng)用α值對覆蓋件成型性進行判斷，同時還要考慮具體成型條件，對判斷值α要作修正（見表2），進行綜合性估測。 表2 成型難易判斷值αmax修正值工藝方案 覆蓋件的沖壓工藝方案編制依據(jù)是產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。工藝方案應(yīng)保證產(chǎn)品的高質(zhì)量、生產(chǎn)的高效率和降低成本。 1. 小批量生產(chǎn)的覆蓋件沖壓工藝方案 小批量生產(chǎn)是指月產(chǎn)量小于1000件，此時的生產(chǎn)穩(wěn)定性極差，限期生產(chǎn)形狀改變可能性大，模具選擇只要求拉延和成型工序使用沖模，模具壽命在5萬件。其他工序，如落料、修邊可在通用設(shè)備上剪裁，翻邊使用簡易胎具，沖孔用通用沖孔?；蜚@床手工鉆孔。如果過多地選用沖模，雖然對保證質(zhì)量有益，但對提高生產(chǎn)效益并無意義，且會使成本驟增。 小批量生產(chǎn)的拉延模，常采用鋅鋁合金和HT200、HT250灰口鑄鐵制造，也可采用焊接骨架結(jié)構(gòu)作模體，表面用環(huán)氧樹脂。有些廠則常用焊接板式模，航空主機廠用鉛鋅模最為普遍。 小批量生產(chǎn)的拉延模設(shè)計原則是低費用和短周期制出。 2. 中批量生產(chǎn)的覆蓋件沖壓工藝方案 當(dāng)月產(chǎn)量大于1000件，且小于10000件（卡車）或30000件（轎車）是被視為是中批量生產(chǎn)。其生產(chǎn)特點是比較穩(wěn)定地長期生產(chǎn)，生產(chǎn)中形狀改變時有發(fā)生。模具選擇除要求拉延模采用沖模外，其他工序如果影響質(zhì)量和勞動量大也要相應(yīng)選用沖模，模具壽命要求在5萬件到30萬件。模具選擇系統(tǒng)為1：。 拉延模常用HT200、HT250灰口鑄鐵制造，表面火焰淬火處理。模具結(jié)構(gòu)采用導(dǎo)板導(dǎo)向，機械取件，固定或氣動定位毛料，壁厚中等，設(shè)計中要適當(dāng)考慮合理性。 3. 大批量生產(chǎn)的覆蓋件沖壓工藝方案 當(dāng)月產(chǎn)量大于10000件（卡車）或30000件（轎車），且小于100000件時，屬于大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)處理長期穩(wěn)定狀態(tài)，形狀改變可能性小，工藝難易程度困難，工藝方案要為流水線提供保證，每道工
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