楊娜
摘 要:描述了汽車零件頂蓋板最后一道——側(cè)沖孔工序,為了解決沖壓機床的連線問題,采用氣缸作為動力源,提供沖裁力、壓料力,用焊接架式工作臺面,來實現(xiàn)側(cè)沖孔工序內(nèi)容的特殊沖孔機的結(jié)構(gòu)形式,實踐證明,該結(jié)構(gòu)具有加工、制造簡易、操作方便、質(zhì)量可靠等諸多優(yōu)點。
關(guān)鍵詞:汽缸;動力源;側(cè)沖孔;設(shè)計分析
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.09.099
汽車模具行業(yè)發(fā)展迅猛,模具結(jié)構(gòu)類型層出不窮,頂蓋板作為汽車內(nèi)部飾件的關(guān)鍵零件,形狀相對簡單。顧客對零件工藝更新中,增加了側(cè)面兩個直徑12的孔,在現(xiàn)有工序內(nèi)容中無法增加,為了解決沖壓工廠的連線問題及降低成本,所以決定在頂蓋板的第4道工序——側(cè)沖孔,采用特殊的結(jié)構(gòu)形式——沖孔機,以達到脫離沖壓機床,實現(xiàn)連線生產(chǎn)的目的。
這種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)對我們來說是一種新的嘗試,最后模具制造、調(diào)試證明,該結(jié)構(gòu)具有操作方便、效率較高以及孔位、孔徑精確等優(yōu)點。
1 工藝過程的分析
圖1所示,展示的是頂蓋板,用于卡車系列,其沖壓工序安排為:第一序拉延;第二序修邊沖孔;第三序翻邊整形;第四序斜楔整形。但在匹配裝車的過程中,發(fā)現(xiàn)要增加兩處工藝孔,以滿足現(xiàn)場匹配裝車的需要。相對而言,本工序添加的內(nèi)容相對簡單,只需要側(cè)沖A、B處共兩個直徑為12mm的圓孔,產(chǎn)品材料為08F,料厚t=0.85mm。如果利用沖壓機床配上相應(yīng)斜契沖孔模具來實現(xiàn)工序內(nèi)容,就會出現(xiàn)側(cè)沖兩個孔的簡單內(nèi)容,卻動用重新制造模具來實現(xiàn)兩孔的增加,感覺是大材小用、耗時耗力耗財。所以針對這樣的實際情況,就采用新型結(jié)構(gòu)——沖孔機,其優(yōu)勢為設(shè)計周期短,相對模具來說實物成本低,可以脫離壓力機,利用工廠壓縮氣體作為動力源,通過氣缸的轉(zhuǎn)化后來實現(xiàn)沖孔的工作內(nèi)容,同時可以任意擺放,完成沖壓工序的連線生產(chǎn)。
2 沖孔機的設(shè)計過程
2.1 技術(shù)結(jié)構(gòu)的分析
通過計算沖裁力(P=Ltδ)可知,每個孔的沖裁力為12555N。兩孔的沖裁力為兩倍的單孔沖裁力,并兩孔的距離較近,且要求斜契沖兩孔。為了滿足要求,氣缸的選用可以有兩種形式,一是采用小直徑汽缸的增壓形式;二是直接采用大直徑的氣缸做動力源。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
整個沖孔機結(jié)構(gòu)設(shè)計共分為產(chǎn)品定位結(jié)構(gòu)部分、夾緊機構(gòu)部分、側(cè)沖孔部件部分、氣缸氣路總成、底板及支架總成五大部分,工作臺面采用槽鋼焊接結(jié)構(gòu),壓料采用聚氨酯實現(xiàn),沖孔采用側(cè)壓料V型導(dǎo)板導(dǎo)向方式,利用杠桿傳力的工作原理把水平運動轉(zhuǎn)化成與豎直方向成一定角度的運動。
2.2.1 夾緊及定位裝置
夾緊定位部分,由于制件外形已經(jīng)在前面的工序中全部形成,所以采用型面定位,輔助以適當?shù)膴A緊裝置,是有效和可靠的定位夾緊方法。選擇兩處圓孔做主、次定位結(jié)構(gòu),夾緊采用夾鉗機構(gòu)。
定位支撐裝置,為鉸鏈翻轉(zhuǎn)式定位可調(diào)支架,是以鉸鏈為軸心翻轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)角度由插銷固定,端頭支撐塊在兩個方向可調(diào),其余用方鋼及45號鋼板焊接支撐。
2.2.2 工作臺
工作臺面在此套沖孔機中分為兩部分:(1)槽鋼及方鋼管、鋼板焊接支撐底板;(2)鑄件沖孔固定底板。
鑄件固定座與支撐底板用螺釘固定,柱銷定位,保證了裝配精度及加工定位要求,并在裝配后考慮了鑄件固定板傾斜角度加工面、靠山面、安裝面、基準面、鍵槽的加工工藝性,可以實現(xiàn)一次加工裝配成功。
沖孔廢料采用廢料盒收集,方便簡潔。
2.2.3 沖孔裝置
沖孔裝置是沖孔機的核心部分,本工序的兩個12的圓孔僅需要一組氣路總成裝置來完成,氣缸選用“標準型氣缸”,理論上若現(xiàn)場使用空氣壓力為0.4MPa輸出804kgf的推力,我們還要確定相關(guān)負載重量(工件,夾具,傳力杠桿、聚氨酯壓料力和沖孔沖裁力)。
計算負載重量:
(1)沖孔沖裁力P=2562.24kg;
(2)聚胺酯壓料力,壓縮負荷2421N=242kg,兩個聚胺酯壓料力為484kg;
(3)上下連接零件重量,實體測量為46kg;總負載重量為3092.2kg。
3 理論聯(lián)系實際,在現(xiàn)實生產(chǎn)中出現(xiàn)的實際問題
(1)汽缸的裝配困難。將汽缸與下連接塊安裝共面,可減少裝配及調(diào)試的難度。
(2)汽缸的運動緩慢,效率低。減少制造誤差,加大設(shè)計公差,減小負重。
(3)在鉸鏈翻轉(zhuǎn)式定位可調(diào)支架中,限位插銷配合精度太高,設(shè)計降低了配合精度。
4 結(jié)束語
沖孔機的設(shè)計是傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)的一種延伸和發(fā)展,這不難看出沖孔機在未來生產(chǎn)的發(fā)展?jié)摿?,從一種產(chǎn)業(yè)的角度來說,沖孔機的成本相對不高,但要求外觀及質(zhì)量穩(wěn)定性較高,只要能夠做到細節(jié)上、結(jié)構(gòu)上的完善,定能博得顧客的認可。希望通過本文的介紹,能夠給大家在工作上提供幫助。
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