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管帽拉伸工艺及模具

发布日期:2015年3月29日

  1工艺分析
  图1为钢管管帽零件图,材料为20钢。技术要求:零件的最小壁厚应不小于3.45mm。由图可知、该零件属于金属厚板料的较深拉伸、零件口部的倒角可由机加工保证。因此如何保证零件拉伸后的最小壁厚不小于3 .45mm是该零件冲压工艺的难点。

零件图

  2影响零件危险断面变薄的因素
  为了确保零件的最小壁厚不小于3. 45mm,开始时采用2次拉伸工序。以减少每次拉伸时的变形程度。试制结果表明,影响拉伸时零件危险断面拉裂和变薄主要因素依次为:①拉伸时的变形程度DI② 模圆角半径;③材料性能;④模具间隙;⑤中间退火工艺;⑥酸洗工艺;⑦润滑情况;⑧凸模圆角半径;⑨模具制造精度;⑩冲床滑块运行速度等。
  具体改进措施如下:①在其它条件不变的情况下,减小零件变形程度后.零件危险断面的变薄明显变小;②增大凹模圆角半径后,危险断面的变薄减小,当凹模圆角半径增大到R 16mm后,继续增大凹模圆角半径,对危险断面的变薄影响不明显;③材料性能对拉伸时的变薄影响也很明显,通过用化学成分相当的国产20钢,日本产S2UC,瑞典产S工S1412钢进行拉伸,拉伸结果表明,用SIS1412材料拉伸时,零件危险断面的变薄较小,用S20C材料拉伸时次之.用20钢材料拉伸时零件危险断面的变薄较大;④第一道拉伸工序后,增加中间退火工序,对下道拉伸工序的变薄有明显改善。
  3拉伸工艺方案的确定
      (1)采用多次拉伸时制件表面存在的质量间题。
    采用二次拉伸成形时,由于第一道拉伸工序危险断面有一定程度的变薄,第二道工序拉伸时,第一道拉伸工序的变薄部位会在第二次拉伸成形零件的表面留下一圈明显的印痕,无法消除,影响零件外观质量。只有采用一次拉伸成形,才能解决这一同题。
    (2)拉伸工艺及所采取的措施。
    由理论计算可知,加上修边余量后的零件展开尺寸为直径81mm通过调试,发现减小修边余量(即减小毛坯直径)后,机加工也能保证零件高度尺寸,毛坯的实际尺寸可减为 79mm。这样,由于材料相对厚度t/D>100=5.06零件拉伸系数m=d/D=42/79二0. 53,查表可知,零件能够一次拉伸成形。通过采取以下措施,成功地拉伸出了该零件,使零件质量达到了图纸要求。所采取的措施如下;
    a,采用负间隙拉伸,使零件危险断面在拉伸开始时受到挤压力,提高其变形抗力。
    b,对凹模进行渗氮处理,提高凹模工作表面的硬度和光洁度。防止材料流动时拉伤凹模而增大拉伸力,便于材料流动。
    c‘增大凹模圆角半径、便于材料流动,凹模圆角半径增大到R 25mm。
    d.选择合适的润滑剂。在使用中选择了10号润滑剂,这种润滑剂的特点是能承受很大的压力。
    e.减小滑块运行速度。对冲床的传动机构进行减速改造.使拉伸成形时冲床滑块的运行速度减慢,有利于防止零件危险断面的变薄。
    f‘在凹模的侧壁设计了一种专用刚性退料机构。实践证明,零件抱紧凸模的力很大.这种退料机构的工作比较稳定、可靠。它的好处是:防止零件随凸模带出时对模具和零件的二次划伤;零件可直接从冲床工作台上漏下,操作方便。


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