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1、抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn)CCBGNB產(chǎn)品群金屬零件部彭新全[摘要]文章在對(duì)抽引加工工藝作了簡(jiǎn)單的概述後,著重總結(jié)了抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn),並列舉了較實(shí)用之模具結(jié)構(gòu)形式.關(guān)鍵詞抽引連續(xù)模沖壓沖模排樣1.概述抽引加工工藝在連接器五金件制造中應(yīng)用極為廣泛.它是一種將平片毛坯抽制成立體空心件的沖壓加工方法,在工業(yè)及生活用品的制造中應(yīng)用極為廣泛.諸如汽車覆蓋件,連接器中的D型鐵殼,生活用品中的易拉罐等都離不開抽引加工工藝.抽引加工一般分為旋轉(zhuǎn)件抽引(如AudioJackShell),盒形件抽引(如D-SUBShell)及復(fù)雜曲面抽引(汽車覆蓋件)等.抽引加工的成形
2、機(jī)理是材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性流動(dòng),平片毛坯向徑向流動(dòng)逐步轉(zhuǎn)移到筒壁的過程,如圖一所示:（圖一）由此可見,抽引加工必然存在以下特點(diǎn):a.材料內(nèi)部塑性流動(dòng),必然產(chǎn)生加工硬化;b.材料從外圍向徑向流動(dòng)時(shí),在切向相互間產(chǎn)生擠壓應(yīng)力,由此導(dǎo)致材料失穩(wěn)起皺,甚至抽裂.簽于抽引成形機(jī)理是材料整體流動(dòng),變數(shù)太多,故模具設(shè)計(jì)時(shí)光靠理論計(jì)算往往不夠,需在實(shí)際試模中加以修正.在抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)時(shí),由於連續(xù)模之結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及料帶之送料順暢要求,使得模具設(shè)計(jì)時(shí)有更多的考量要點(diǎn).以下就抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn)作些許總結(jié).2.抽引件工藝性評(píng)估及成形工序確定在抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)之前,首先應(yīng)對(duì)抽引件圖面
3、進(jìn)行工藝性審查評(píng)估,評(píng)估內(nèi)容主要包括以下幾部分:a.抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圓筒側(cè)壁之材料厚度無(wú)法做到等料厚t,故產(chǎn)品尺寸標(biāo)注時(shí)不能同時(shí)對(duì)圓筒內(nèi)外同時(shí)有尺寸要求,隻能滿足其中一項(xiàng),其精度要求可達(dá)±0.05mm.在高度方向也可控制到±0.05mm,其標(biāo)注方式最好以抽引件底部為基準(zhǔn)；b.抽引件之外觀要求:11材料在抽引流動(dòng)時(shí)與模仁摩擦劇烈,外觀無(wú)法做到車制零件那麼光滑,筒側(cè)壁可能會(huì)有內(nèi)凹或弧形；a.零件之抽引工藝性:由於抽引連續(xù)模之模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定,抽引過程中無(wú)法加退火工序,故必須對(duì)制件之連續(xù)抽引進(jìn)行工藝評(píng)估.如果其總抽引系數(shù)小於材料所允許之最小總抽
4、引系數(shù),那麼就不具備連續(xù)抽引工藝;b.如果抽引件深度太高,無(wú)法連續(xù)抽引完成時(shí),可考慮先抽引後翻底工藝,看能否達(dá)到目的,此時(shí)產(chǎn)品側(cè)壁外觀不平整.另外當(dāng)總抽引系數(shù)太小時(shí),可考慮用脹形工藝完成;c.產(chǎn)品形狀盡量簡(jiǎn)單對(duì)稱,有利於材料均勻流動(dòng);d.產(chǎn)品之圓角半徑不宜過小,一般底部圓角r和口部圓角R都應(yīng)大於(0.1~0.3)t;e.評(píng)估抽引件凸緣及側(cè)壁之成形或沖孔是否在連續(xù)模中易實(shí)現(xiàn).諸如凸緣上沖孔太靠近抽引主體,很可能為了閃開抽引主體而使刀口太弱;側(cè)壁上沖孔能否有效排屑等都須考量;f.抽引件底部沖孔時(shí),其孔徑必須小於抽引直徑;否則可考慮側(cè)切底工藝,將底部圓角切除;3
5、.抽引件毛坯展開抽制工件所需毛坯直徑必須在實(shí)際的抽引試模中加以修正才能得到正確數(shù)值.但理論計(jì)算必不可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對(duì)於零件成本預(yù)估,抽引工藝性評(píng)估及抽數(shù)確定等都有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值.一般在抽引件毛坯展開中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來(lái)源於抽引前後質(zhì)量守恆定律.當(dāng)假定料厚t均勻時(shí),由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結(jié)論.在計(jì)算抽制品面積時(shí),一般是以料厚t之中心線(如圖二中虛線)所旋轉(zhuǎn)而成的面作為平均面.（圖二）利用面積相等法原則求毛坯直徑的程序?yàn)?先計(jì)算出抽制品平均面積,再利用此面積計(jì)算毛坯直徑D.如何求得抽制品面積呢?我
6、們必須先將復(fù)雜形狀之抽制件分解為多個(gè)簡(jiǎn)單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個(gè)產(chǎn)品之面積.如下圖三:(圖三)11抽制品面積A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ毛坯面積=πD2/4故D=(4A/π)1/2=1.128A1/2對(duì)於盒形件(如D-SUBShell)等,由於直邊段的變形機(jī)理為折彎原理,抽引機(jī)理主要存在於圓角處,故直邊處的毛坯按折彎展開,圓角處按圓筒抽引展開.因此較常用到幾何單元體為以下幾種,其面積計(jì)算公式附後4.抽引工藝參數(shù)之計(jì)算與分配在連接器抽引件開發(fā)中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計(jì)算和抽引系數(shù)之分配等工藝參數(shù)的確定至關(guān)重要.其計(jì)算步驟一般為:a
7、.計(jì)算修邊余量;b.對(duì)補(bǔ)償有修邊余量之抽引件進(jìn)行毛坯面積計(jì)算並確定展開毛坯形狀;c.確定抽引道次,並進(jìn)行抽引系數(shù)分配;d.抽引凸凹模工作部分設(shè)計(jì);e.確定各抽抽引高度.具體分解如下:a.在抽制過程中,常因材料機(jī)械的各向異性以及抽引間隙不均勻,摩擦阻力不等以及定位誤差等因素導(dǎo)致抽引件口部或凸緣周邊不齊,須修邊.因此在毛坯展開前必須補(bǔ)償修邊余量.在連接器類小抽引件設(shè)計(jì)時(shí)一般按1mm的修邊余量補(bǔ)償.b.毛坯面積的計(jì)算如上文所講,利用面積分段法求出的產(chǎn)品總面積,就是毛坯面積.針對(duì)圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對(duì)於盒形件,在四個(gè)圓角按1/4圓筒計(jì)算,直邊段
8、按折彎展開計(jì)算,圓角和直邊單獨(dú)展開,再平滑過渡，如圖四:11(圖四
