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1、抽引連續模設計步驟及要點[摘要]文章在對抽引加工工藝作了簡單的概述後,著重總結了抽引連續模設計步驟及要點,並列舉了較實用之模具結構形式.關鍵詞抽引連續模沖壓沖模排樣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,在工業及生活用品的制造中應用極為廣泛.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件抽引(如AudioJackShell),盒形件抽引(如D-SUBShell)及復雜曲面抽引(汽車覆蓋件)等.抽引加工的成形機理是材料內部產生塑性流動,平片毛坯向徑向流動逐步
2、轉移到筒壁的過程,如圖一所示:（圖一）由此可見,抽引加工必然存在以下特點:a.材料內部塑性流動,必然產生加工硬化;b.材料從外圍向徑向流動時,在切向相互間產生擠壓應力,由此導致材料失穩起皺,甚至抽裂.簽于抽引成形機理是材料整體流動,變數太多,故模具設計時光靠理論計算往往不夠,需在實際試模中加以修正.在抽引連續模設計時,由於連續模之結構特點以及料帶之送料順暢要求,使得模具設計時有更多的考量要點.以下就抽引連續模設計步驟及要點作些許總結.2.抽引件工藝性評估及成形工序確定在抽引連續模設計之前,首先應對抽引件圖面進行工藝性審查評估,評估內容主要包括以下幾部分:a.抽引件之精度要
3、求:一般而言抽引件在圓筒側壁之材料厚度無法做到等料厚t,故產品尺寸標注時不能同時對圓筒內外同時有尺寸要求,隻能滿足其中一項,其精度要求可達±0.05mm.在高度方向也可控制到±0.05mm,其標注方式最好以抽引件底部為基準；b.抽引件之外觀要求:11材料在抽引流動時與模仁摩擦劇烈,外觀無法做到車制零件那麼光滑,筒側壁可能會有內凹或弧形；a.零件之抽引工藝性:由於抽引連續模之模具結構特點決定,抽引過程中無法加退火工序,故必須對制件之連續抽引進行工藝評估.如果其總抽引系數小於材料所允許之最小總抽引系數,那麼就不具備連續抽引工藝;b.如果抽引件深度太高,無法連續抽引完成時,可考
4、慮先抽引後翻底工藝,看能否達到目的,此時產品側壁外觀不平整.另外當總抽引系數太小時,可考慮用脹形工藝完成;c.產品形狀盡量簡單對稱,有利於材料均勻流動;d.產品之圓角半徑不宜過小,一般底部圓角r和口部圓角R都應大於(0.1~0.3)t;e.評估抽引件凸緣及側壁之成形或沖孔是否在連續模中易實現.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;側壁上沖孔能否有效排屑等都須考量;f.抽引件底部沖孔時,其孔徑必須小於抽引直徑;否則可考慮側切底工藝,將底部圓角切除;3.抽引件毛坯展開抽制工件所需毛坯直徑必須在實際的抽引試模中加以修正才能得到正確數值.但理論計算必不
5、可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對於零件成本預估,抽引工藝性評估及抽數確定等都有重要的指導意義和實用價值.一般在抽引件毛坯展開中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來源於抽引前後質量守恆定律.當假定料厚t均勻時,由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結論.在計算抽制品面積時,一般是以料厚t之中心線(如圖二中虛線)所旋轉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為:先計算出抽制品平均面積,再利用此面積計算毛坯直徑D.如何求得抽制品面積呢?我們必須先將復雜形狀之抽制件分解為多個簡單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個產品之面積.如下圖三:(圖三)11抽
6、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對於盒形件(如D-SUBShell)等,由於直邊段的變形機理為折彎原理,抽引機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,其面積計算公式附後4.抽引工藝參數之計算與分配在連接器抽引件開發中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計算和抽引系數之分配等工藝參數的確定至關重要.其計算步驟一般為:a.計算修邊余量;b.對補償有修邊余量之抽引件進行毛坯面積計算並確定展開毛坯形狀;c.確定抽引道次,並進行抽引系數分配;d.抽引凸凹
7、模工作部分設計;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償修邊余量.在連接器類小抽引件設計時一般按1mm的修邊余量補償.b.毛坯面積的計算如上文所講,利用面積分段法求出的產品總面積,就是毛坯面積.針對圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對於盒形件,在四個圓角按1/4圓筒計算,直邊段按折彎展開計算,圓角和直邊單獨展開,再平滑過渡，如圖四:11(圖四)a.在毛坯展開後,就必須確認抽引
