半箱体破裂原因分析及模具改进

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1、半箱体破裂原因分析及模具改进

2、第1内容加载中...2、零件工艺性分析该件属成形、翻边复合件，其外形尺寸较大，形状较复杂，零件成形高度大、成形范围广。对于最大成形高度90mm部位主要为弯曲成形，其余部位基本属局部成形，最大延伸率为8%左右，小于材料的极限延伸率11%，基本在成形要求的范围内，故成形性能较好。对于半箱体的翻边而言，其实质是半个矩形拉伸件，因而变形与矩形件拉伸一致。对于矩形件拉伸，其相对圆角半径，相对高度H/B=(155-90)/685=0.095，根据矩形件拉伸分区判断条件，可确定拉伸分区位置，依据分区位置，因为/(B-H)=15/

3、(685-65)=0.024<0.17，故可判定其属于圆角半径较小的低矩形件。又由于其毛坯相对厚度，查表可知，该件一次拉伸零件能达到的最大相对高度，因此，该零件能一次拉伸成形,并且其假想拉伸系数较大，故拉伸性能较好。考虑到零件若采用两件组合成完整矩形件进行加工，则异形鼓包完全成为矩形件底部的异形件拉伸，将使零件受力复杂化，工艺制订及加工变得困难；另一方面，由于零件本身较大，组合后将会使模具变得庞大，也不利于生产及加工。综合上述分析，决定在剪扳机下料后，在Y32-300油压机上采用成形、翻边复合工艺一次完成，成形后钳工稍稍修剪平成形部位及周

4、边。3、模具设计3.1模具结构及其工作过程该模具上模分别由翻边凹模9、上模成形块2等组成，与下模成形块3、下模6共同承担成形鼓包与翻边的作用，同时，上模块2与下模6还共同压紧板料，以防止产生起皱或波浪。下模由下模6及下模成形块3等组成．下模6的两侧面同时通过下模成形块3侧面起一定的导向作用，下模成形块3用于成形半箱体的鼓包。模具工作过程：油压机上行，模具开启，卸料油缸上升将气垫杆7顶起，气垫杆7带动下模6升至与下模成形块3平齐，同时，上模成形块2在弹黄5弹力作用下下降至凸出翻边凹棋9底面lOmm，此时，卸料螺钉4正好限制到位，将坯料置于下模6后

5、，压机滑块下行,上模成形块2与下摸6将坯料压紧实施压边。随着压机滑块下移，上模成形块2与下模成形块3成形鼓包lOmm，与此同时，翻边凹模9与下模6开始对零件边缘进行翻边，随着压机滑块的逐渐下移，鼓包被成形出来，直到上模成形块2顶面与上模板1底面贴合，下模6底面与下模板8顶面贴合时，翻边、成形结束。随着油压机滑块上行，卸料油缸通过气垫杆7将下模6顶起，上模成形块2在弹簧5弹力作用下共同将成形好的零件顶出。3．2设计要点(1)考虑到零件形状的不对称，偏心力大，故实施压边，根据零件结构，采用上模成形块2与下模6进行压边，使下模6在气垫杆的作用下与下模

6、成形块3等高，从而，成形过程能始终压紧坯料。(2)为便于鼓包成形，使翻边凹模9底画凹进上模成形块2(在弹簧回弹后)10mm。(3)翻边凹模9圆角取R8mm，下模成形块3圆角取R5mm。4、故障产生及原因分析模具设计、试模后发现：成形鼓包于口部开始发生拉裂，裂纹沿半箱体长度方向延伸，长达40-60mm，破裂率达100％。针对上述情况，对半箱体破裂原因进行了认真的分析，首先在对材料进行理化检测，排除材料问题之后，又怀疑由于展开料不足而导致成形拉断进行了复验，结果发现屐开料没问题。为此，对模具结构进行了分析：从零件形状来看，190mm方向上成形需要该

7、方向的金属流动通畅，面530mm方向30mm范围内的U形金属流动要自由得多，它基本属于弯曲性质，不太受165mm范围内成形鼓包的影响。按理应不会发生拉裂。又从模具工作过程着手进行分析。根据模具工作过程可知：成形过程中，上模成形块2与下模6一直实施坯料压边，当成形IOnm后，翻边凹模9与下模6开始对零件边缘进行翻边，此时，成形部位的金属需要从侧边流动变得已不再通畅，造成应该变形的部分——变形区成为强区，而本应是传山区的零件边缘却过早产生厂塑形变形，并受到较大的压边力作用，使传力区的材料难以流动到变形区，从而加大了危险断面处的拉应力，导致变形区的成

8、形只能依靠减薄料厚来供给成形的需要，当延伸率超过延伸极限时，板料变薄严重或破裂。由于制什右边成形时成形边缘大大多于左边成形边缘能转移的材料，这就使得左边成形部位比右边更易破裂，另一方面，下模成形块3与下模6由于结构上的原因，将形成一尖角A(如图2俯视图示)，从而使金属材料在该处须向径向及横向转移动．由于模具结构及成形过程的限制，该处金属流动阻力最人，使传力区的材料难以流向成形区，造成成形破裂。该处尖角也往往成为破裂源，造成周围的材料产生裂纹。根据上述分析知，破裂的原因在于：压边过多、翻边过早使成形区阻力太大，金属流动不畅而产生严重变薄导致破裂；

9、模具结构不合理，尤其是下模分块位置不合理，分块造成的尖角A使板料在鼓包成形及翻边时与之产生摩擦划伤，加速了半箱体的破裂趋势。5、模具改进思路及要点由于