%a6发电机风扇叶的冲压工艺与模具设计

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1、万方数据·冲模技术·仕泰隆国际机械模具城招商热缝：0512_86188888(20线)舟址：ⅥⅣ州．sleIongcom汽车发电机风扇叶的冲压工艺与模具设计中汽长电股份有限公司(湖南长沙410loo)李晓亮【摘要】分析了风扇叶冲压变形特性，介绍了用单工序模具实现较复杂零件的冲压方素与模具结构。关键词：风扇叶；冲压工艺；变形特性；模具设计StaInpingTeclIllology觚dDieDes蟾nfortlleFanBladesinAutomobileGenerator【Abstract】Anal”edtllegtarrlpingdistortioncharacteristicsoffan

2、blades，thestampi“gp。0jectanddies叽ctureusingsin殍ew叫ki“gproceduret0”ahzethecomPlexcomponentsstampi“gwerejnnDdueed．Keywords．fanblad。；stampingtechn010盱；distortioncharaeteristic；diedes培“1引言风扇叶是汽车发电机产品中的一个主要零件，由于产品性能和结构的需要，叶片形状复杂。在采用板材冲压零件时，外形落料尺寸确定、冲凸成形回弹、弯曲变形开裂等问题都会影响到零件的成形和尺寸精度。笔者通过对十几种风扇叶零件的模具开发，初步摸

3、索到一些材料变形规律和弯曲长度展开与模具结构之间的关系．现就此问题进行阐述。2冲压工艺分析风扇叶结构如图l所示，材料：SPCC—UZ(镀锌钢板)和08冷轧钢板，厚度1．2mm，工作转速2000转／min。风叶从外观看，叶片特点为不等分布，筋和外形边离压弯线都较近，弯曲线呈直线、外圆弧、内圆弧3种形状。压弯后叶片外侧竖边为直线并要求与底面垂直，高度公差一般要控制在O．5mm以内，且不可成凸形。对风扇叶的平衡性能要求严格，所以对确定落料尺寸展开和压弯成形、尺寸精度控制、成形的稳定性，在冲压工艺及模具设计上显得极其重要。凰1风扇叶冲压工艺方案为：落料冲孔一压筋冲凸点一压弯冲中心孔。如图2所示，由

4、于该零件落料形状为不规则且压弯线成圆弧，使落料工序尺寸计算很难一次确定，所以采取先制造工序2压筋冲凸点和工序3压弯冲中心孔模具。对工序1落料冲孔采取线切割方式，制作备件，供调模试验。在压弯线为直线时，落料尺寸-可按照一般压弯件来确定，而对于压弯线为内圆弧形和外圆弧形时，则不能按压弯件的计算方法来确定落料尺寸，而应将其视为平面翻边。这是因为：(1)当压弯线为内凹曲线时，则板料变形区内切向拉应力和切向伸长变形沿全部翻边线的分布是不均匀的，在远离边缘部位最大，而在边缘的自由表面上的切向拉应力和切向伸长变形都为零，切向伸长变形对板料高度方向上的变形的影响大小，沿全部翻边线的分布也是不均匀的，假如这

5、时采用宽度一致的落料形状，翻边的零件的高度就不是平齐的，而是两端高度大中间高度小。另外，竖边的端边线不垂直，而是向内倾斜成一定的角度，为了得到平齐一致的翻边高度，应在落料毛坯两端对叶片落料形状做一些必要的修正，如图3所示。(2)当压弯线为外凸曲线时，由于切向压应力和压缩变形沿翻边线的分布是不均匀的．因此翻边后的竖边中间高两端低，而且两端的边缘线也不与零件平面垂直而向外倾斜。为了得到竖边高度平齐而两端边《模具制造》2007年第8期万方数据仕泰隆数控刀具(连锁)有限公司营销热线：07∞埘3446∞f10鳗J0512—57璃181(10线j用址：www．stI_cnccom·冲模技术·线垂直的零

6、件，也必须对落料毛坯的形状做必要的修正，修正的方向恰好与内凹曲线翻边相反，如图4所示。(c)图2冲压工艺方案＆——落料冲孔工艺图l卜—一压筋冲凸点工艺图c——压弯冲中心孔工艺图理论值实际值图3内凹曲线翻边落料毛坯修正一一一理论值——窭际值固4外凸曲线翻边落料毛坯修正上述两种情况可归纳为伸长类变形和压缩类变形，在确定落料毛坯展开尺寸时，需根据各类变形特征来确定工艺尺寸补充方向和位置，通过线切割样件试冲，一般来说经过2～3次尺寸修改能基本确定落料毛坯。3模具结构及其工作过程工序1落料冲孔。模具结构如图5所示，展开形状窄缝处只有2mm左右，考虑到细长筋工作时，容易断裂。剐开始，将脱料板设计成顶杆

7、与退料板镶件组合形式，但这种结构复杂，加工周期长，制造费用高。后改成整体结构、脱料板线切割加工。另增加3个导正销导正、防止工作和装配脱料弹性件时损坏模具。4图5落料冲孔模a一脱料板顶杆退料b——退料板退料l脱料扳2顶杆3城料螺钉4凸凹模5导正销工序2压筋冲凸点。凸模结构如图6所示，将凸点和筋做成凸模形式，便于凸点和筋的高度尺寸调整《模县制造》2007年第8期万方数据·冲模技术·仕泰隆国际机械模具城招商热线：0512—86