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1、第32卷第1期锻压技术2007年2月Vol132No11FORGING&STAMPINGTECHNOLOGYFeb.2007管材螺旋槽成形模具设计13211王劲,李付国,王伟,张明洪(11西安理工大学机械与精密仪器工程学院,陕西西安710048;21西北工业大学材料科学与工程学院,陕西西安710072)摘要:采用冲压模具实现了管材螺旋槽成形。根据曲轴毛坯的特殊形状和成形工艺,在其螺旋槽成形模具设计中,使用浮动定位机构实现了曲轴毛坯在模具中的定位,依靠斜楔斜滑块机构完成螺旋槽成形,采用汽缸辅助斜楔斜滑块机构实现了成形凹模在模
2、具中的定位与复位,并给出了螺旋槽工作尺寸的计算。该模具在生产中取得了良好的效果。关键词:管材成形;螺旋槽;斜楔斜滑块机构;模具设计;冲压中图分类号:TG376文献标识码:A文章编号:100023940(2007)0120081204Diedesignofformingpipespiralgroove1211WANGJin,LIFu2guo,WANGWei,ZHANGMing2hong(11TheFacultyofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering,XipanUnivers
3、ityofTechnology,XipanShanxi710048,China;21CollegeofMaterialsScienceandEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,XipanShanxi710072,China)Abstract:Thespiralgrooveofpipeisformedbypressdie1Forthespecialshapeandproductionprocessofthecrank2shaftshell,itisdifficult
4、todesignthedie1Usingthefloatpositioningmechanism,thecrankshaftshellcanbefixedwellinthedie1Usinginclinedwedgeandinclinedslideblockmechanism,thespiralgrooveofpipeisformed.Usingcylinderaidedinclinedwedgeandinclinedslideblockmechanism,theformingfemalediecanbefixedandr
5、epositionedwellinthedie1Theformingdimensionsaregiven1Keywords:pipeforming;spiralgroove;inclinedwedgeandinclinedslideblockmechanism;diedesign管材螺旋槽成形模具设计需考虑采用机械手放置毛1引言坯,毛坯的定位不易保证;成形凹模需要插入管内深曲轴是压缩机中的关键零件,由于曲轴形状比度达140mm,成形凹模抽芯时需要沿螺旋槽转动,较复杂,在生产中通常采用铸造或冲压两种制造工才能抽出;成形凹模的
6、定位与复位比较困难等问题。艺方法。某企业年产压缩机数100000台,需要大量的曲轴毛坯,由于冲压工艺方法材料消耗少、成本低、零件一致性高、力学性能较铸造优良,所以采用冲压工艺要优于铸造工艺。曲轴毛坯形状复杂,采用管材冲压连续模具生产,使用一台2000kN和图1曲轴毛坯模型Fig11Modelofthecrankshaftshell一台2500kN大台面冲床相串联,连续模具共有16个工位,利用机械手实现自动送料。曲轴外壁压制螺旋槽模具是该连续模具的第9工位,加工螺旋槽,特别对于厚壁管很少有采用冲压工艺方法,该管材螺旋槽成形模
7、具的设计具有一定的代表性。曲轴毛坯压制螺旋槽的模型如图1所示,其成形尺寸如图2所示,螺旋槽加工多采用机械加工的方法,但是使用机加工会使管壁变薄,所以应该采图2曲轴毛坯图用冲压工艺方法,显然螺旋槽冲压模具设计存在一Fig12Crankshaftshell定难度。由于曲轴毛坯采用冲压连续模具的生产工艺及本工位曲轴毛坯形状和成形工艺的特殊性,该2模具工作过程3男,38岁,讲师针对以上问题设计了如图3所示的管材螺旋槽成收稿日期:2006202211形模具,图4所示为其抽芯部件,图5所示为其浮动82锻压技术第32卷定位部件。其工作过
8、程为:机械手夹持曲轴毛坯放置上斜楔(图3件21)向下运动,使与滑板(图3件于模具内,抽芯部件(见图4)首先工作,汽缸(图23)固定联接的凸模(图3件27)沿导套(图3件4件1)推动联接板(图4件4),带动斜滑块(图426)方向从斜后方向曲轴毛坯运动,与成形凹模完成件6)向右运动,将成形凹模(图4件18)
