多孔钢管冲孔模设计.pdf

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1、38模具工业2012年第38卷第5期多孔钢管冲孔模设计董一嘉，李美珍(浙江机电职业技术学院，浙江杭州310053)摘要：通过对多孔钢管的冲压工艺进行分析，设计了一副有凹模(芯棒)冲孔加工的冲孔模。介绍了模具结构特点和芯棒自动定位原理，延长了模具寿命，提高了生产效率。关键词：多孔钢管；冲孔模；芯棒自动定位；模具设计中图分类号：TG385．2文献标识码：B文章编号：1001—2168(2012)05-0038—03DesignofpiercingdieforporoussteelpipeDONGYi-jia,LIMei—zhen(ZhejiangInstituteofMechanica

2、landElectricalEngineering，Hangzhou，Zhejiang310053．China)Abstract：Basedonanalysisofthestampingprocessforaporoussteelpipe，apiercingdiewiththefemaledie(piercingmandre1)Wasdesigned．Thes~ucturalcharacteristicofthedieandtheprincipleofautomaticpositionofpiercingmandrelwerealsointroducedinthispaper．Pr

3、acticesprovethatthedesigncanprolongthedielifeandimprovethepro-ducfioneficiency．Keywords：poroussteelpipe；piercingdie；automaticpositionofpiercingmandrel；diede-sign1引言坑和塌陷等缺陷存在。多孔撑管是某休闲用品上的重要零件，形状和尺寸如图1所示。由图l可见，该制件是在钢管上2成形工艺分析要加工出多个圆孔由于该休闲用品是外销产品，制件试制时，其上l0个~2omm的孔采用数控生产批量大，企业需要设计、制造专用的冲孔模用机床钻孔加工

4、。批量生产时，需要设计、制造冲孔于多孔撑管的生产。模加工。由于制件外观不允许有凹坑和塌陷等缺陷，采用有凹模冲孔加工，即在撑管~3o。4mm的内孔中设计‘凹模。此制件订单量很大，生产效率高，成本低。制件的10个孔，原来计划分2次冲出，结果模具外形尺寸较大，所需的冲压力和冲床吨位也大。最终选用一次冲2个孔的加工方式。多孔撑管坯料采用外径2mm、厚O．8mm的3工艺计算直缝焊管，材料为Q235A钢，1O个~20mm的孔中心(1)凸、凹模冲载间隙的确定。距为81mm，制件长771lnm，制件表面不允许有凹查参考文献【1】的表4一l0，取凸、凹模冲裁间隙为0．09mm。收稿日期：2012-0

5、1—09。(2)冲裁力计算。作者简介：董一一~a(1970-)，男(汉族)，浙江临海人，工程师·从事冲裁力：模具设计及制造的教学和科研、产品正、逆向设计、5轴编程_TF=I．3Ltr=1．3×3．1416×20×2×0．8×373作，地址：浙江杭州滨江区滨文路528号浙江机电职业技术学院=48747．6N=48．7kN模具教研室，(电话)0571—87773029，(电子信箱)lhdyj@126．式中：￡一冲裁周边长度，mm；材料厚度，模具工业2012年第38卷第5期39mm；r材料剪切强度，MPa。(3)推件力计算。根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=8mm，故n=h~=8／O．8

6、=10。查资料，取=O．055，则F,=nK,F=10×0．055×48747．6N=26．8kN总冲压力：=nF,=48．7+26．8=75．5kN选取的压力机标称压力：P。≥(1．1～1．3)=(1．1～1．3)×75．5kN=83~98kN，考虑到制件与模具长度较长，可选偏大一些的压力机，型号为J23一l6。图3模具实物照片4模具结构及工作过程致模具易坏、寿命不长问题，对原模具设计进行改根据制件结构特点，简化模具结构、降低成本，进，改进后的模具结构如图4所示。设计成无导柱的冲孔模(见图2)。模具加工完成后模具工作过程为：钢管穿过2个导向套9套在用于实际生产，发现模具的寿命不长

7、，需要改进或凹模(芯棒)12上，焊缝朝下(凹模下部开槽)，钢管更改设计方案。一端与凹模l2左端面平齐，对钢管进行初始定位(冲第一次2个孔)。冲压开始，上模下行，凸模2(2个)插入导向套9(2个)上的导向孔，橡胶垫块6与导向套9上表面接触并下压，使橡胶垫块7压缩，导向套9上半部分往下移动，抱紧钢管外圆周面，钢管随导向套9的导向孔中心调整，使得钢管准确定位。上模继续下行，斜楔5与推杆8端部接触，推动推杆8往右移动，带动锁紧拉杆19与锁紧滑环14往右移动，压缩弹簧15。因设