头螺缩口工艺及模具设计.pdf

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1、Dld拦旦圭．持i燕．蟹．头螺缩口工艺及模具设计山东红旗机电有限公司(潍坊261031)聂兰启头螺是某产品的重要零件，如图1所示。(2)旋压制坯，然后机械加工采用板料旋压工艺制坯，然后再用机械加工该零件。该方法尽一管能保证零件的尺寸要求，材料利用率高，但旋压一2612加工需要旋压机。该设备价格高，而该零件生产批123)I98_——量不是特别巨大，零件的生产成本相对比较高。’。(3)冲压制坯，然后机械加工采用板料冲J一压工艺制坯，然后再用机械加工该零件。该方法尽【J管能保证零件的尺寸要求，材料利用率高，但冲压∞∞、。加工工序多，需要公称压力较大的压力机。而该公L

2、n×L一0器8×司无公称压力较大的压力机。(4)热缩口、整形制坯，然后机械加工采用管材热缩口、整形工艺制坯，然后再用机械加工16『1，，，一该零件。该方法不但能保证零件的尺寸要求，而且25—材料利用率相对有所提高，同时热缩I1加工工序相图1头螺对较少，需要公称压力较小的压力机。通过以上分析，结合该公司的设备情况，决定零件材料为2A12，要求头螺固溶处理自然时采用方案(4)加工该零件。效后，≥412MPa，6≥8％。该零件的生产批量2．工艺计算较大，为年产2万件。设计的头螺毛坯，如图2所示。1．工艺性分析该零件是由大、小圆管和圆弧形组合而成，且各处壁厚不相等，最

3、大厚度为5．6mm，最小厚度为1．85mm(小头螺纹空刀槽)，相差较大，为一典型不等壁厚喇叭形零件。该零件的加工有以下四种工艺方案：(1)棒料加工采用2A12T4棒材，用机械加工将110mmX86ram，重达2287g的材料加工成重量只有187g的零件。该工艺方法尽管能保证零件图2头螺毛坯的尺寸要求，但材料利用率低，绝大部分材料变成了铝屑，零件的生产成本高，不能满足大批量生产由于该头螺毛坯中间为喇叭形，如果采用管料的要求。热缩口成形，金属材料流动阻力较大，无法成形该50参磊～D谴零件。为保证该毛坯的顺利成形，必须将该头螺毛该零件缩口系数坯中间的喇叭形改为锥形，

4、最后通过整形工序，成：=一：=——：=0．618形出毛坯中间的喇叭形。设计的热缩口毛坯如图3通过以上计算，对2A12材料，当采用外支撑所示。缩口时，极限缩口系数】=0．60～0．63，尽管头螺JR10缩口系数／／'／接近极限缩口系数[脚]，但我们在缩口时，采取一些工艺措施是可以一次缩口成形的。毛坯高度的计算：对锥形缩口，有筒形出口部分时，毛坯高度⋯sD8D2s-indall+l式中，h是缩口后零件口部高度；五是未缩口变形部分高度；D是缩口未变形部分直径(中径)；d图3热缩口毛坯是缩口后零件口部直径(中径)；是锥形缩口之通过以上分析，该零件的工艺流程为：下料一半

5、角。加热一热缩口一清洗一固溶处理一整形一机械加对于该零件，h1=29．6mm，h2=24mm，工。工序如图4所示。D=101mm，d=58mm，a=31．4。。将以上数值代入上式⋯×29．6+24屉十f+罔l=85．4(mm)毛坯高度仔=85．5mm。缩口力的计算及设备选择：缩口的变形过程，除了口部，肩部直径的改变，壁厚的改变外，还要(b)热缩口经过两次弯曲。因此，缩口力的计算比较复杂。在无芯模缩口模缩I：1时，缩口力的计算一般采用下列公式尸=(·一+itcota)]式中，P是缩口力；to是缩口前材料厚度；D是缩口前毛坯直径(中径)；d是工件缩口部分直径；是毛

6、坯与凹模接触面摩擦系数，采用油基石墨润滑，一般=O．15～0．25；是材料的抗拉强度，(c)整形=147～211MPa；是凹模圆锥半锥角；是速图4工序图度系数，在油压机上工作时，K=I。(1)缩口工艺计算缩口变形程度的计算：对于该零件，to=9m，D=101IIl，d=58mm；缩口变形程度以缩口后工件直径与缩口前毛坯直径a=31．4。，=0．25，h=211MPa，K=I。之比来表示，．此比值称为缩口系数。将以上数值代入上式缩口系数用171表示P=4205008N4205kNd=——选用Y32-500~1压机。式中，d是缩口后的直径；D是缩口前的直径。(2)

7、整形力的计算及设备选择整形主要用参磊冷加篓51