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模 具 制 造 !# 年 第 $ 期 % 引 言 端 蓋 是 某 通 用 機 械 上 的 一 種 零 件 ， 使 用 數(shù) 量 較 多 （ 每 臺 &( 件 ） ， 原 為 鑄 鐵 件 ， 如 圖 % 所 示 ， 其 工 藝 過 程 為 ： 鑄 造 機 加 工 （ 車 、 銑 ） ， 工 序 較 多 、 生 產(chǎn) 周 期 長 、 材 料 消 耗 多 、 效 率 低 、 成 本 高 ， 不 能 較 好 地 適 應(yīng) 生 產(chǎn) 發(fā) 展 的 需 要 。 筆 者 經(jīng) 過 對 該 零 件 結(jié) 構(gòu) 及 使 用 要 求 的 分 析 研 究 ， 按 照 不 降 低 使 用 性 能 為 前 提 ， 將 其 改 為 沖 壓 件 ， 如 圖 ! 所 示 。 材 料 ()， 厚 度 %**， 用 沖 壓 方 法 完 成 零 件 加 工 。 經(jīng) 實 踐 證 明 ， 該 工 藝 可 行 性 好 ， 效 率 高 、 成 本 低 、 經(jīng) 濟 效 益 顯 著 。 圖 % 端 蓋 （ 改 進 前 ） ! 工 藝 分 析 及 工 藝 方 案 的 確 定 沖 壓 是 機 械 制 造 業(yè) 中 一 種 較 先 進 的 加 工 方 法 ， 與 切 削 加 工 相 比 ， 具 有 材 料 利 用 率 高 、 制 品 力 學 性 能 好 ， 互 換 性 強 、 生 產(chǎn) 效 率 高 等 優(yōu) 點 。 在 經(jīng) 濟 、 技 術(shù) 兩 方 面 都 具 有 很 大 的 優(yōu) 越 性 ， 把 鑄 造 件 改 為 沖 壓 件 ， 目 的 是 為 了 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 成 本 ， 增 加 經(jīng) 濟 效 益 ， 但 是 否 可 行 ， 需 要 具 備 如 下 條 件 ： !制 品 改 進 后 須 不 降 低 原 使 用 性 能 要 求 ； 制 品 須 具 有 相 當 的 生 產(chǎn) 批 量 （ 每 月 ! 件 ） ； #改 進 后 的 制 件 應(yīng) 具 有 良 好 的 沖 壓 工 藝 性 。 經(jīng) 對 原 制 件 進 行 認 真 分 析 認 為 可 行 ， 改 為 圖 ! 結(jié) 構(gòu) ， 分 析 其 沖 壓 工 藝 性 ， 主 要 工 藝 難 點 在 于 # 個 凸 臺 的 成 形 ， 其 相 對 高 度 較 大 ， 凸 臺 之 間 距 離 又 相 對 小 ， 因 此 ， 在 成 形 過 程 中 ， 材 料 變 形 復(fù) 雜 ， 尤 其 是 凸 臺 內(nèi) 側(cè) 及 兩 凸 臺 之 間 圓 弧 部 分 ， 材 料 補 充 困 難 ， 僅 靠 變 薄 拉 伸 難 以 達 到 要 求 ， 且 易 出 現(xiàn) 拉 裂 ， 經(jīng) 充 分 考 慮 成 形 條 件 和 沖 壓 工 藝 難 點 分 析 ， 提 出 改 進 設(shè) 計 后 沖 壓 工 藝 要 點 ： !采 取 預(yù) 沖 中 心 孔 ， 以 改 善 # 個 凸 臺 內(nèi) 側(cè) 及 凸 臺 之 間 的 材 料 流 動 ； 將 毛 坯 下 成 方 形 ， 以 便 四 角 從 外 側(cè) 補 充 # 個 凸 臺 用 料 ； #采 取 先 將 # 個 凸 臺 拉 伸 到 一 定 高 度 時 再 落 制 件 外 圓 料 的 方 法 ， 使 得 在 拉 伸 過 程 中 材 料 易 于 得 到 補 充 且 外 圓 相 對 準 確 （ 后 一 工 序 進 行 前 ， 不 必 再 修 外 圓 邊 ） 。 圖 ! 端 蓋 （ 改 進 后 ） 端 蓋 沖 壓 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 河 南 新 鄉(xiāng) 中 洲 股 份 有 限 公 司 （ 河 南 新 鄉(xiāng) #+$） 翟 洪 凱 河 南 新 鄉(xiāng) 市 農(nóng) 機 推 廣 站 段 維 峰 【 摘 要 】 介 紹 了 端 蓋 的 改 進 設(shè) 計 ， 扼 要 分 析 了 批 量 生 產(chǎn) 條 件 下 其 沖 壓 工 藝 過 程 及 模 具 設(shè) 計 要 點 ， 并 闡 述 了 鑄 件 改 沖 壓 件 的 優(yōu) 點 、 可 行 性 、 經(jīng) 濟 性 等 。 關(guān) 鍵 詞 端 蓋 沖 壓 工 藝 模 具 設(shè) 計 其 余 %!,+ $%- .,$ $+ /,%+ /,+ & , $ & , $ + 0 , + 1 , % $+ & $ ( % $%- .,+ $+ /,$ /,% $+( $(( !# 0 , + + % $ 0 $ % 2 !(,+ 2.2 (3 $ 4 2 沖 模 技 術(shù) !! 模 具 制 造 !# 年 第 $ 期 綜 合 上 述 分 析 ， 確 定 沖 壓 工 藝 過 程 如 下 ： 用 兩 個 復(fù) 合 工 序 （ ! 副 模 具 ） 完 成 對 該 制 件 加 工 。 第 一 道 工 序 ： 沖 中 心 預(yù) 孔 !拉 凸 臺 !落 料 。 第 二 道 工 序 ： 沖 孔 （ 修 內(nèi) 孔 邊 ） 。 $ 模 具 結(jié) 構(gòu) $%& 沖 中 心 預(yù) 孔 拉 伸 落 料 復(fù) 合 模 沖 孔 !拉 伸 !落 料 復(fù) 合 模 如 圖 $ 所 示 ， 采 取 后 側(cè) 滑 動 導(dǎo) 向 模 架 ， 正 裝 式 結(jié) 構(gòu) 。 其 工 作 過 程 是 ： 開 模 狀 態(tài) 下 ， 先 將 板 料 放 在 落 料 凹 模 $ 及 沖 孔 凹 模 # 上 ， 擋 料 銷 定 位 ， 起 動 壓 力 機 ， 滑 塊 下 行 ， 彈 壓 卸 料 板 ( 在 彈 簧 ) 的 作 用 下 將 板 料 壓 緊 ， 隨 著 滑 塊 的 下 降 ， 對 板 料 先 沖 中 心 預(yù) 孔 ， 隨 后 拉 伸 # 個 凸 臺 ， 當 凸 臺 拉 伸 基 本 成 形 即 拉 伸 深 度 為 *++ 后 ， 落 料 凸 模 & 與 落 料 凹 模 $ 開 始 落 料 ， 滑 塊 繼 續(xù) 下 行 至 下 死 點 ， 對 工 件 進 行 鐓 壓 校 形 。 滑 塊 回 程 ， 彈 壓 卸 料 板 ( 將 廢 料 卸 下 ， 打 料 板 & 將 制 件 推 下 ， 中 心 預(yù) 孔 廢 料 從 下 模 中 漏 下 ， 完 成 第 一 道 工 序 的 加 工 。 $%! 應(yīng) 當 注 意 的 問 題 沖 孔 !拉 伸 !落 料 復(fù) 合 模 裝 配 須 保 證 。 開 始 工 作 的 順 序 為 ： 沖 中 心 預(yù) 孔 !拉 伸 # 個 凸 臺 !落 料 ， 即 圖 $ 中 下 模 中 件 $、 件 # 上 平 面 平 齊 時 ， 上 模 件 &* 下 工 作 面 最 低 ， 件 & 成 形 凸 模 部 分 次 之 ， 落 料 凸 模 （ 件 & 的 外 部 ） 最 高 。 壓 、 卸 料 部 分 經(jīng) 試 模 調(diào) 整 應(yīng) 保 證 壓 邊 及 卸 料 力 適 當 ， 動 作 順 暢 ， 功 能 滿 足 模 具 工 作 要 求 。 圖 $ 沖 孔 拉 伸 落 料 復(fù) 合 模 &%下 模 座 !%彈 簧 $%落 料 凹 模 #%沖 孔 成 形 凹 模 *%頂 件 環(huán) %擋 料 銷 (%彈 壓 卸 料 板 ,%上 模 座 )%彈 簧 &%落 料 成 形 凸 模 &&%打 板 &!%模 柄 &$%打 桿 &#%打 料 釘 &*%沖 孔 凸 模 &%打 料 板 &(%導(dǎo) 套 &,%導(dǎo) 柱 $%$ 沖 孔 （ 修 內(nèi) 孔 邊 ） 拉 伸 復(fù) 合 模 沖 孔 （ 修 內(nèi) 孔 邊 ） !拉 伸 復(fù) 合 模 如 圖 # 所 示 ， 采 用 后 側(cè) 滑 動 導(dǎo) 向 模 架 ， 倒 裝 式 結(jié) 構(gòu) ， 用 于 完 成 內(nèi) 孔 修 邊 及 外 邊 緣 拉 伸 ， 其 工 作 過 程 簡 單 ， 不 再 贅 述 。 圖 # 沖 孔 （ 修 內(nèi) 孔 邊 ） 拉 伸 復(fù) 合 模 &%下 模 座 !%下 卸 料 螺 釘 $%橡 皮 #%凹 模 *%凸 模 固 定 板 %上 模 座 (%上 墊 板 ,%模 柄 )%打 桿 &%打 板 &&%推 件 桿 &!%凸 模 &$%推 件 器 &#%凸 凹 模 &*%彈 壓 卸 料 板 # 結(jié) 束 語 經(jīng) 實 際 生 產(chǎn) 驗 證 ， 端 蓋 經(jīng) 上 述 結(jié) 構(gòu) 改 進 設(shè) 計 及 工 藝 改 進 后 ， 在 完 全 滿 足 使 用 要 求 情 況 下 ， 生 產(chǎn) 效 率 大 幅 度 提 高 ， 制 品 尺 寸 穩(wěn) 定 性 增 加 ， 材 料 消 耗 降 低 ， 制 造 成 本 累 計 降 低 !-。 按 單 件 節(jié) 約 ! 元 ， 該 型 號 產(chǎn) 品 產(chǎn) 量 * 萬 臺 . 年 計 算 ， 則 直 接 節(jié) 約 資 金 為 ： ! 元 . 件 /（ 0 ,） 件 . 臺 /* 萬 臺 . 年 10, 萬 元 . 年 ， 經(jīng) 濟 效 益 十 分 可 觀 。 以 上 方 法 對 類 似 產(chǎn) 品 具 有 一 定 的 借 鑒 作 用 。 運 用 同 樣 方 法 ， 該 廠 已 經(jīng) 對 同 系 列 零 件 進 行 了 相 應(yīng) 改 進 ， 效 果 良 好 。 充 分 利 用 現(xiàn) 代 制 造 技 術(shù) 對 傳 統(tǒng) 機 械 零 件 進 行 結(jié) 構(gòu) 改 進 、 優(yōu) 化 設(shè) 計 、 優(yōu) 化 工 藝 方 法 ， 是 機 械 行 業(yè) 搞 好 內(nèi) 部 挖 潛 、 提 高 效 率 、 增 加 效 益 的 重 要 途 徑 。 參 考 文 獻 & 姜 奎 華 %沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 %北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， &))*% ! 沖 壓 模 具 設(shè) 計 師 手 冊 編 審 組 % 沖 壓 模 具 設(shè) 計 手 冊 % 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， &))% &, & ! $ # * ( , & && &! &$ &# &* & &( ) &# * # $ ! & ( , ) & && &! &$ &* 沖 模 技 術(shù) !$