薄壁筒模具设计研究

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摘要:针对覆铜钢片原材料成本高、材料来源短缺、供货不及时等现象，采用20号钢替代覆铜钢片，并经优化成形工艺及模具设计后，降低了产品成本，保证了产品质量，提高了生产效益。

关键词:薄壁筒;材料改进;工艺研究;模具设计

薄壁筒剖面图见图1，其表面为Hb2覆铜，壁厚1．5mm，技术要求其内孔的公差为0.018mm，表面粗糙度为0.8，两端面不允许有裂纹等缺陷。原材料为覆铜片冲压时，其材料价格高，生产成本高，售后利润低，且供货不及时。采用20号钢做原材料后，原材料供货市场大，成本低。通过改进冲压工艺、模具及表面处理工艺后，产品质量指标与改进前质量指标相符，生产成本得到了降低。

1工艺设计

1．1工艺方案的制订

对该零件进行分析后，制定了以下两种方案:0.12AФ18+0.43Ф15+0.01850.5+0.500.8AT图1薄壁筒示意图1)下料→退火→表面处理→冲压→退火→表面处理→冲压→滚光→切口→检验→表面处理;2)下料→表面处理→冲压→退火→表面处理→冲压→表面处理→冲压→滚光→切口→检验→表面处理。经反复比较论证上述两种方案，最终采用了第二种方案。

1．2工艺重点

改进上、下模锥度及内径尺寸以控制冲压件壁厚差在0．05mm以内，保证变薄拉伸后的壁厚精度;采用表面处理，尽可能减少坯料与模具直接接触摩擦，保证变薄拉伸时的外形尺寸精度和形位公差。由于冲模具的刚性较差，所以变薄拉伸时，必须保证坯料在拉伸过程中具有良好的润滑。表面处理:即先在磷酸盐内磷化，然后在肥皂乳浊液内皂化。

1．3坯料的制取

冲压坯料采用2mm板料冲制而成，见图2。采用复合冲压既有利于冲压凸凹模调整中心，又保证了坯料的尺寸精度和形位公差，提高了生产效率。

1．4坯料的软化和润滑

冲盖引长后采用退火，可获得较佳的成形效果及减少产品冷作硬化所造成的裂纹。变薄拉伸润滑采用磷化、皂化表面处理，可显著提高冲模具的使用寿命。

2模具设计

该零件的成形采用冲盖模及拉伸成形模成形。

2．1冲盖模的设计

冲盖模结构示意图见图3，冲盖冲采用冲盖剪刀内孔导向，剪刀采用模子导向，这样既保证了三者的同轴度精度，又保证了冲压件的壁厚精度及尺寸，产品合格率达98%以上，为保证后续冲压工序的壁厚精度打下了基础。冲盖模设计要点如下:冲盖冲与剪刀采用H7/N7导向配合，剪刀与冲盖模采用H7/h6配合。

2．2拉伸成形模的设计

拉伸成形模采用导向模、上、下模成形工艺，其结构示意图见图4。坯料经过导向模导向后，进入上模工作带拉伸16mm后，进入下模进行同时变薄拉伸，最后进入钳口盒内进行退货。

3结语

长期生产实践证明，通过更换材料，采用优化成形工艺及模具设计后，薄壁筒的生产成本大幅下降，合格率达98%以上，利润增加25%。

作者:张洁 单位:1.江西冶金职业技术学院 2.江西省冶金技师学院

［参考文献］

［1］王孝培．冲压设计资料［M］．机械工业出版社，1983．

［2］申明谟．板料冲压与冲模设计［M］．机械工业出版社，1979．