[摘要] 通过对冰箱底板桃形凸苞成形工艺的分析和对比,采取了一种合理的成形上艺,并介绍了模具结构设计以及采用的工艺措施,保证了零件的质量。
[关键词] 复合成形 桃形凸苞 工艺分析 工艺措施
1 引言
图1所示零件,材料为镀锌钢板(10O-PT-Z-L-B),厚度0.3mm,毛坯下料尺寸为458mm×670mm。冲压工艺流程为:下料--冲孔、落和--弯曲(弯四边)--拉仲(桃形凸苞)--成形(山字形),成形后要求表面平整,不允许产生划伤、起皱、拉裂等现象,从零件结构分析,零件在桃形凸苞处拉伸成形难度大,容易出现起皱、拉裂,是冲压成形和质量控制的难点。以前,我们进行过工艺试验,但因采用的成形工艺不当而失败,后来通过分析对比,采取合理的零件成形下艺和模几结构解决了这一难题。

2 工艺分析
该零件冲压工艺成功的关键在于桃形凸苞处的成形,经分析,桃形凸苞处的成形有3种方法;如图2所示,采用图2a的冲压成形工艺方法,桃形凸苞先拉伸然后在下道工序弯成形的分开成形方法,通过试验发现:拉伸成形的桃形凸苞由于最后成形时在图2a310mm处圆弧面上形成较深的皱折,并且无法消除,导致成形失败,同时也使最后1副成形模的结构变得复杂,因此该方法不可行。所以桃形凸苞的拉伸、弯曲最好采用一次成形,如图2b、图2c所示。

根据经验,凸苞在一个平面上容易拉伸成形,如果桃形凸苞的拉伸,弯曲复合成形能简化在—个平面进行,则零件的成形将变得容易,从而简化模具的结构。
通过分析图2b发现:(1)凸苞的拉伸屑于宽凸缘、浅拉伸成形,可以采用压边圈一次成形;(2)以凸苞所在平面为基准,零件桃形凸苞拉伸高度20mm小于零件在桃形凸苞处的折弯高度24mm,又零件的折弯高度24mm与零件宽度之比(24/415=0.057)以及与零件长度之比(24/(310+326)=O.037)均很小,对成形的影响很小,可以忽略不考虑,容易拉伸、弯曲同时成形,而如果采用图2c所示的方法在模具上冲压成形,在冲床垂直运动方向不容易调整压料面间隙,无法调整压料力对材料变形的影响,起皱不易消除,显然此方案不可行。因此,零件桃形凸苞的成形工艺应采用图1b所示的下序图比较合理,这样既筒化了模具结构设计,又方便了下一道下序的定位。
3 工艺措施
(1)经分析,坯料相对厚度(t/B=O.3/415=0.0065)很小,因此,需要采用强力压边装置,来提高材料的变形阻力;而在模具结构上通常采取设置阻延筋来提高材料的抗失稳起皱能力,但受工件坯料和零件表面质量要求所限制,只能通过调整合理的压边力来解决。
(2)分析工序图2可知:在折弯线右侧桃形凸苞的坡度小,易成形,但在R500mm(见图1)的末端,山于材料流动受阻小,容易起皱;在折弯线处及左侧,由于工件形状突变,凸苞成形过程中受拉伸、弯曲等应力复合作用,材料流动受阻不均匀,导致各处变形不均匀,若采用相同的压边力,使材料周边阻力相同,势必会在工件变形小的部位起皱,而在变形剧烈的部位产生拉裂现象;根据拉伸件各处的变形程度调节各处的压边力,使各处保持与变形相适应的进料阻力,就会有效地抑制起皱和拉裂现象的发生,因此,在模具结构设计及模具零件设计中应充分考虑,防止零件在成形过程中产生起皱和拉裂。
4 设备选择
根据经验和公司现有的设备,选用在闭式压力机(JH36-250)上加工,因为材料的相对厚度很小,采用较大且稳定的压边力拉伸,有利于拉伸成形过程中阻延材料的流动,防止起皱,同时,由于使用气缸推压,压力稳定调整方便,生产效率高。





