0引言
我厂高档旅游客车的乘客门采用双扇可折叠式的。其截面形状为矩形封闭式的,较为复杂,长度近2m,材料采用2mm厚的20号钢板。从其截面的结构看,不可能一次成形其全部形状,需经多次成形才能完成。从其使用状态看,成形后要求零件有一定的刚度和精度。应对该件进行成形工艺分析,确定合理的工序和模具结构,才能压制出高质量的零件并尽量降低成本。
1边框的工艺分析
零件截面形状复杂,属于矩形封闭成形件,矩形的底部带燕尾槽,增加成形难度,且底部圆角较小,成形易裂。对该件的工序安排,直接影响模具结构和产品的质量,制定出合理的成形方案是压制该件的关键。在安排工序时应尽量使毛坯或半成品定位方便可靠,卸料方便,尽量避免成形时材料的拉伸或变薄及圆角区域产生裂纹,模具工作部分几何形状便于试模后的调整。选择多次弯曲成形该件,并尽可能减少弯曲次数,降低模具费用。
2弯曲成形工序的确定
根据零件截面形状分解其成形工序,确定工序尺寸,按零件截面图展开,初步确定展开料宽为185mm.该件可按左右对称形状成形,第一工序先弯成W形,其中U型槽作为后顺工序的定位槽,为后顺工序能顺利将件放入模具中,U型槽尺寸确定为1910.2mm,在以后的工序中逐步成形到零件要求的尺寸。第二工序将封闭矩形外框尺寸一次成形,U型槽尺寸确定为18.610.4mm,其它尺寸按零件图展开尺寸成形到位。第三工序将毛坯预弯成半封闭形状,此工序封闭角度必须有利下道工序的封闭成形,但应不防碍成形凸模的退出,并使坯件不粘凸模。经计算该工序成形60较好,U型槽口的尺寸确定为18.210.7mm.以上各成形工序中,U型槽尺寸确定稍宽且深度稍浅,如试模后达不到最终零件要求的尺寸便于调整。第四工序成形到零件要求的尺寸,也是最后一道成形工序。
从工序图中看出,该工序不仅要使矩形开口闭合,而且使底部的燕尾形成形到位。由于底部两处内圆角的强度不同,封闭成形U型槽的槽口尺寸减小,封闭成形时,外框达到尺寸过程中,通过R2.5mm处圆角的传力作用,燕尾形可以成形,同时R2.5mm受压缩变小,U型槽深度增大,可以达到零件尺寸要求。
3模具结构的确定
该件长度较长,由于设备工作台所限,需选择630t闭式双点压力机,这样如每一工序设计一套弯曲成形模,需4套模具。既浪费模具材料,生产率低,又浪费设备。前三工序形状较简单,成形模也不复杂。因此,将三道工序采用一套连续模来完成。最后一道工序不仅要使矩形封闭成形,而且要使底部的燕尾槽成形。由于该件属左右对称封闭件,采用对称式斜楔弯曲模成形。这样既节省了模具(关于汽车模具设计的分析)费用,又避免了大马拉小车的设备浪费。
4模具设计
4.1连续模的设计
由于模具较长,调整时较困难,将模具设计成既简单,又方便调整,且卸料方便的结构。第二工序的成形力较大,安排在模具的中心位置,第一、三工序的成形力相近,可对称布置。在第一工位成形时采用可调整定位板,保证成形的件以中心对称,并方便坯料尺寸调整。该工序用弹性卸料。后序以工位一成形的1910.2mm槽定位,工位二用弹簧和顶杆卸料,由于设备结构所限,不能同时用顶杆,工位三仍用弹簧卸料,为模具装配调整方便,模具凸、凹模及卸料板均采用分块式结构。