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全钢通路地板通风板模具设计研究

 论文栏目:模具设计论文     更新时间:2018/2/13 16:25:53   

摘要:根据全钢通路地板通风板的结构特点,合理运用通风长条孔的布局进行模具设计,在模具制造时,除了凸、凹模尺寸有差异外,其他板块零件不需要进行调整,只需要调节凸、凹模间隙即可满足生产需求,实际生产时,模具结构稳定可靠,制件成形质量和生产效率高。

关键词:通风板;凸模;避空孔;阶梯冲裁;定位销

1工艺分析及工艺方案

通风板是全钢通路地板的补充产品,在机房通风中起关键作用,其结构如图1所示,外形尺寸600mm×600mm×1.2mm。由图1可知,通风板为单元冲切平行阵列8等分,考虑机床工作台尺寸有限及凸、凹模更换情况,如采用2等分或4等分设计,则需要4次或2次冲切,增大模具上、下模板的设计宽度,模具固定不良,同时增大对机床冲裁力的要求。为减少冲切次数,需增大模具上、下模板及凸、凹模的工作面积,且在模具使用过程中,更换凸模的次数不变,增加模具制造成本。基于以上思路,模具设计时,采用单元冲切,分8次冲切成形。全钢通路地板通风板冲压时,条料依靠零件外形定位,先冲切制件的前4排孔,然后采用定位销插入第1排冲切孔对条料进行定位,进行第2次冲切,然后定位销插入第2排孔,进行第3次冲切……以此类推,直至8次冲切完成。图1全钢通路地板通风板结构由于制件为单元冲切,需要8次冲切,增大累积误差,为保证制件的成形质量,对定位销的公差要求严格,为提高生产效率,在保证定位的情况下,还要保证板料退料的方便性,最终采用固定挡料销。由于通风板的成形需进行8次冲切,冲压过程中的稳定导向对制件的成形质量至关重要,若导柱按常规尺寸选择,则冲切钢板时冲切力不足,选择直径为ϕ40mm或ϕ50mm的导柱进行导向。为了增加凸模的稳定性,凸模采用整体加工,减少对凹模的磨损,并采用内导柱导向,保证冲裁间隙。

2模具结构

根据以上分析,设计的模具结构如图2所示。(1)内导柱的选择:内导柱起稳定卸料板、凸模及保证冲裁间隙的作用,因此内导柱强度需达到一定要求,模具内导柱采用直径为ϕ16mm的中型导柱,保证了模具可靠性以及制件的成形质量。(2)凹模的有效使用厚度:在保证凹模磨损时方便修模的前提下,也需要考虑良好的落料方式。(3)凸模固定板(见图3)的设计及加工需考虑凸模(见图4)动作的有序性,采用不干涉的销钉固定及导向,起防护作用,同时凸模固定板上给销钉留有足够大的空间便于凸模的安装调试。

3模具零件设计

(1)在进行模具设计时,根据分析及经验采用横排布局,保证2个凸模的肩式凸台间互不干涉,为保证凸模的稳定性和互换性,在凸模上端增加销钉(2)为方便凹模落料,除保证凹模刃口磨损留有的余量外,将刃口下方扩大,保证落料顺畅。(3)通风板需进行8次定位才能冲切完成,选择定位零件时需考虑其使用寿命,采用图5所示的固定挡料销,保证定位稳定可靠,减少累积误差。在卸料板(见图6)上设计避空孔,避开固定挡料销且保证压料均匀,保证制件质量。由于机床冲裁力有限,当钢板厚度大时会增加冲裁力,从而增加对模具凸、凹模的磨损,为避免同时冲压时使凸模固定板受力过大造成受力不均衡,将凸模13和凸模14尺寸进行调整,两者高度相差1.5mm,当凸模13冲切完成后,凸模14再进行冲切,保证冲压的平稳性。生产时发现冲切钢板时,模具卸料力不足,卸料迟缓,针对这一问题,采取增大橡胶11直径的措施,同时将凸模固定板掏空,生产试制表明该方法能增大卸料力,解决了卸料迟缓问题。

4结束语

该模具的设计,既可以满足钢板生产又可以满足美耐板(HPL板,覆盖在钢板上的一层装饰板,有耐磨、防静电等特点)的生产,其中钢板的孔尺寸要略小于美耐板尺寸,这样,钢板被美耐板遮盖,防止钢板外露影响美观,在粘接过程中,美耐板和钢板粘接定位要准确,防止出现“双眼皮”现象。在对美耐板冲切模进行设计时,除了凸、凹模有变化,其他与该模具基本相同。在制造该模具时,除了凸、凹模尺寸有差异外,其他板块零件不需要进行调整,只需要调节凸、凹模间隙即可满足生产需求。经过几个月的生产,该模具使用良好,可为地板通风板的模具设计提供相关技术基础。

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作者:齐国良 单位:沈阳飞机工业(集团)有限公司

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