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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 模具

柴油機油箱下體沖壓工藝及模具設計

發布日期：2022-10-09 點擊率：54

摘要：針對該油箱下體具有不對稱寬凸緣、垂直階梯盒形件、與拉伸反向凸起成形等特點，制定出了合理的沖壓工藝方案，設計了相應的油箱下體第一、第二次拉伸模，反向壓凸起整形模，切迫摸等模具，應用效果很好，制件質量達到圖紙要求，巳進行大批量生產。
關健詞：柴油機油葙反向凸起成形拉伸成形模具設計

1 工藝分析

從圖1所示零件圖分析，可知該油箱下體有兩個特點：①呈階梯形狀的盒形件，該零件長方體盒形處淺端深度為40mm，深端深度為118.5mm，并且從淺端過渡到深端采用垂直臺階的過渡形式，拉伸工藝差。如果采用一次拉伸成形，則較深端需要大量材料流進以補充成形．避免零件拉裂。而對較淺的一端則需在同樣的時間內少量材料流進，避免零件起皺。在垂直臺階處只用R20mm圓角過渡，材料的流動性差，阻力大，不宜成形，這就要求毛坯板料拉伸時以極不均勻的方向流人拉伸凹模，很難一次拉伸成形。⑨另外該零件是極不對稱的寬凸緣的盒形件，三邊的凸緣寬度為1lmm，一邊的凸緣寬度為233mm，這就造成了拉伸時，寬凸緣的一邊由于壓邊面積大，摩擦阻力大，材料流動慢而窄凸緣的三邊材料流動速度快，R30mm圓角處對應毛坯材料向直邊轉移時，A處和B處向寬邊轉稱材料少而向中邊轉移的多，結果造成寬凸緣與窄凸緣的圓角過渡處，切向壓應力和徑向拉應山及剪應力不均衡，容易引起該處凸模圓角拉裂或起皺嚴重的現象，致使該零件的受力狀況、工藝設計復雜化。

2　工藝參數的計算

根據帶凸緣的盒形件拉伸成形極限計算，由于該零件H實際高度=118.5mm，根據沖壓手冊計算，假設該油箱下體為352mm×118mm×118.5mm,凸緣寬度為11mm，對稱階梯盒形件，由于r/B=0.254，l/D寬=0.27，Hmax=114mm，H實際高度>Hmax，故該假設油箱下體不能一次拉伸成形，那么加上極不對稱寬凸緣后，該油箱下體更不能一次拉成形。如果分為二次帶凸緣的盒形件拉伸，則第—次盒形件的深度為78.5mm，第二次盒形件的深度為43mm均大大小于Hmax=114mm，并且經計算該油箱下體的拉伸力均小于傳力區的承載力，所以分為二次拉伸的工藝完全可行，但是必須準確計算每道工序的拉伸系數。

3 沖壓工藝及模具結構

鑒于以上兩方面的分析決定實行如下沖壓工藝流程：①下料毛坯；②第一次帶凸緣的盒形件的拉伸(292mm×ll8mm×78．5mm)；①第二次帶凸緣的盒形件的拉伸(352mm×121．5mm×43mm)；④壓(R30mm，R63mm)凸起同時整形盒形件的拉仲圓角R8m為R3nun；③切邊。共5道工序完成該油箱下體的沖壓工序，其中兩道拉伸工序的銜接配合好是關鍵，否則容易造成拉伸破裂廢品較多和切邊后凸綠直邊處起皺牧大，影響后面縫焊油箱上、下體工序從而造成油箱漏油。圖2、圖3、圖4是前3道工序的示意圖，最后2道工序的示意圖則與圖1零件圖一樣．在此不表示。

根據制定各道工序工藝參數，驗證相應的模具時，確定該油箱下體所采用的材料為寶鋼sT16．試模結果為：抽箱下體一次拉伸模、反向壓凸起整形模、切邊模均易實現，最難實現的是油箱下體二次帶凸緣的拉伸模設計，必須設計結構合理才能避免在零件的A處起皺較大和c圓角處(圖1所示)產生滑移現象。為了解決這一問題，設計了如圖5所示的二次拉伸模，該拉伸模采用凹模壓形墊浮動頂出塊的結構，在進行二次拉伸時首先對板料進行頂壓．很好的改善了圖l所示A處和C處的受力狀況和材料的流動方向，最后試模成功并投人大批量的生產。