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門角;工藝;整形;模具結(jié)構(gòu)
摘 要:
本文以北京5號(hào)線的門角為例,通過(guò)采用一系列的工藝措施和模具新結(jié)構(gòu),解決了門角整形時(shí)的坯料定位、放料和取料、底平面變形等疑難問(wèn)題,滿足了不銹鋼車的精度要求,且已經(jīng)批量生產(chǎn)。
我公司生產(chǎn)的不銹鋼車的門扣鐵是由四種門角和四種門扣鐵組合而成,是不銹鋼車重要部件之一。四種門角是整體翻邊成型后切割而成,由于門角翻邊成型和切割后變形,工件的圓角和豎邊部分與底平面不垂直、底平面不平,致使門角的形狀與門扣鐵不吻合,直接影響到門扣鐵組成和不銹鋼車的質(zhì)量,為此對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。
1 工藝分析
以北京5號(hào)線的門角為例,門角的形狀較復(fù)雜,尺寸和形狀精度要求高,因?yàn)殚T角是表面件,要求其外觀平整、光潔,其采用的材質(zhì)是不銹鋼SUS301L- L T,料厚4mm。門角主要加工工藝是:激光下料->整體翻邊->切割成四種門角。北京5號(hào)線不銹鋼車的四種門角,如圖1所示.
由于門角翻邊成型后的回彈,其圓角和豎邊部分與底平面不垂直,圓角部分與底平面有4°的回彈,豎邊部分與底平面有2°的回彈,如圖2所示。
為解決上述問(wèn)題,保證門角的圓角和豎邊與底平面垂直,其形狀與門扣鐵吻合,采取分別對(duì)四種門角用整形模具整形的工藝方法。
2 模具結(jié)構(gòu)
從零件圖2中可以看出,上門角左和下門角右、上門角右和下門角左翻邊形狀方向基本一致,所以用兩套門角整形模具就可以完成四種門角的整形。為此,開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了兩套門角整形模(左上、右下角)、門角整形模(右上、左下角)。采用上下模具結(jié)構(gòu)完成門角圓角、豎邊的整形,門角底平面的整形采用側(cè)向斜楔模具結(jié)構(gòu)。
門角整形模具結(jié)構(gòu),如圖3所示。
1下模板 2上模板 3導(dǎo)柱 4導(dǎo)套 5斜楔 6凸模 7凹模 8滑楔
9特種螺釘 10拉簧 11側(cè)壓塊 12壓板
2.1制件的定位方式
因門角形狀不對(duì)稱,整形時(shí)制件坯料定位很難實(shí)現(xiàn),采用了門角的形狀定位,將翻邊后的門角掛靠在相應(yīng)的凹模位置上,在模具整形前,斜楔夾緊坯料。對(duì)于外形尺寸相差很大的下門角,還采取了在下底板開(kāi)槽作用于托料,保證定位方式的可靠性和操作方便。
2.2 模具的斜楔結(jié)構(gòu)
采用斜楔的模具結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)先夾緊后整形的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了整形時(shí)底平面不變形。模具整形前,上模板下行,用斜楔帶動(dòng)滑楔接觸制件坯料和凹模,將壓力機(jī)的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)。
考慮在工作時(shí)的斜楔狀態(tài)和滑楔的行程,斜楔的角度取45°。
2.3 模具的工作部分
為實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)一次行程完成門角所有圓角和豎邊都能得到整形的目的,將坯料傾斜45º放置,模具的工作部分運(yùn)動(dòng)方向和整形表面相垂直。
凸、凹模的工作部分形狀尺寸和表面精度對(duì)整形質(zhì)量有很大影響,在凸、凹模工作部分預(yù)先給出相反方向2º的回彈角,凸、凹模圓角半徑大于坯料的圓角半徑,使得圓角部分能充分變形達(dá)到整形的目的,采取了提高模具制造精度,用三維數(shù)控機(jī)床加工凸、凹模等措施。凹模如圖4所示,凸模如圖5 所示。
3 模具工作過(guò)程
先將門角的坯料放在凹模上,在壓力機(jī)滑塊的作用下斜楔下行推動(dòng)滑楔接觸坯料和凹模、壓緊夾住坯料。隨著壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行,凸模向下運(yùn)動(dòng)與坯料和凹模剛性接觸完成門角整形過(guò)程。壓力機(jī)滑塊上行帶動(dòng)斜楔上移,在復(fù)位彈簧的作用下滑楔復(fù)位離開(kāi)工件,取出工件。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)采用一系列的工藝措施和模具新結(jié)構(gòu),解決了門角整形時(shí)的坯料定位、放料和取料、底平面變形等疑難問(wèn)題。整形后的門角圓角和豎邊部分的垂直度、底平面不平度都滿足了不銹鋼車的精度要求,達(dá)到了日本標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)批量生產(chǎn)。所開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的門角整形模具,因結(jié)構(gòu)合理,技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)確,均一次調(diào)試成功。