CN103978101A - 一种保护罩零件的加工方法 - Google Patents

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彭南宁
徐辉
雷世斌
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Abstract

本发明公开了一种保护罩零件的加工方法,所述保护罩零件采用J23-16T冲压机冲压成型,冲压保护罩零件的坯料采用椭圆或菱形薄板料;冲压过程分为罩体成型、整形和冲孔切边三个阶段;罩体成型采用无凸缘筒形拉伸模具进行冲压,先将罩体冲压成较大外径,较低高度的圆筒;再更换不同尺寸的无凸缘筒形拉伸模具继续冲压逐步缩小罩体的直径并延长罩体的高度,直至罩体的直径和高度逐渐接近设计尺寸后完成罩体成型阶段;然后再更换整形模具,采用有凸缘筒形拉伸件模具将罩体的直径和高度冲压至最终的设计尺寸,并冲出凸缘,利用冲孔切边复合模冲孔、切边。本发明成形质量好,拉伸中不需使用润滑剂润滑,中间无需退火处理;可缩短工序,减少模具,提高生产效率。

Description

一种保护罩零件的加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种保护罩零件的加工方法,属于非均匀凸缘深圆筒薄壁零件加工技术领域。
背景技术
[0002] 本发明所加工的零件是一个用于保护自锁螺母的保护罩,该零件包括罩体,罩体为顶部封闭的圆筒。罩体的底部两侧设有对称的耳片,耳片上设有固定孔。使用时,将该零件的罩体内涂上防锈油脂,罩住自锁螺母,以防止自锁螺母锈蚀,然后用螺钉穿过该零件耳片上的固定孔与基体连接。该零件将具有以下特点;1、该零件的厚度只有0.8,属于薄壁零件。2、罩体I两侧的耳片2较长,而罩体I另外两侧的凸缘4很小,使得零件的长度L远大于宽度W,如果将耳片2也看作是罩体I边缘的凸缘的话,该零件的凸缘极不均匀。3、该零件罩体I高度H大于罩体I的外径D,属于一端封闭的深圆筒结构。
[0003] 在对该零件的试加工时,坯料采用的是圆形坯料,冲压加工工艺按有凸缘筒体进行冲压,冲压出的产品在罩体顶部圆角处产生严重的桔皮效果,破坏了材料内部的金属结构,在罩体与耳片的交接处产生严重的折皱,产品的其它部位也有些其它机械损伤。无法保证产品质量。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于,提供一种保护罩零件的加工方法。以解决特殊凸缘类零件按常规冲压工艺加工时无法解决的产品表面起皱或其它机械损伤的技术问题。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的:
一种保护罩零件的加工方法,所述保护罩零件采用J23-16T冲压机冲压成型,冲压保护罩零件的坯料采用椭圆或菱形薄板料;冲压过程分为罩体成型、整形和冲孔切边三个阶段;罩体成型采用无凸缘筒形拉伸模具进行冲压,先将罩体冲压成较大外径,较低高度的圆筒;再更换不同尺寸的无凸缘筒形拉伸模具继续冲压逐步缩小罩体的直径并延长罩体的高度,直至罩体的直径和高度逐渐接近设计尺寸后完成罩体成型阶段;然后再更换整形模具,采用有凸缘筒形拉伸件模具将罩体的直径和高度冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘,最后再利用冲孔切边复合模切除不规则凸缘多余的边同时在耳片上冲出固定孔得保护罩零件成品。
[0006] 前述加工方法中,所述无凸缘筒形拉伸模具由拉伸凸凹模和落料凹模构成一副模具对,所述无凸缘筒形拉伸模具包括至少两副不同尺寸的模具对构成系列模具;通过不同尺寸的系列模具对将罩体的直径和高度逐渐冲压至最终的设计尺寸。
[0007] 前述加工方法中,所述有凸缘筒形拉伸件模具包括整形凸模和整形凹模,通过整形凸模和整形凹模将罩体的直径和高度一次冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘。
[0008] 前述加工方法中,所述模具采用敞开式结构,拉伸凸凹模或整形凹模集中有上模座、模柄和固定板的功能直接固定在冲压机的上滑块上;落料凹模和整形凸模直接用螺钉与下模座或下垫板连接。
[0009] 由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,本发明的模具采用敞开式结构,维修及刃磨方便。在进行模具设计时,拉伸凸凹模与拉伸凹模之间不设压边圈,形成无凸缘筒形拉伸结构,同时坯料采用与零件轮廓形状相似的椭圆或菱形薄板料,从而降低了拉延阻力,防止拉伸时破坏材料的内部结构,在表面产生桔皮效果。提高了危险断面的强度,降低了拉深难度。在进行模具设计时凸凹模集中了上模座、模柄和固定板的功能。落料凹模和整形凸模用螺钉与下模座或下垫板连接,简化了模具结构,装卸方便。本发明的方法可减少拉伸次数,降低金属消耗,成形质量好,拉伸中不需使用润滑剂润滑,不需增加中间工序退火处理;实现了缩短工序,减少|旲具,改进质量、提闻效率的目的。
附图说明
[0010] 图1是本发明所加工零件的主视图,
图2是图1的左视剖面图,
图3是图1的俯视图,
图4是本发明所加工零件的三维局部剖切视图;
图5是本发明一个冲程的加工方法示意图;
图6是本发明所用一副模具对的示意图;
图7是本发明所用菱形坯料的示意图;
图8是本发明所用椭圆形坯料的示意图;
图9是未达到设计尺寸的半成品零件示意图;
图10是本发明所用整形模具的示意图。
[0011] 图中的标记为:1-罩体,2-耳片,3-固定孔,4-凸缘,5-螺钉,6-推板,7-凸凹模,8-凹模,9-打杆,10-坯料,11-半成品零件,12整形凸模,13-下模座,14-垫板,15-整形凹模。
[0012] 具体实施方式,
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,但不作为对本发明的任何限制。
[0013] 一种保护罩零件的加工方法,所述保护罩零件采用J23-16T冲压机冲压成型,冲压保护罩零件的坯料采用椭圆或菱形薄板料;冲压过程分为罩体成型、整形和冲孔切边三个阶段;罩体成型采用无凸缘筒形拉伸模具进行冲压,先将罩体冲压成较大外径,较低高度的圆筒;再更换不同尺寸的无凸缘筒形拉伸模具继续冲压逐步缩小罩体的直径并延长罩体的高度,直至罩体的直径和高度逐渐接近设计尺寸后完成罩体成型阶段;然后再更换整形模具,采用有凸缘筒形拉伸件模具将罩体的直径和高度冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘,最后再利用冲孔切边复合模切除不规则凸缘多余的边同时在耳片上冲出固定孔得保护罩零件成品。无凸缘筒形拉伸模具由拉伸凸凹模和落料凹模构成一副模具对,所述无凸缘筒形拉伸模具包括至少两副不同尺寸的模具对构成系列模具;通过不同尺寸的系列模具对将罩体的直径和高度逐渐冲压至最终的设计尺寸。有凸缘筒形拉伸件模具包括整形凸模和整形凹模,通过整形凸模和整形凹模将罩体的直径和高度一次冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘。模具采用敞开式结构,拉伸凸凹模或整形凹模集中有上模座、模柄和固定板的功能直接固定在冲压机的上滑块上;落料凹模和整形凸模直接用螺钉与下模座或下垫板连接。
实施例
[0014] 本例所加工的零件是一个用于保护自锁螺母的保护罩,图1是该零件的主视图,图2是图1的左视剖面图,图3是图1的俯视图,图4是该零件的三维局部剖切视图。由图1至图4可见,该零件包括罩体1,罩体I为顶部封闭的圆筒。罩体I的底部两侧设有对称的耳片2,耳片2上设有固定孔3。使用时,将该零件的罩体I内涂上防锈油脂,罩住自锁螺母,以防止自锁螺母锈蚀,然后用螺钉穿过该零件耳片2上的固定孔3与基体连接。
[0015] 该零件将具有以下特点;
1、该零件的厚度只有0.8,属于薄壁零件。
[0016] 2、罩体I两侧的耳片2较长,而罩体I另外两侧的凸缘4很小,使得零件的长度L远大于宽度W,如果将耳片2也看作是罩体I边缘的凸缘的话,该零件的凸缘极不均匀。
[0017] 3、该零件罩体I高度H大于罩体I的外径D,属于一端封闭的深圆筒结构。
[0018] 在对该零件的试加工时,坯料采用的是圆形坯料,冲压加工工艺按有凸缘筒体进行冲压,冲压出的产品在罩体I顶部圆角处产生严重的桔皮效果,破坏了材料内部的金属结构,在罩体I与耳片2的交接处产生严重的折皱,产品的其它部位也有些其它机械损伤。无法保证产品质量。
[0019] 本例在充分分析该零件特殊结构的基础上,根据零件在宽度W方向,属于窄凸缘筒形拉伸件的特点,采用无凸缘筒形拉深件的工序计算步骤计算优化毛坯设计、确定拉伸次数及各次拉伸直径、重新设计模具,经试验合格后再进行批量生产。本例坯件的外廓采用与工件轮廓形状相似的菱形或椭圆(见图8)坯料,菱形坯料的四个角均为圆弧角(见图7),而不是传统的圆形坯料,从而降低了拉延阻力,提高危险断面强度,减小了拉深难度,减少了拉伸次数,也减少了金属消耗,成形质量好,拉伸中不需使用润滑剂润滑;不需增加中间工序退火处理;达到了缩短工序,减少模具,改进质量、提高效率的目的。图9是工艺优化、改进模具设计后双耳片自锁螺母保护罩在成形过程中的半成品件。图9中的半成品件罩体的直径大小设计尺寸,罩体的高度小于设计尺寸。并且在进行罩体的拉伸过程中,对于材料较薄,拉深深度比直径大的中小型窄凸缘筒形拉伸件在前两次拉伸中可不留凸缘,先拉成圆筒件,而在以后的拉伸中采取逐步缩小直径的方法中留下连接凸缘的圆角部分,在整形工序时再压成平整的凸缘。
[0020] 图5是本例一个冲程的加工方法示意图;其加工过程是:将模具置于J23-16T型冲压机的工作台上,先将凸凹模7固定在冲压机的滑块上,然后用内六角扳手拧松螺钉5,使推板6下沉,手动调节冲压机滑块下降,将凸凹模7对入凹模8内,目测并校正间隙均匀后,用压板将下模压紧,随后调节冲压机滑块上行,凸凹模7退出凹模8。拧紧螺钉5使推板6上平面与凹模8上平面平齐。启动冲压机工作,滑块上升,模具开启,将板料放在凹模8上,踩下脚踏,冲压机滑块下行,凸凹模7进入凹模8直到下死点,零件落料拉深成形。然后冲压机滑块上升,零件由于顶出装置的作用留在凸凹模7内,当冲压机滑块上升,打杆9碰到横梁将零件从凸凹模7中打出,完成一个冲压过程。
[0021] 图10是本发明所用整形模具的示意图;整形凸模12固定在下模座13的垫板14 上;整形凹模15固定在冲压机的滑块上,整形凹模15内设有打杆9。

Claims (4)

1.一种保护罩零件的加工方法,其特征在于:所述保护罩零件采用J23-16T冲压机冲压成型,冲压保护罩零件的坯料采用椭圆或菱形薄板料;冲压过程分为罩体成型、整形和冲孔切边三个阶段;罩体成型采用无凸缘筒形拉伸模具进行冲压,先将罩体冲压成较大外径,较低高度的圆筒;再更换不同尺寸的无凸缘筒形拉伸模具继续冲压逐步缩小罩体的直径并延长罩体的高度,直至罩体的直径和高度逐渐接近设计尺寸后完成罩体成型阶段;然后再更换整形模具,采用有凸缘筒形拉伸件模具将罩体的直径和高度冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘,最后再利用冲孔切边复合模切除不规则凸缘多余的边同时在耳片上冲出固定孔得保护罩零件成品。
2.根据权利要求1所述加工方法,其特征在于:所述无凸缘筒形拉伸模具由拉伸凸凹模和落料凹模构成一副模具对,所述无凸缘筒形拉伸模具包括至少两副不同尺寸的模具对构成系列模具;通过不同尺寸的系列模具对将罩体的直径和高度逐渐冲压至最终的设计尺寸。
3.根据权利要求2所述加工方法,其特征在于:所述有凸缘筒形拉伸件模具包括整形凸模和整形凹模,通过整形凸模和整形凹模将罩体的直径和高度一次冲压至最终的设计尺寸并冲出不规则的凸缘。
4.根据权利要求2或3所述加工方法,其特征在于:所述模具采用敞开式结构,拉伸凸凹模或整形凹模集中有上模座、模柄和固定板的功能直接固定在冲压机的上滑块上;落料凹模和整形凸模直接用螺钉与下模座或下垫板连接。
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