引線頭成形工藝及模具設(shè)計(jì)講解
引線頭成形工藝及模具怎么設(shè)計(jì)?流程和步驟是怎么樣的呢?下面YJBYS小編為你講解!
圖1所示引線頭零件是某產(chǎn)品上的零件，材料為6 mm×25 mm軟銅母線。產(chǎn)品的質(zhì)量要求是：母線兩頭扭轉(zhuǎn)90度的同時(shí)，扭轉(zhuǎn)變形區(qū)再疊加一個(gè)Z形彎，Z形彎要求保證尺寸11 mm，零件扭彎變形區(qū)沒有特殊要求，由模具自然成形即可，兩端頭30mm尺寸范圍內(nèi)必須平整，各部位不允許有壓痕等缺陷。因該零件批量較大，要求采用模具成形。
1工藝性分析
該零件材料為軟態(tài)銅母線，塑性好，彎形回彈小，有利于零件的成形和尺寸的保證，但彎形中容易出現(xiàn)壓痕，模具設(shè)計(jì)制造時(shí)必須充分考慮。對(duì)于扭彎件一般要求扭彎變形部位長度為2.5b～5b時(shí)(6為銅排寬度)工藝性最好，該零件扭彎部位長度尺寸為70 mm，符合扭彎工藝要求。通過上述分析，該零件的工藝性比較好，關(guān)鍵是工藝方案確定和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2工藝方案確定
該零件是一個(gè)特殊的扭彎成形件，變形部位疊加了扭彎和Z形彎兩道彎。如果考慮一次成形，顯然模具設(shè)計(jì)很困難，以前也沒有類似例子可以借鑒，為了降低風(fēng)險(xiǎn)和模具設(shè)計(jì)的難度，決定兩道彎分開成形。分開彎，先彎哪道彎是關(guān)鍵。先彎Z形彎，中間工序的毛坯尺寸很難確定，若中間工序尺寸確定得不合適，2道工序的模具都會(huì)存在問題，而且先彎Z形彎給扭彎工序增加了較大的難度。若先扭彎成形，再彎Z形彎，中間工序尺寸容易確定，扭彎工序和Z形彎工序的模具設(shè)計(jì)也相對(duì)容易。經(jīng)過上述分析，確定該零件的成形方案為：下料后先扭彎成形，再彎Z形彎。此方案需設(shè)計(jì)扭彎模和Z形折彎模各一套。此外，下料長度不易確定，采取把首次試制時(shí)的下料長度適當(dāng)加長，根據(jù)實(shí)測尺寸確定準(zhǔn)確的下料尺寸。
3工藝計(jì)算
3.1扭彎回彈量確定
軟銅母線成形好、回彈小，在精度要求不高的彎曲中可不考慮回彈影響。扭彎是一種特殊的彎曲，相關(guān)資料也沒有專門的介紹，為了提高零件精度，同時(shí)為下道工序做好毛坯準(zhǔn)備，本例在設(shè)計(jì)中按90度單角自由彎取回彈角，經(jīng)查表取回彈角為2度。
3.2扭彎力估算
對(duì)于擔(dān)彎力的計(jì)算，因扭彎變形沒有專門的計(jì)算公式，本例在計(jì)算時(shí)按V形件自由彎曲經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算。P自=0.6kbδ2σb/(r+δ),其中k=1.3，彎曲件寬度b按變形區(qū)對(duì)角線計(jì)b= (252+ 702)1/2=74.4 mm,δ=6 mm，σb=200 MPa，折彎圓角按最小一個(gè)料厚計(jì)r=6 mm，則P自=34819 N。根據(jù)彎曲力大小及生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備情況，選用JB 23-80型開式可傾壓力機(jī)。
4模具結(jié)構(gòu)和工作過程
4.1彎模
圖2所示為扭彎模結(jié)構(gòu)，該模具采用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架，模具通過模柄7與壓力機(jī)連接固定。毛坯靠定位板14和定位銷8在模具中定位，定位板14位置可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，承料銷16對(duì)毛坯起到支承的作用。彎形時(shí)，上模下行，凸模11分別壓銅母線兩側(cè)，使銅母線兩頭向相反方向扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)銅母線的扭彎，定位銷8在壓形過程中起到定位和限制銅母線移動(dòng)的作用。凸模繼續(xù)下行，母線與凸模側(cè)面臺(tái)階和凹模逐漸貼合，滑塊至下死點(diǎn)時(shí)模具閉合，零件扭彎結(jié)束。此模具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意3點(diǎn)：(1)凸、凹模設(shè)計(jì)時(shí)要考慮回彈角，根據(jù)上面計(jì)算，本例回彈角按2度設(shè)計(jì);(2)模具凸、凹模與母線所有接觸的表面必須光滑;(3)零件上開始扭彎變形的部位，容易出現(xiàn)壓痕，因此凸模兩側(cè)面的尖棱必須倒成圓弧。
4.2 Z形彎模
圖3所示為Z形彎模具結(jié)構(gòu)。此模具安裝在JB23-80壓力機(jī)上，通過模柄8與壓力機(jī)連接。安裝模具時(shí)，調(diào)整連桿將壓力機(jī)閉合高度調(diào)整到大于模具閉合高度30 mm位置處。先將上模緊固在壓力機(jī)上，調(diào)整下模位置時(shí)，緩慢向下調(diào)整壓力機(jī)連桿，使斜楔6側(cè)面與滑楔座9接觸，將滑楔座與斜楔側(cè)面靠齊，同時(shí)壓料板12完全壓住凹模1 1上表面，調(diào)整好后緊固下模。將扭彎成形后的半成品毛坯一端放入凹模11的凹槽內(nèi)，另一端放人滑楔5上的凹槽內(nèi)，零件端面與滑楔湍面平齊。彎形時(shí)，上模下行，壓料板12先與零件接觸，在彈簧13的'作用下，將零件緊壓在凹模11的槽內(nèi)。上模繼續(xù)下行，斜楔6與滑楔5的斜面接觸，并推動(dòng)滑楔移動(dòng)，零件在滑楔的作用下實(shí)現(xiàn)彎形，Z形彎的高度尺寸可通過調(diào)整壓力機(jī)閉合高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。此模具設(shè)計(jì)及制造中要注意3點(diǎn)：(1)斜楔角的選取、滑楔水平運(yùn)動(dòng)距離S和斜楔行程S1的計(jì)算，本例中因行程和滑楔受力不大，斜楔角按40。選取，根據(jù)零件尺寸計(jì)算得出S= 23.5 mm，由公式S/S1=0. 8391推得S1=28 mm;(2)彎形中與銅母線接觸的所有面必須光滑，尖棱倒成圓弧，尤其凹模槽和滑楔槽的兩側(cè)尖棱必須倒成圓弧;(3)模具關(guān)鍵零件的材料選取，本例中斜楔、滑楔、滑楔座、凹模均選用Cr12MoV，熱處理硬度達(dá)到58～62 HRC。
5結(jié)論
本文介紹的2套引線頭成形模結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，安裝調(diào)試及使用方便。經(jīng)批量生產(chǎn)驗(yàn)證，零件尺寸完全符合圖紙要求，該引線頭零件的工藝方案和模具設(shè)計(jì)是成功的，對(duì)同類型零件的成形也具有借鑒作用。
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