警 搿 圣 誓 重 生 l 持 — 臻 雾 峰：薯 鬻 誊 磐 一 -“ t 瓮 ～ 慧 ≈ i 一 ‘挎 譬 冲压模具设计中对压边圈的结构改进 宝鸡合力叉车厂 ( 陕西7 2 1 0 0 0 ) 郝建玮王全科 1 ． 拉深时工件凸缘部分材料的应力与应变状态 工件凸缘部分是拉深时主 要变形区，这部分受三个方向 应力作用 ( 见图 1 ) 其径向受 拉应力 作用，切向受压应力 作用这两种应力使坯料产 生塑性变形，并向中心移动逐 渐进入凸模与凹模所形成的间 隙里，最终形成零件的筒形侧壁 图1 2 ． 压边圈作用与坯料受力分析 在拉深过程中，拉深变形区的工件凸缘部分在切向 压应力作用下，很可能因为失稳而发生起皱现象，为了 防止拉深件起皱，生产中多采用压边圈，在压边圈上施 加的作用力成为压边力 ： 这样，坯料被压紧在凹模平 面上，当拉深时工件凸缘部分仅在压边圈与凹模平面之 间通过，使工件不致失稳而起皱，与此同时，由于摩擦 力的存在会阻止坯料的顺利滑动 在生产中确定压边力很重要，当压边力过大时坯料 由于受到过大的压边力，产生较大摩擦力，而不容易被 拉人凹模，从而使底部转角处拉裂。
而零件底部转角处 拉裂，摩擦力与径向力两个方向相反的力共同作用是导 致这一现象的重要原因之一当压边力过小时，则坯料 在拉深过程中，由于受切向的压应力作用很容易起皱， 影响拉深质量况且由于起皱的坯料，若拉人凸凹模间 隙中，则会被卡住，既易损坏模具，又使工件底部拉 裂 3 ． 压边圈的结构改进 从上述压边圈作用与坯料受力分析可知，在过去的 设计中，通常压边圈是直接压在坯料上，由于压边力压 紧坯料的同时，也产生摩擦阻力阻止坯料拉入凸凹模间 隙中，往往零件底部圆角处拉裂是由于摩擦力与径向力 两个方向相反的力共同作用的结果通常，为避免零件 出现废品，除加大凹模圆角半径外，压边力需要进行反 复调整，尤其对于底面需要压型的盒形件，由于各边侧 壁形成过程中坯料承受的压边力不同，很容易使零件出 现起皱或者拉裂搞清压边圈的作用与坯料受力后，我 们在设计压边圈时， 在压边圈与凹模之间形成滑动间 隙， 在拉深时， 使坯料不直接承受压边圈施加的压边 力 当零件为旋转体拉深件时 ( 见图2 ) ，坯料是圆形， 可车削台阶面，既可以起到坯料定位作用，同时，又可 以形成坯料滑动间隙对于盒形件 ( 见图 3 ) ，由于坯 料外形复杂，则在压边圈 ( 倒置时)或者凹模上面，安 置定位板，起到坯料定位作用和形成坯料滑动间隙。
确 定滑动间隙是一个关键环节 图2 1 ．凸模2 ． 坯料3 ．凹模4 ． 压边圈5 ． 零件 幽3 I ．零件2 ．坯料3 ．压边圈4 ． 凸模5 ．压料橡胶 6 ． 定位板7 ．凹模8 ．托料板 压边圈与凹模端面之间形成的间隙高度为： ^=t +( 0 ． 1～0 ． 1 5 ) t 式中￡ ——板厚的公称尺寸 最 ——板厚最大尺寸 参磊 工冷 加 工 呈 笪! 呈 塑_ WWW， m e t al wor ki ngI 950 ． c om 瞄盔 腑 ＆ 车床旋压薄壁管应用 陕西宝光真空电器股份有限公司 ( 宝鸡7 2 1 3 0 4 ) 杨秋利 薄壁管作为真空弹性元件的原材料，在机械、电子 行业有较广泛的应用，通常薄壁管零件是在立式旋压机 上加工的，对操作工要求高，尤其对于小批量件，生产 周期较长，成本高为了提高产品的快速反应能力，减 少设备投入和人员投入，在设备上寻求突破点由于车 床属于工厂的常用设备，而且和立式旋压机的转动相 似，所以选择在 C 6 1 6车床上进行薄壁管旋压 ， 探索薄 壁管车床旋压的可行性及较佳的旋压工艺 1 ． 旋压模具设计 薄壁管的壁厚一般为0 ． 1 6 mm，毛坯厚度为 0 ． 3 8～ 0 ． 4 m m，变形在 0 ． 2 m m左右，对于这种壁薄变形量大的 零件，要保证质量，设备和模具的精度必须严格要求。
凸模、凹模的同心度要高，才能在硬件上满足要求另 外，除凸模、凹模必须有良好的组织状态和强度，还必 须有良好的润滑因此，凸模的结构设计成与主轴孑 L 锥 度配合，螺杆拉紧的形式，以减少装夹误差 由于凸模找正后位置已固定，所以如何保证凸模、 凹模的同轴度就变得尤为重要凹模装夹在刀架上，凹 模工作面在水平方向，和立式旋压存在的区别是工作方 4 ．结构改进后压边圈的应用 压边圈结构改进后，在拉深过程中，坯料受径向力 作用，最初由于坯料在压边圈下，没有真正受到压紧力 r ， ，( 见图 1 ) ，可以顺利地滑动随着坯料进一步拉深， 坯料受径向拉应力 ．向中心移动，工件的凸缘部分受 切向压应力 越来越大，凸缘部分坯料存在失稳 、起 皱的倾向，但由于材料只能在压边圈与凹模之间形成的 间隙内滑动，从而抑制了坯料失稳、起皱，从而保证拉 深过程顺利完成不难看出，压边圈与凹模上缘形成的 间隙大小是模具人员设计的，在设计时，只需要计算所 需最小压边力，在拉深过程中只要压边力大于所需最小 压边力即可 l 叠 -兰 釜! 塑 WWW． met a1 wor ki ng1 9 50 ． c om 参磊 工冷 加 工 向上的巨大差异，如图1所示。
3 4 ( a )车床旋压 1 ． 卸料板2 ．凸模3 ．铜套 4 ．凹模5 ．钢珠6 ． 垫板 ^ 、＼ 、 4 5 ( b )立式旋压 1 ． 垫板2 ．凸模 3 ．凹模座4 ．凹模 5 ． 钢珠 图l 车床旋压与立式旋压的模具结构对比 图 1 可见，立式旋压的模具简单，钢珠不需要径向 固定，只需轴向固定 ，而车床旋压的钢珠必须有径向定 位装置在不影响模具工作的情况下，要达到固定钢珠 的目的，设计了一半圆弧槽 固定钢珠，将凹模座加长， 将定位装置装于凹模座中固定，为了便于拆卸，设计成 滑配另外，由于旋压过程中薄壁筒变形较大，发热严 重，所以，冷却和润滑比较重要，在凹模座上设计一油 孑 L ，定位座上设计一冷却槽，实现冷却和润滑， 其结构 5 ．实际应用 这种结构的压边圈，在我们的生产实际中已经得到 普遍应用例如，我厂生产的旋转体拉深件，如图2 所 示，模具采用倒置结构，设计压边圈时，在其端面上， 车出直径与坯料尺寸相应的台阶面用于坯料定位再如 我厂生产的覆盖件 ( 见图 3 ) ，零件成形时底面压型而 周边拉深或者翻边模具设计时，在凹模上端面布置定 位板，实现坯料定位。
以上两套模具中，台阶深度、定 位板厚度按照计文中算式计算即可MW ( 收稿 日期 ：2 0 0 9 0 1 1 5 ) 。