劉昌棋

（福建工程學院，福建福州（zhōu）350108）

摘要：根據保護板的結構特點（diǎn）和生產要求，分（fèn）析了保護板的衝（chōng）壓成形工藝，製定了適合保護板（bǎn）生產要求的衝壓工藝方案，敘述了拉深模、衝孔切邊模、翻邊切槽模3副模具的結構（gòu）與工作過程（chéng）。

經生產驗證，該（gāi）保護板成形工藝方案是有效而可靠的，對類似零件的生產具有（yǒu）一定的參考作用（yòng）。

關鍵詞：保（bǎo）護板（bǎn）；衝壓工藝；模具

1零件結（jié）構分析

某掃雪（xuě）機保護板的模型如圖1所示。保（bǎo）護板外（wài）形為不對稱異形件，在基準平麵上（shàng）有部分上凸和下凹，這給零件衝壓成形帶來困難。

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保護板材質為鋁合金板（bǎn），料厚2·5 mm，外形尺寸為（wéi）530·4 mm × 278·6 mm×37·6 mm,零件結構特點（diǎn）為（wéi）：

（1)零（líng）件（jiàn）為不對稱異形件，在基準平麵上有部分上凸和下凹，前端最（zuì）高處由平麵凸起（qǐ）13 · Imm，中下部凹槽處下凹深度為6mm。

（2） 零（líng）件左右（yòu）翻邊（biān）高度為24mm，內圓角為滅（miè）4 mm,且（qiě）在兩翻（fān）邊上各（gè）有6個直徑·2 mm的安裝孔。

（3） 在零件端麵的周邊分布有（yǒu）22個直徑5 ·2 mm的小孔和2個（gè）直徑3mm的孔，在零件中（zhōng）部下凹處（chù）有一個較大的異形通孔（kǒng）切槽，在切槽邊上分布有5個直徑mm的孔，孔與切槽邊（biān）緣的最（zuì）小距離為2．9 mmo

將保（bǎo）護板的上凸和（hé）下凹部分分成2道工序成形，不但生（shēng）產效率低，而且零件的翹曲變形量很大，零件平麵度達不到設計要（yào）求。

將零件上凸（tū）和下凹一次拉（lā）深成形，能大（dà）大提（tí）高生（shēng）產效率

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2零（líng）件成形工藝分析

由圖1和圖2可見，保護（hù）板前（qián）端最高處（chù）凸出基準麵13 · Imm，中下部下（xià）凹深度為6mm。

為（wéi）了使（shǐ）零件（jiàn）上凸和下凹能夠一次拉深成形，滿足拉深時板料的塑性變形要求，上、下模都必須采用浮動壓邊，並在拉深開始板料產生塑性變形（xíng）時要有足夠大的壓邊力[1]，保證拉深過程中板料不發生起皺、翹曲。

由（yóu）於零件上端（duān）凸出13 · Imm部分在邊緣上，必須在零件邊緣沿表麵留一定（dìng）的切邊餘量，拉深凸（tū）模采用圓角過渡[2]，並保證拉深初始板料處於（yú）基準平麵上，且有足夠的壓邊量。

由於保護板上凸和下凹兩部分中（zhōng）心線前後方（fāng）向不是對稱的，而且上凸和下凹相差高度達6· 1 mm，考（kǎo）慮到拉深時板（bǎn）料產生塑性變形後材料能夠相（xiàng）對均（jun1）衡地向凹模內流動

必須在中下部異形切槽內（nèi）設置凸包，以平衡板料各個方向的變形量，減少零件成形後由於殘留應力影響（xiǎng）產生翹曲變形六保證零件的（de）表麵平麵度要（yào）求。

編（biān）輯

凹槽（cáo）內（nèi）設置的凸包經切槽後去（qù）除掉，不影響零件的形狀。左右兩側翻邊上的側孔（kǒng）是安裝孔，精度要（yào）求不高，可以先衝孔後翻邊。

3衝壓工藝方案（àn）的確定

在確定保護板衝壓工藝方（fāng）案時，考慮到生產與設備條件的實際情況，為了提高生產效率，充分有效（xiào）地利用設（shè）各資源，並結合零件的成（chéng）形工藝（yì）分析（xī），采用（yòng）3道（dào）工序衝壓完成。

板料先拉深，然後進行衝孔切邊，由於凹槽內的異形切槽邊緣與（yǔ）5個直徑聲 mm的孔邊最小距離隻有2．9mm，再加上（shàng）異形切槽麵積比較大

考（kǎo）慮到凹模強（qiáng）度以及模（mó）具日後的維修難易度，將異形切槽安排到（dào）第3道工序與翻邊一同（tóng）完（wán）成。所以衝壓工藝采用拉深成形、衝孔切邊、邊切槽3道工（gōng）序。

拉深成形工序在液壓機上進行，衝孔切邊和翻邊切槽在衝床上進行，分別由3副模具衝壓成形。

板料下料尺寸為（wéi）603mm × 305mm，拉（lā）深成形後工序件尺寸如圖3所示，經衝孔切邊後工序件尺寸如圖4所示，再經翻邊切槽後得到圖2所示零件。

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4模具結構設計與工作過程 4，1拉深模結構與工（gōng）作過程為了使零件能夠一次拉深成形，拉深模采用了雙浮動壓邊結構，上模用6個氮氣彈簧20提供壓邊力，下模由四個強力彈簧19提供壓邊力。

上壓料板4的行（háng）程為18mm，下壓料板3的行程（chéng）為20mm。當拉深開始板料產生（shēng）塑性（xìng）變形時，上、下（xià）彈簧20、四提供的壓邊力大約為 40 × 103kN。

在下壓料板3的4個角落各設1個壓邊調整塊2，調節控製壓邊力。

調整塊2的高度應高出壓料板表麵一個料厚加舊mm，待試（shì）模時作適時調整（zhěng）控製壓邊力。

模具的上、下模采用2個導向塊導向，在導向固定板13的3個側麵鑲上（shàng）耐磨塊（kuài）12，以增強耐磨性和便於調整間隙。

同（tóng）時2個導向塊又能（néng）對（duì）下壓料板3進行導向，上壓料板4是通過4個固（gù）定在上凸（tū）模7上的導向塊10進行上下導向（xiàng）。

上凸模7 和下凸（tū）模16以及上壓料板4和下壓料板3都采用 7CrSiMnMoV鋼製造，具有一定的強度和硬度，又（yòu）易於加工，並在試模結束後對硬度要求較高的部位可進行局部火焰淬火。

在上模和下模各設8個卸料螺釘，上卸料（liào）螺釘巧控製上壓料板4開模後不掉落，並壓緊氮氣彈簧20。

下（xià）卸料螺釘14是為防止開模時（shí）下壓（yā）料板3粘住上模脫離導向塊，並給強力彈簧 19適當的預壓力。

在（zài）上凸模7上鑲一凸模鑲（xiāng）件18，以（yǐ）平衡板料各個方向（xiàng）產生的塑性變形，減少零件衝（chōng）壓成形後由應力產生的翹曲變形，凸模鑲件18的高度可根據試模情況進（jìn）行調整。

拉深模工作過程為：上模上行，上、下（xià）模打開，上壓（yā）料板4和（hé）下壓料（liào）板3分別在氮氣（qì）彈簧（huáng）20和強力彈簧19作用下（xià）停留在相應的位置，將板（bǎn）料放在下壓料板3上定位。

上模下行，當上壓料板4碰到板料時推（tuī）動下壓料板（bǎn）壓（yā）住板料，由於上壓料板上方的氮氣彈簧初始載荷大於下壓料板下方的強力彈（dàn）簧預壓力，下壓料板3開始（shǐ）壓縮強力彈簧向下運動

在板料碰到下凸（tū）模16時，上、下兩彈簧力達到平衡（héng）。上模繼續下行，板料碰到下凸模（mó）16時開始拉深，這時上壓料板4在強力彈簧19和（hé）拉深力的綜合作用下也開始回縮，上凸模7碰到板（bǎn）料後

工件（jiàn）上凸和（hé）下凹兩部分都拉深成形。下壓料板3繼續下行，上壓料板4繼續回縮，當上壓料板4碰到上模板 1和下（xià）壓料板3碰到限位板9時（shí）兩工作麵（miàn）壓緊工件，拉深結（jié）束。

上模上行，同時兩壓料板（bǎn）在彈簧力的作（zuò）用（yòng）下將工件從上、下凸模中推出並留在下壓料板3 上，上模上行至上止點，手工取出工件，結束一個（gè）工作循環。

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