试析电机端盖冲压工艺及模具结构设计
安徽德科电气科技有限公司 安徽 合肥 231500 DOI:10.18686/jxgc.v2i2.21233
【摘要】通过不断地研究和分析,我们可以知道电机端盖冲压工艺和模具构造会在很大程度上影响端盖加工 的效率和质量,而要想降低人工费和成本费,相关工作人员就一定要将冲压技术应用到电机端盖的制作中 去,同时还要对模具结构进行优化。因此,本文对电机端盖的冲压工艺以及模具的形态结构设计进行了探 析,以期为电机端盖加工效果的提升提供保障。
【关键词】电机端盖;冲压工艺;模具结构;模具设计
冲压工艺实际上指的就是设计产品时需要使用的技术手段,而模具结构设计则是按照电机端盖的特征, 设计出各种适合产品加工的模型和工具。冲压工艺以及模具结构在生产电机端盖的过程中起着非常重要的 作用,因此要想提高加工速度和电机端盖质量,设计师就一定要根据不同电机端盖的不同形状和功能,使用 合适的冲压工艺和模具结构。
1 冲压工艺在电机端盖设计中的应用 思考
1.1 毛坯半径的确定
电机端盖的凸缘半径为22mm,那么毛坯相对的 凸缘半径就是0.6 mm,所以说可取修边的剩余量就 在3.5mm 的范围之内,因此毛坯实际的凸缘半径就 在75.5mm 范围内。设计师要想求出毛坯下脚料的 半径,就一定要将等面积 计 算 方 法 利 用 起 来,最 终 我 们可以得到这样的结论:毛坯下料半径为134mm[1]。 1.2 冲压工艺的准确应用
(1)冲压步骤的确定
一般情况下,电机端盖的冲压工艺主要有两种应 用方式。
第一种方式的步骤为:选定材料、不断伸长、反向 伸长、在底部 切 口、将 无 用 的 边 角 裁 掉、打 孔。其 中, 使用反方向伸长的目的就是提高材料的防皱效果,但 是伸长以及反 向 伸 长 这 两 个 操 作 步 骤 不 能 应 用 到 板 料较厚的 大 件 和 中 等 规 模 的 原 材 料 制 作 过 程 中 去。 在进行反向伸长时,设计师首先应该做的就是明确凹 模的壁厚是否能够适应反向伸长的强度,同时还要考 虑到伸长后的 圆 角 半 径 是 否 符 合 电 机 端 盖 的 制 作 要 求。不然不仅反向伸长工艺的应用目的没有达到,还 会出现适得其反的效果。反向伸长工艺成功后,设计 师就可以经在底 部 切 口、将 无 用 的 边 角 裁 掉、打 孔 等 三个步骤应用到电机端盖的制作过程中去,最终制作 出高质量的电机端盖[2]。
而第二种方式的操作步骤则是:选定材料、伸长、
打孔、翻面、将无 用 的 边 角 裁 掉。其 中 材 料 的 翻 面 是 最为困难的。当所选材料 的 高 度 在 翻 面 高 度 的 范 围 内时,就可以使用提前打孔工艺实现给材料翻面的目 的。而当所选材料的高度不在翻面高度的范围内时, 就不能将翻面 工 艺 应 用 到 电 机 端 盖 的 制 作 过 程 中 去 了,如果强行翻面,将会出现非常严重的后果,在这种 情况下,设计师就只能使用第一种方式来制作电机端 盖了[3]。
(2)电机端盖冲压工艺的应用方案
一般来说,电机端盖的冲压工艺方案主要有以下 三种。
第一种方案是 在 电 机 端 盖 的 制 作 过 程 中 只 使 用 单工序模方式。使用这种 方 案 制 作 出 来 的 模 具 结 构 的复杂度不高,模具的使 用 时 间 非 常 长,并 且 有 制 造 速度快、后期维护的要求不高的独特的优势。但是使 用方案一制作出来的模具的精度不够,并且制作出来 的电机端盖的 表 面 形 状 和 内 部 形 状 的 中 心 不 处 于 同 一点上,因此方案一不适合用来制造电机端盖[4]。
第二种方案为:相关工作人员应将级进模应用到 前几个部分的工序中去,之后可以通过单工序模方式 完成剩余的两 个 步 骤。使 用 级 进 模 制 造 电 机 端 盖 可 以在很大程度上提高生产速度,但是级进模的体积过 大,并且电 机 端 盖 对 模 具 的 紧 凑 度 有 着 非 常 高 的 要 求,但是级进模却明显不 符 合 此 要 求,并 且 最 终 制 作 出来的电机端盖的内外中心还要处于一个点上,所以 对送料步距也有着精确度方面的要求,因此方案二也 不适合用来制造电机端盖。
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第三种方案为:相关工作人员应将复合膜应用到 前几个工序中去,而收尾工作则使用单工序模方式来 完成。这种方案的制作过程虽然比较复杂,但是复合 膜却十分符合电机端盖对结构的需求,能将复合膜和 单工序模两种模具有效地结合起来,有利于生产速度 的提高,同时使用方案三生产出来的电机端盖具有质 量高的特点,并且生产出来的电机端盖的内外中心还 处于一个点上。总而言之,要想保证最后生产出来的 电机端盖具有质量高、成本低、安全性能好的特点,相 关工作人员就要使用方案三来制作电机端盖。
1.3 冲裁工艺的合理使用
通过不断地分析和实验我们了解到,电机端盖的 冲裁工艺主要由以下几个步骤构成:切割多余的凸缘 边角、在凸缘上打一个4.6 mm 深的小孔、在电机端 盖的 中 心 打 一 个15 mm 深的小孔、在电机端盖的 侧 面钻孔。凸缘上面的孔口 到 凸 缘 边 缘 的 最 合 适 的 距 离应该是两个毛坯的实际圆半径的长度,即144mm, 在凸缘上面打 孔 应 该 是 模 具 后 面 的 工 位 需 要 完 成 的 任务。模具前面的第一个 工 位 需 要 完 成 的 任 务 是 将 无用的凸缘边角切断;模具前面的第二个工位的任务 是在凸缘后面进行打孔;模具前面的第三个工位的任 务是在凸缘的侧面进行打孔;最后一个工位的任务是 将侧舌切割下来。
2 对整体模具设计的思考
电机端盖模具 设 计 的 最 重 要 的 工 序 是 拉 深 和 裁 剪。而要想制造出高质量的电机端盖,相关工作人员 还要通过侧刃切割方式来找准电机端盖的合理步距。 电机端盖的进料 口 在 右 侧,因 此 料 只 能 从 右 口 进、左 口出,为了保证模具的下 落 安 全,第 三 次 拉 深 时 就 应 向反方向进行拉深。而完整的加工步骤应当是:将工 位整理出来、连 续 两 次 拉 深、向 反 方 向 拉 深、打 孔、翻
面、控制材料下落。
3 对复合模具的设计思考
对具有控制材料下落、伸展、打孔、翻面等功能的 复合模具的设计 过 程 如 下:条 料 进 入 模 具 后,就 开 始 从上往下 游 走,材 料 落 下 后 一 定 会 接 触 到 落 料 凹 凸 模;之后上模将持续不断 地 向 下 游 走,再 经 过 伸 展 翻 面凹凸模时,完成伸展任 务,当 伸 展 到 最 合 适 的 距 离 后,就要在冲孔凸模的作 用 下 进 行 打 孔;最 后 一 个 步 骤是条料在翻面凹凸模的支持下进行翻面。
当以上步骤都完成了之后,条料的下落则是必然 的,在条料下落的过程中 卸 料 板 的 作 用 就 显 现 出 来。
条料下落后就 需 要 在 压 边 圈 的 帮 助 下 对 条 料 进 行 挤 压,使条料的形态变得更好,在条 料 向 下“冲 刺”的 过 程中,废料将会向上运行,最 终 在 推 板 以 及 推 杆 的 作 用下,废料将会从上端的 管 道 滑 落 出 去,而 完 整 的 条 料则会在下端滑落出去。总而言之,复合模具具有结 构紧密、生产速度高、使用时间长的特点,并且利用复 合模具生产出来的产品质量也是非常高的。
4 结束语
冲压工艺在电 机 端 盖 制 作 中 的 应 用 已 经 成 为 必 然,该工艺的应用在很大程度上提高了电机端盖的生 产效率和质量;并且冲压工艺在电机端盖制作中的应 用还能满 足 电 机 端 盖 的 形 态 要 求,为 了 降 低 生 产 成 本,相关工 作 人 员 可 以 将 国 产 坯 料 导 入 生 产 过 程 中 去。因此,本文对冲压工艺以及模具设计进行了有效 的分析,以期可以提高电机端盖的制作效率和制作速 度,最终实现提高用户满意度的目的。但是在使用复 合模具制造电机端盖时,相关工作人员一定要提前了 解复合模具的特点,只有这样才能有效保证电机端盖 的质量。
【参考文献】
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[2]张艳,李琳.电机端盖冲压工艺及模具设计[J].模具制造,2007,7(7):20-23.DOI:10.3969/j.issn.1671- 3508.2007.07.007.
[3]张伟建.前端盖冲压工艺及模具设计[J].模具工业,1997:5-8.
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DOI:10.3969/j.issn.1672-545X.2018.01.023.
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