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摘要：針對(duì)該油箱下體具有不對(duì)稱寬凸緣、垂直階梯盒形件、與拉伸反向凸起成形等特點(diǎn)，制定出了合理的沖壓工藝方案，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的油箱下體第一、第二次拉伸模，反向壓凸起整形模，切迫摸等模具，應(yīng)用效果很好，制件質(zhì)量達(dá)到圖紙要求，巳進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
關(guān)健詞：柴油機(jī) 油葙 反向凸起成形 拉伸成形 模具設(shè)計(jì)

1 工藝分析

從圖1所示零件圖分析，可知該油箱下體有兩個(gè)特點(diǎn)：①呈階梯形狀的盒形件，該零件長(zhǎng)方體盒形處淺端深度為40mm，深端深度為118.5mm，并且從淺端過(guò)渡到深端采用垂直臺(tái)階的過(guò)渡形式，拉伸工藝差。如果采用一次拉伸成形，則較深端需要大量材料流進(jìn)以補(bǔ)充成形．避免零件拉裂。而對(duì)較淺的一端則需在同樣的時(shí)間內(nèi)少量材料流進(jìn)，避免零件起皺。在垂直臺(tái)階處只用R20mm圓角過(guò)渡，材料的流動(dòng)性差，阻力大，不宜成形，這就要求毛坯板料拉伸時(shí)以極不均勻的方向流人拉伸凹模，很難一次拉伸成形。⑨另外該零件是極不對(duì)稱的寬凸緣的盒形件，三邊的凸緣寬度為1lmm，一邊的凸緣寬度為233mm，這就造成了拉伸時(shí)，寬凸緣的一邊由于壓邊面積大，摩擦阻力大，材料流動(dòng)慢而窄凸緣的三邊材料流動(dòng)速度快，R30mm圓角處對(duì)應(yīng)毛坯材料向直邊轉(zhuǎn)移時(shí)，A處和B處向?qū)掃呣D(zhuǎn)稱材料少而向中邊轉(zhuǎn)移的多，結(jié)果造成寬凸緣與窄凸緣的圓角過(guò)渡處，切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)山及剪應(yīng)力不均衡，容易引起該處凸模圓角拉裂或起皺嚴(yán)重的現(xiàn)象，致使該零件的受力狀況、工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜化。

2　工藝參數(shù)的計(jì)算

根據(jù)帶凸緣的盒形件拉伸成形極限計(jì)算，由于該零件H實(shí)際高度=118.5mm，根據(jù)沖壓手冊(cè)計(jì)算，假設(shè)該油箱下體為352mm×118mm×118.5mm,凸緣寬度為11mm，對(duì)稱階梯盒形件，由于r/B=0.254，l/D寬=0.27，Hmax=114mm，H實(shí)際高度>Hmax，故該假設(shè)油箱下體不能一次拉伸成形，那么加上極不對(duì)稱寬凸緣后，該油箱下體更不能一次拉成形。如果分為二次帶凸緣的盒形件拉伸，則第—次盒形件的深度為78.5mm，第二次盒形件的深度為43mm均大大小于Hmax=114mm，并且經(jīng)計(jì)算該油箱下體的拉伸力均小于傳力區(qū)的承載力，所以分為二次拉伸的工藝完全可行，但是必須準(zhǔn)確計(jì)算每道工序的拉伸系數(shù)。

3 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)

鑒于以上兩方面的分析決定實(shí)行如下沖壓工藝流程：①下料毛坯；②第一次帶凸緣的盒形件的拉伸(292mm×ll8mm×78．5mm)；①第二次帶凸緣的盒形件的拉伸(352mm×121．5mm×43mm)；④壓(R30mm，R63mm)凸起同時(shí)整形盒形件的拉仲圓角R8m為R3nun；③切邊。共5道工序完成該油箱下體的沖壓工序，其中兩道拉伸工序的銜接配合好是關(guān)鍵，否則容易造成拉伸破裂廢品較多和切邊后凸綠直邊處起皺牧大，影響后面縫焊油箱上、下體工序從而造成油箱漏油。圖2、圖3、圖4是前3道工序的示意圖，最后2道工序的示意圖則與圖1零件圖一樣．在此不表示。

根據(jù)制定各道工序工藝參數(shù)，驗(yàn)證相應(yīng)的模具時(shí)，確定該油箱下體所采用的材料為寶鋼sT16．試模結(jié)果為：抽箱下體一次拉伸模、反向壓凸起整形模、切邊模均易實(shí)現(xiàn)，最難實(shí)現(xiàn)的是油箱下體二次帶凸緣的拉伸模設(shè)計(jì)，必須設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理才能避免在零件的A處起皺較大和c圓角處(圖1所示)產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。為了解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了如圖5所示的二次拉伸模，該拉伸模采用凹模壓形墊浮動(dòng)頂出塊的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行二次拉伸時(shí)首先對(duì)板料進(jìn)行頂壓．很好的改善了圖l所示A處和C處的受力狀況和材料的流動(dòng)方向，最后試模成功并投人大批量的生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明：對(duì)于類(lèi)僅階梯狀的帶不對(duì)稱凸緣矩形盒形件，完全可以采用二閃分段拉伸的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)
1　王孝陪　沖壓手冊(cè)　北京機(jī)械工業(yè)出版社，1998
2　中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì)　鍛壓手冊(cè)（沖壓部分）機(jī)械工業(yè)出版社　2002
3　李碩本　沖壓工藝學(xué)　機(jī)械工業(yè)出版社　1982