端盖冲压工艺及模具设计

1引言
    端盖是某通用机械上的一种零件，使用数量较多(每台6—8件)，原为铸铁件，如图1所示，其工艺过程为：铸造——机加工(车、铣)，工序较多、生产周期长、材料消耗多、效率低、成本高，不能较好地适应生产发展的需要。笔者经过对该零件结构及使用要求的分析研究，按照不降低使用性能为前提，将其改为冲压件，如图2所示。材料08F，厚度1mm，用冲压方法完成零件加工。经实践证明，该工艺可行性好，效率高、成本低、经济效益显著。

2 工艺分析及工艺方案的确定
    冲压是机械制造业中一种较先进的加工方法，与切削加工相比，具有材料利用率高、制品力学性能好，互换性强、生产效率高等优点。在经济、技术两方面郁具有很大的优越性，把铸造件改为冲压件，目的是为了提高牛产率，降低成本，增加经济效益，但是否可行，需要具备如下条件：①制品改进后须不降低原使用性能要求；(2)制品须具有相当的生产批量(每月2000件)；(3)改进后的制件应具有良好的冲压工艺性。经对原制件进行认真分析认为可行，改为图2结构，分析其冲压工艺性，主要上艺难点在于4个凸台的成形，其相对高度较人，凸台之间距离又相对小，因此，在成形过程中，材料变形复杂，尤其足凸台内侧及两凸台之间圆弧部分，材料补充困难，仅靠变薄拉仲难以达到要求，且易出现拉裂，经充分考虑成形条件和冲压工艺难点分析，提山改进设计后冲压工艺要点：①采取预冲中心孔，以改善4个凸台内侧及凸台之间的材料流动；②将毛坯下成方形，以便四角从外侧补充4个凸台用料，⑦采取先将4个凸台拉伸到一定高度时再落制件外圆料的方法，使得在拉仲过程中材料易于得到补充日外圆相对准确(后一工序进行前，不必再修外圆边)。
综合上述分析，确定冲压工艺过程如下：用两个复合工序(2副模具)完成对该制什加。第一道工序：冲山心预孔-拉凸台斗-落料。第二道工序：冲孔(修内孔边)。

3模具结构
3.1 冲中心预孔拉伸落料复合模
    冲孔拉伸-落料复合模如图3所示，采取后侧滑动导向模架，正装式结构。其工作过程是：开模状态下，先将板料放在落料凹模3及冲孔凹模4上，挡料销6定位，起动压力机，滑块F行，弹压卸料板7在弹簧9的作用下将板料压紧，随着滑块的下降，对板料先冲中心预孔，随后拉仲4个凸台，当凸台拉伸墓本成形即拉仲深度为5mm后，落料凸模10与落料凹模3开始落料，滑块继续下行至下死点，对于件进行镦压校形。滑块间程，弹压卸料板7将废料卸下，打料板16将制件推下，中心预孔废料从下模中漏下，完成第一道工序的加工。
3．2 应当注意的问题
    冲孔-拉伸斗落料复合模装配须保证。开始工作的顺序为：冲中心预孔-拉伸4个凸台-落料，即图3中下模中件3、件4上平面下齐时，上模件15下下作面最低，件10成形凸部分次之，落料凸模(件10的外部)最高。
    压、卸料部分经试模调整应保证压边及卸料力适当，动作顺畅，功能满足模具工作要求。

3.3 冲孔(修内孔边)拉伸复合模
    冲孔(修内孔边)-拉伸复合模如图4所示，采用后侧滑动导向架，倒装式结构，用于完成内孔修边及外边缘拉伸，其工作过程简单，不再赘述。


4 结束语
    经实际生产验证，端盖经上述结构改进设计及工艺改进后，在完全满足使用要求情况下，生产效率大幅度提高，制品尺寸稳定性增加，材料消耗降低，制造成本累计降低20%。按单件节约2元，该型号产品产量5万台/年计算，则直接节约资金为：2元/件*(6~8)件/台*5万台/年=60~80万元/年，经济效益十分可观。
    以上方法对类似产品具有一定的借鉴作用。运用同样方法，该厂已经对同系列零件进行了相应改进，效果良好。
    充分利用现代制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法，是机械行业搞好内部挖潜、提高效率、增加效益的重要途径。