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2025年01月09日,朋友说,有时候其实是母亲的错,她也不敢说,因为只要一说出来,母亲就会嚎啕大哭。
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浅析铝合金罩形件的冲压成形工艺原创2019-10-16 13:22·锻造与冲压通过理论计算与试制摸索对XX.002 罩的成形工艺参数及工艺路线进行优化并且对模具结构进行完善制定出工艺与工装结合较为合理的成形方案为后续类似外形的钢件及铝合金件的冲压成形提供成熟的解决方案XX.002 罩为风扇转子组件的组成单件其材料为厚度1.5mm 的铝合金2A12(LY12)外形整体为拉深件底部带有反向翻边孔2A12 为硬铝其塑性与优质碳素结构钢及不锈钢相比较差相应也会导致拉深成形较为困难危险断面易裂开为后续成形带来较大不便在试制前期需仔细计算工艺参数制定合理的工艺路线且同时需考虑与工序相配套的拉深、翻边模具结构设计的合理、有效性本文通过在工艺计算将试制期间暴露的问题进行调整优化并归纳总结出较为合理化的工艺、工装实施方案零件工艺性分析材料XX.002 罩材料为 2A12(LY12)2A12 是可热处理强化铝合金经固溶处理、自然时效或人工时效后具有较高的强度它是航空工业中使用较为广泛的铝合金其塑性与日常使用较为广泛的优质碳素结构钢及不锈钢相比较差伸长率为12%而20钢为25%1Cr18Ni9Ti 达到了40%具体对比如表1 所示由此可看出2A12 此种材料塑性相对普通钢种较差同时综合考虑此零件的拉深系数所以其拉深成形难度较大表1 机械性能对比表工艺计算及工艺路线拟定工艺计算XX.002 罩最后零件为去除余量件中间工序需进行增加工艺余料辅助成形为方便成形及模具设计现将零件中间拉深结构设计成图1 所示图1 辅助工艺结构图经查阅公式法兰边与直线段之间R 角(凹模圆角半径)原则上设计为5 ~10 倍料厚若R 角过小则板料不易流动增加了筒壁传力区的拉应力不利于拉深;若R 角过大则会减小有效压边面积容易使板料失稳起皱零件板料厚度为1.5mmR角范围为R7.5 ~15mm因此在零件取中间范围值R10mm(利于后续修模);直线段13.5mm 增大0.2mm余量至13.7mm 便于端面车加工SR80mm 与底面直边之间应设计为大圆角R 过渡此R 角选择需考虑储备足够余料方便后续翻边成形根据反向推导计算且遵循表面积不变原则图1 所示的SR80mm 后接大R 角弧长与底部直线段长度之和与零件SR80mm后续翻边R 角(实际值为R6.7mm)展开后的直线段长度相同经在AutoCAD 软件上标注计算后取整R20mm经上述计算外形尺寸已可绘出其高度达到80.2mm通过对零件中性层进行展开计算即可得出板料下料尺寸示意图如图2 所示图2 展开料计算示意图毛坯板材展开长度(半边)可分为R10 圆弧段弧长L113.7 直线段长度L2SR80 球面圆弧段弧长L3R20 圆弧段弧长L4及直线L 段长度L5 共五部分在这里板料皆取中性层的线性长度故L=L1+L2+L3+L4+L5=16.89+13.7+49.37+18.25+47.38=145.59mm下圆料直径φ=145.59×2=291.18mm因此取近似圆φ291.5mm工艺路线编排经计算此零件的高径比h/d=80.2÷154.3=0.52经查阅2A12 圆筒件一次拉深的极限相对高度h/d 约为0.6现零件参数已接近极限参数若进行一次拉深到位则比较危险危险断面破裂的可能性较高且侧壁会明显变薄为保证拉深质量在安排工艺路线时在首次拉深中仅拉深到一半高度再进行退火消除应力恢复其塑性接着进行后续拉深到位在此过程中仅用一套拉深模即可示意图如图3 所示按图3 所示进行分步拉深到位后则需为后续翻边去除余料开底孔利用自制夹具进行车削加工去除法兰边同时对底部进行开孔经展开料核算(见计算)底部开孔定为φ88mm示意图如图4 所示计算公式为K=d0/D图3 拉深工序示意图图4 车削加工示意图其中:K—翻边系数;K 值愈小变形程度愈大;d0—翻边前毛坯上孔的直径;D—翻边后工件的孔径(中径)经查阅硬铝合金的极限翻边系数Kmin=0.80则d0=0.8×106.5=85.2mm因此开孔直径取略大于极限值为φ=88mm车削完毕后即可进行辅助去毛刺、倒角工序下一步骤即可按产物示意进行反向翻边翻边工艺主要依靠于模具结构的合理性翻边成形示意图如图5 所示翻边完毕后整个结构尺寸都已成形后续只需进行相应辅助工序如车端面保证高度尺寸、去毛刺、热处理消应力、对尺寸公差及轮廓度校形等工序零件即加工完成图5 翻边成形示意图工艺路线拟定及工装配备经以上计算及策划分析具体工艺路线拟为:5 下料→ 10 钳工→ 15 冲工→ 20 热处理→ 25 冲工→3 0热处理→3 5冲工→4 0车工→4 5钳工→5 0冲工→55 车工→60 钳工→65 热处理→70 冲工→75检验15、25、35冲工皆为拉深工序共用一套拉深模;20、30 热处理工序皆为退火消应力、恢复塑性方便后续拉深;50 冲工为翻边工序需一套翻边模;65 热处理工序为固溶时效得到硬度HB ≥105;70 冲工工序为校形需一套校形模结束语通过精确数值计算拟定合理有效的冲压工艺配备结构完善的工装模具能较为经济且高效地完成XX.002 罩的拉深、反向翻孔等工艺从而实现零件的批量生产板材冲压成形的特性决定了前期试制工艺工作的繁琐在零件试制及试模过程中应注意及时获得现场问题并反馈通过与理论知识相结合总结归纳平衡各方面因素找到合适的切入点解决问题
人山人海啊!无论多舍不得走,都有离开的那一天。