冷鐓鍛加工工藝及模具設(shè)計
發(fā)布時間:12-07-20 關(guān)注次數(shù):簡介:下面以六角頭螺栓切削加工工藝工步圖:K=頭部高度k,=頭部扳擰高度剪料預(yù)成形終鐓剪切六角(搓螺紋)圖3六角頭螺栓無切削加工工藝工步圖:剪料預(yù)成形整形鐓六角(搓螺紋)1. 送料滾輪的設(shè)計送料輪的外型尺寸、孔徑尺寸是冷鐓鍛設(shè)備生產(chǎn)廠家確定的,不需重新設(shè)計的。我們僅...
下面以六角頭螺栓切削加工工藝工步圖:
K=頭部高度
k,=頭部扳擰高度
剪料→預(yù)成形→終鐓→剪切六角→(搓螺紋)
圖3六角頭螺栓無切削加工工藝工步圖:
剪料→預(yù)成形→整形→鐓六角→(搓螺紋)
1. 送料滾輪的設(shè)計
送料輪的外型尺寸、孔徑尺寸是冷鐓鍛設(shè)備生產(chǎn)廠家確定的,不需重新設(shè)計的。我們僅需對送料輪工作溝槽尺寸進(jìn)行設(shè)計,溝槽尺寸決于取原材料線直徑大尺寸,其公差取H110-H11即可。
2.切刀刃中直徑一般為原材料直徑大尺寸,其公差取H9-H10。
3.切模的直徑一般為原材料直徑:大尺寸+(0.05-0.10),其公差取H9-H10。
4.預(yù)成形沖模設(shè)計
一沖的設(shè)計原則是:要求一沖有盡可能大的變形比,為第二次鐓鍛成形做準(zhǔn)備,其次要避免金屬纖維產(chǎn)生縱向彎曲。
一沖模具設(shè)計的方法很多,目前主要有兩種典型的方法。
一種方法是以美國為代表:
這種方法是依據(jù)塑性變形核理論,先確定錐體大端直徑Dk值,然后再確定一沖型腔尺寸。
根據(jù)塑性變形核理論,如圖4,假設(shè)錐體大端直徑Dk為小端直徑dm的1.4倍,錐體角度的α角度定位12°,金屬體積不足部分,由圓柱體h部分調(diào)節(jié)加以補(bǔ)充。
圓中dm=材線直徑
這種設(shè)計方法也并非完全一成不變的,它是隨材料的硬度變化而有所變化。這種方法錐角 α值僅對螺栓的而言,對于其它頭部形狀來說,α值是有變化的。
另一種方法是以蘇聯(lián)為代表。
這種方法就是由長徑比來選擇α角,然后再確定其它尺寸。長徑比決定α角大小見表4。
如圖5,dm=線材直徑
5.終鐓鍛沖模及主模設(shè)計
該沖模設(shè)計相對來說較為簡單,如圖5,其設(shè)計原則是以所加工的產(chǎn)品頭部形狀和尺寸為依據(jù)來設(shè)計的。如需切削加工,則要考慮相應(yīng)的切削加工余量。
如圖6:D0=(1.04-1.1)emax,式中emax為六角頭螺栓大的對角尺寸
D=(0.9-0.95)S,式中S為六角頭螺栓對邊尺寸
H=螺栓頭部高度,
h=2H/3,式中 h為模具型腔深度。
主模主要依據(jù)各工步零件加工工藝要求來設(shè)計的,這里僅講述多層預(yù)應(yīng)力主模的設(shè)計方法。實踐證明,多層預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)主模是一種解決主模徑向開裂比較有效的方法,對于采用硬質(zhì)合金為模芯的預(yù)應(yīng)力組合主模尤為有效。
多層預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)層的數(shù)目確定,主要是根據(jù)冷鐓鍛過程中單位壓力的大小,內(nèi)腔尺寸和所用的材料強(qiáng)度來考慮確定的。
這里有兩種情況:
一種情況主模模芯允許在拉應(yīng)力狀態(tài)下工作,即采用高強(qiáng)度模具鋼制作,這時按內(nèi)壓力Pimax的大小來確定:
當(dāng)Pimax≤kg/mm2時,為整模;
當(dāng)110kg/mm2≤Pimax≤160kg/ mm2,采用一層預(yù)應(yīng)力套;
當(dāng)160kg/mm2≤Pimax≤200kg/ mm2,采用兩層預(yù)應(yīng)力套;
主模內(nèi)壓力一般按沖模單位壓力計算。
另一種情況是主模模芯不允許在拉應(yīng)力狀態(tài)下工作,采用硬質(zhì)合金(俗稱鎢鋼)制作的主模就屬此類型,這時按下列Pimax的大小來選?。?br />
當(dāng)Pimax≤110kg/mm2時,采用一層預(yù)應(yīng)力套;
當(dāng)110kg/mm2≤Pimax≤190kg/ mm2,采用兩層預(yù)應(yīng)力套;
預(yù)應(yīng)力套的外圈直徑與主模內(nèi)腔直徑之比取4-6即可。如圖7,如有中間預(yù)應(yīng)力套,其相關(guān)尺寸可根據(jù)有關(guān)冷擠壓資料計算得到。
6.切邊沖模(Trimming Die)設(shè)計