摘要：針對該油箱下體具有不對稱寬凸緣、垂直階梯盒形件、與拉伸反向凸起成形等特點，制定出了合理的沖壓工藝方案，設(shè)計了相應(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
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特點：①呈階梯形狀的盒形件，該零件長方體盒形處淺端深度為40mm，深端深度為118.5mm，并且從淺端過渡到深端采用垂直臺階的過渡形式，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。而對較淺的一端則需在同樣的時間內(nèi)少量材料流進(jìn)，避免零件起皺。在垂直臺階處只用R20mm圓角過渡，材料的流動性差，阻力大，不宜成形，這就要求毛坯板料拉伸時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，寬凸緣的一邊由于壓邊面積大，摩擦阻力大，材料流動慢而窄凸緣的三邊材料流動速度快，R30mm圓角處對應(yīng)毛坯材料向直邊轉(zhuǎn)移時，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)計復(fù)雜化。
2 工藝參數(shù)的計算
根據(jù)帶凸緣的盒形件拉伸成形極限計算，由于該零件H實際高度=118.5mm，根據(jù)沖壓手冊計算，假設(shè)該油箱下體為352mm×118mm×118.5mm,凸緣寬度為11mm，對稱階梯盒形件，由于r/B=0.254，l/D寬=0.27，Hmax=114mm，H實際高度>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)，驗證相應(yīng)的模具時，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、切邊模均易實現(xiàn)，最難實現(xiàn)的是油箱下體二次帶凸緣的拉伸模設(shè)計，必須設(shè)計結(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。為了解決這一問題，設(shè)計了如圖5所示的二次拉伸模，該拉伸模采用凹模壓形墊浮動頂出塊的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行二次拉伸時首先對板料進(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方向，最后試模成功并投人大批量的生產(chǎn)。
4 結(jié)束語
實踐證明：對于類僅階梯狀的帶不對稱凸緣矩形盒形件，完全可以采用二閃分段拉伸的工藝方法來實現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1 王孝陪 沖壓手冊 北京機(jī)械工業(yè)出版社，1998
2 中國機(jī)械工程學(xué)會鍛壓學(xué)會 鍛壓手冊（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
