通过计算、设计、比较，介绍了一种简单可行的球形薄壁件模具加工方法。
1.前言
图1是我厂为洗煤厂生产的煤泥压力表座球壳，材料为Q235A钢，t=6mm，由于批量很大，且根据零件的特点，拟定采用自由模锻压制。在生产实践的基础上，我们逐步改进，取得了很好的效果。
2.模具设计
2.1凸模尺寸的确定(见图2)
(1)凸模直径
D=Dg(l-8)(\)
式中Dg——零件封头公称直径(内径)
8——冷压回弹率况表1)。
从零件图知Dg=158mm,查表知8=0.002,代入式
,得D2=157.7mm。
(2)凸模曲面部分高度h2=H(1-8)
式中H——零件曲面高度
从图1知H=60mm,代入式⑵，得h2=59.8mm材料为5CrMnMo,热处理硬度HRC452.2凹模尺寸的确定(图3)
(1)凹模直径
代入式(3)得D=170.9mm。
（2）凹模圆角半径
R=(4?5)t=4X6=24mm
（3）凹模外直径
D4=D+(150?200)=170.9+150=320.9m材料为5CrMnMo,型腔局部淬火硬度HRC4550,其余硬度HRC28?32。
2.3原设计方案
工件的坯料直径D=8rh=8X84X60200mm。
在实际加工中,为了保证有足够的车削余量,没有按<200mm尺寸下料,而是每边加5mm的加工余量,实际下料为<210mm,但加工成型后端口直径增大了4mm,而且曲面高度超了6mm,端口起皱现象严重。
产生以上缺陷的原因：⑴坯料直径大；（2)没有使用压边圈。
3.改进措施
为了减少加工余量,避免起皱,满足工件尺寸要求,在原方案的基础上作如下改进：
（1）坯料直径由<210mm改为<200mm,为按中径计算,压制时下部大部分板料被拉伸,只有端口小范围被挤厚,所以压制成型后有充足的车削余量,不必另加余量。
（2）压延件的相对厚度比值X100>2.0,理论上不应采用压边圈,但在实际加工中,工件t=6,为薄壁件,在压制时易起皱,为避免此现象的产生，采用了半悬臂式压边圈〈见图4),即图中的紧固螺钉2和半限位圈3只安排在坯料最大直径上,不妨碍圆板材料的进入,没被紧固的部位由于本身的刚性起到压边圈的作用，同时点焊了导向板8,更便于坯料的进入。
压边圈尺寸确定.?
压边圈外径D5=D4=320.9mm
压边圈内径D6=D+(50?80)=207.7mm
压边圈厚度t!=20mm(当D6<1000mm时，取h=20?70mm)。
4.结语
实践证明,经过改进后的模具不但使用方便,而且减少了加工步骤,达到零件的加工要求,此模具对于有此类小型工件的加工厂家有很好的借鉴作用。 |
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