汽车转向灯遮光罩成形工艺与级进模设计外文翻译及原文.docx

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汽车转向灯遮光罩成形工艺与级进模设计外文翻译及原文

上海应用技术学院

机械工程学院

毕业设计（论文）外文翻译

题目汽车转向灯遮光罩成形工艺与级进模设计

学生姓名郭蔚铭

专业材料成型及控制工程

学号0910231230

班级09102312

指导教师聂文忠

职称副教授

2013年3月

译文一

提高级进模性能

级进模是一种成本低廉且安全的零件制造方法,.精心设计模具结构可确保最佳性能。

一副级进模在一次冲压动作中可在模具不同工位进行不同的冲压操作。

这些在通过模具的带料上同时进行的冲压动作制造出零件。

每个工位可进行一个或多个操作，但要生产出完整的零件条料必须经过每一个工位。

而零件依靠零件之间的载体输送到各个工位，并在最后一个工位进行切除。

为了使模具性能最佳，在设计和制造级进模具时，必须考虑以下五个方面：

∙研究零件

∙送料方式

∙零件顶出和送进

∙设计零件载体

∙压料装置

零件排样

设计级进模首先必须正确地理解零件图，必须考虑材料、重要表面、孔的尺寸和和位置、毛刺方向、材料纤维方向、表面粗糙度和其他因素。

模具设计要求设计者必须对零件有透澈的了解，特别是对形状和轮廓不规则的零件。

然而，现代计算机绘图使得零件数据可以直接下载到设计者的电脑上，使得设计者可能不熟悉零件重要特性。

另外,因为计算机绘图经常出现这种情况，图上只显示一个面，可能是内表面也可能是外表面，使得很多计算机绘制的图形难以看懂。

电脑绘图经常显示所有的线条，包括隐藏部分，为实线而非虚线，这导致错误，进而导致模具结构错误。

为了更好地看懂复杂零件外形，可用蜡板，橡胶皮或者木板做成具有零件某个视图方向上的外形的模型。

模型不要求精确的尺寸，其主要是用来形象地表示零件形状。

也可以用这些模型来决定应该在级进模的哪个工位成形零件哪个部分的外形。

材料送进

必须确保条料准确地进入模具。

如果条料导向错误，那么最初的10次冲压动作对模具造成的损伤可能比接下来的100000次冲裁还大。

当卷料送进入模具时必须顺利导向且有限位装置。

良好的导向能力时非常重要的，因为这样操作人员就不必将手伸入模具，而且可以缩短接上下一卷材料所需的时间。

除此之外，导向装置必须时可调的以适应条料宽度的变化。

对第一次冲裁而言条料送进位置非常重要，必须确定条料在每个工位的送进位置的以保证凸模不冲偏，会导致冲头变形或切不完整，可能造成条料不平衡送进时单侧受力。

任一种可能都会造成凸凹模错位使得冲头受剪切损坏。

条料送进不当成形时可能导致偏载或者边缘卷起，影响上下模之间的相对位置。

垫块必须能够承受这些载荷，特别是成形较厚材料时更应如此。

一个步距的凹口或止动销可作为定位点控制条料送进位置，黄铜标签或标记槽也提供了视觉定位，但是这些都不够准确，不够有效。

通过在将步距限位销安装在支点上，并用限位开关监控以防止条料送进不到位或送进过多以保护压力机。

零件顶出和送进

级进模通常要求将条料抬高到距模具工作位置一定高度水平线上，使得条料送进到指定位置，而与清理废料和毛刺或者利用制件外形清理模具无关。

正常情况下，所有抬高装置必须上升到同一高度使条料在送进过程中保持水平。

条料不能由凹陷，否则零件会被从正确位置拔出。

相对于安排在条料侧面的弹簧销和球头抬料销，杆式抬料装置效果更好。

多数时候一旦材料送进问题解决，则要求杆式抬料装置可以承受较高的冲压速率。

虽然成本比球头抬料装置高，但性能要好的多，而且安装时间也缩短了。

一旦条料进入导料槽，条料就必须能够自动送进到所有后续工位而不需要人工在每个导向位置或抬料处对准导向。

而且条料在抬料杆上应该保持平衡不在送进是偏向一侧。

在抬料杆头部应装上一个金属帽盖，形成一个凹槽，在条料送进时拖住条料不使其弯曲变形。

送进步距测量和抬料装置的设置方案可通过在模具设计时用一块与条料等宽度的透明纸板模拟条料来确定。

纸板边缘位于根据模具设计方案确定的第一工位冲裁时条料应送进的位置，然后在纸板上标示模具第一个工位所要进行的－的所有操作－比如：

切槽和冲孔。

接着将纸带移动到第二个拉深工位，并在纸板上标示该工位进行的操作。

在每个工位重复该操作则可在纸带上显示出送到最后工位时条料的形状，在根据条料形状设置定距和抬料装置。

为将条料从一个工位运送到下一个工位，必须在条料上的零件之间留下部分材料作为运送条料前进的载体。

这些载体可以是条料条料间的十字形部分或者由几条窄条带，如边侧载体。

零件在进行翻边，成形或者拉深操作时要求边缘材料向内流动，这就需要载体在模具工作期间能够横向移动或垂直收缩，或两者都有。

需要给载体提供足够的活动空间，使得载体收缩和移动时不会将相邻的零件拽离原来位置

另一个需要关注的问题是材料在压力机开合模具期间的垂直运动。

如，有的零件需要几次才能拉深成形，在这些工位之间材料就发生垂直流动。

与压力机下行时相同，必须注意压力机上行时要保证载体运动灵活，因为载体向上运动可能会与向下运动有所不同。

可在模具设计阶段做零件轮廓，压边圈和固定钢板的轮廓，然后按顺序放在模具断面视图之上，将这些零件根据相对之间的关系向下运动就可以模拟冲压过程中上模是怎样合模的，可显示出开合模时零件之间的相对位置。

零件载体

所有级进模的共同点是零件靠坯料上的材料运送到模具中的各个工位，这些材料有各种不同的术语称呼，如载体，筋，条带，连接带等等。

在本例中，我们一概称之为载体，其主要有以下五种形式：

原载体－所有操作可在零件上完成，不需要事先切出载体。

中间载体－先切出零件形状，留下靠近中间的一段条带。

适用与在周边进行切除工序的零件。

如果载体宽度较大，允许在单侧切出零件。

等宽双侧载体－条带对称分布在零件两侧，用一段窄长的条料运送零件，适用于须切除零件之间材料的零件。

边料载体－载体在零件的边缘，适用于在中间成形的零件。

单侧载体－载体位于零件一侧，运送零件到最后一个工位或中间工位，可在零件三个方向上成形。

根据零件在级进工位中成形的不同要求，载体有各种不同的类型。

可在模具闭合期间没有运动的坯料边缘留余料或在做一个或两个甚至三个缺口作为载体。

根据载体在零件上的连接点的位置和易于模具废料切除，载体可以是直的或者有弧度的环形。

在成形，翻边或拉深杯筒形零件时，模具开合时载体还可以横向或向上和向下移动。

模具工作时可能使得载体移动，要求载体具有伸缩性。

撇开载体伸缩性不论，载体的主要功能是将零件尽可能地运送到离模具下个工位的定距、定位装置尽可能近的位置，以便进行精确定位。

最佳载体形状

载体形状是否合理由以下决定：

∙零件之间的空位部分：

尽量使载体在坯料横向宽度和纵向步距之内，如果不能满足这个条件，则设计人员需要考虑是否增加条料宽度或步距以保证载体的尺寸。

∙载体与零件连接部分：

如果由两个载体，尽量使两个载体的形状和长度大小一致，以使两个载体韧性和灵活性相同。

∙凸凹模的清理：

模具闭合时凸模进入坯料以下或者凹模升到坯料之上，要求开模时将相应的零件或废料推出。

如果载体与模块相干涉，可将载体纵向设置以便清理。

∙材料厚度：

大型薄壁零件需要需要设加强筋以加强载体强度，方便条料送进。

另一加强刚度和导向能力的方式是在坯料上开一缺口或将边缘折起，这也可以作为定距。

如果载体伸长过多则下一个工位零件无法准确定位，而如果有两个载体，一个伸长而另一个没伸长，也会导致定位不好。

在载体上打一个凹坑可防止载体伸长。

如果中心载体或单侧载体拱起变形，可用压痕进行矫正。

设计凹痕结构并在凸模上打上相同形状的印记，则可以很容易地进行侧向和垂直方向定位。

条料边缘翘曲是由于卷片筒使得条料与模具的导料装置相碰而引起的，使得条料边缘卷起，并最终导致条料送进不到位。

对此经常在相应工位上改善导料板边缘和设置更精确的导向装置来解决。

另外一种解决边缘卷起的方法是在第一个工位裁去两边的材料。

在侧刃处设挡料块作为定距装置以防止材料的过送进。

大零件在长的级进模中制造时要有足够大的推力送进带料。

但是厚的材料通常较重，也比薄的材料刚度大得多。

根据经验可知，运送0.020英寸到0.060英寸厚得材料需要3/16英寸到5/16英寸宽的载体。

对于厚度高于或低于这个范围的坯料，载体宽度可很容易确定。

根据影响模具的各种因素来看，正常情况下载体全长的宽度应当一致，在需要材料移动的特殊区域可以不一致。

大多数的自动送料机构都是以推的形式送料而不是拉料，这就要求载体有足够的强度。

条料送进完成后会出动装在模具出口位置的检测开关。

如果模具打开或闭合时需要载体弯曲而不破裂，且有足够得强度送进零件，载体必须设计得足够长。

如果两个弯曲载体强度不够可以考虑设置三个。

设计时弯曲半径要尽可能大。

尖角处或者弯曲半径太小的地方载体弯曲时会应力集中会使材料破裂。

而且要载体边缘不要有阶梯和断口。

压料装置

由于体积或功能的需要，很多级进模需要在上模设置两个或三个压料装置。

不同工位的压料装置的工作行程可能都不相同，如冲裁或成形和拉深

然而，压料装置经常要通过作用在带料上使顶料销下沉。

在这种情况下，所有压料装置的移动距离必须相同。

如果工作行程不相同，则有些位置条料不会被完全压住，会使附近的零件离开原来位置，送进时条料定位变得困难。

如果要求在零件翻边，零件载体必须有一个伸缩回路，以便零件移动或者使凸模/压边圈拥有和其他压边装置一样的行程。

而凸模或压边圈在极限位置时要有足够的力完成翻边兰。

在这过程中条料相应部分的材料垂直流动。

当条料下降到工作位置，施压凸模或压边圈停止向下运动，而上模继续向下冲孔，切边，向下翻边或其他成形操作。

可用强力弹簧或气瓶作为冲压凸模和压边圈的动力源，但要保证它们要有足够的预紧力以完成翻边或在凸模与压边圈后退前压住下模顶料装置。

拉深壳体

壳体拉深是将板料拉深成圆柱瓶形零件。

在拉深操作中，坯料直径受壳体周长的影响。

而周长又受到材料的流动性和外围材料向内流动阻力和边缘阻力。

当边缘材料受到的阻力超过极限值后边缘就会起皱失稳。

为了避免出现起皱，必须时材料可以在凸模和压边圈之间顺利流动。

造成拉深破裂的两个主意原因是拉深件直径与坯料直径比值超过极限值和拉深半径太小。

从平整的坯料拉深成壳体和将壳体拉深为直径更小的壳体时材料向内流动距离都有一个极限值，通常称之为拉深系数。

极限拉深系数受到材料流动性、材料抗压能力和由受压而引起的流动阻力等因素的影响。

过大的流动阻力使壳体边缘破坏起皱，该区域是材料抵抗力最弱的区域。

厚度不同材料的拉深系数也不一样。

举例来讲，将一坯料进行大深度拉深，第一次拉深直径比值厚度0.015英寸的材料是32％，而0.125英寸厚的材料是48％。

对拉深凹模有一最小和最大拉深圆角半径值，拉深圆角半径直接影响材料的流动性。

对深拉深件，0.015英寸厚的材料合适的圆角半径是从5/32英寸到1/4英寸这个范围。

而对于0.0125英寸厚的材料，最小圆角半径不小与11/32英寸，最大圆角半径不大于15/32英寸。

如果圆角半径太小，金属流动阻力增加，会造成制件严重变薄或在壳帽边缘破裂，不能很好地拉深成形。

而如果半径太大，金属一离开凹模与压边圈的接触点还没形成直壁就开始起皱。

人们经常是将半径做得小一些,因为在试模期间将圆角半径从小改为较大值比较容易，而把较大得圆角半径改小困难得多。

结果造成在杯形边缘应力集中过大，制件变薄严重或破裂。

很多时候采用不适当得拉深百分比或不合适得圆角半径在第一次拉深时看不出来，但在后续工位中要花很多时间去调整。

原文一：

ImprovingPerformanceofProgressiveDies

Progressivediestampingisacost-effectiveandsafemethodofproducingcomponents.Carefuldesignandconstruction