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风冷柴油机油箱成型工艺及模具设计0超声换能器

文章来源:炜城五金网  |  2022-12-02

风冷柴油机油箱成型工艺及模具设计

风冷柴油机油箱成型工艺及模具设计 2011年12月09日 来源: 摘要:通过对油箱工艺及模具设计实践分析,总结了异型件成型的工艺分析方法与模具设计中应考虑的原则。 关键词 :异型件、工艺分析、结构设计、模具设计 图一是风冷柴油机油箱简图,本文将从生产工艺出发,确定最佳分型面,并定性对其进行应力、应变分析,以便在模具设计中采取相应的控制措施,藉以探讨异型件拉深的工艺分析方法与模具设计中应考虑的原则。一、工艺分析1、 分型面的确定 图一所示的油箱属于长方体盒型件,其使用时的放置状态与图一所示的一致,在上平面铆有油箱口如图一中D,在下平面有一个出油螺母如图一中E,油箱口和出油口螺母必须在油箱缝焊前装配好。 盒型件分型面选定的原则是:满足工件使用要求,工艺集中,工装投资少,劳动消耗少。通过对该盒型件的结构进行分析,该油箱体应由两部分合起来,由车间的缝焊机缝焊而成,如果上、下体结构不一样,则上、下体需两套成型模、整形模、落边模。满足上述原则,为了减少模具投入,这两部分应该完全相同。鉴于此,该盒型件的分型方案有三个。下面从该油箱的使用、成型工艺、经济技术三方面对此三方案进行对比分析,以确定最佳分型方案。 方案①在横截面A处分型。油箱口和出油螺母的装配、铆接较为方便。但是,由于油箱口的存在,分型面周边不能全部缝焊,增加焊接工艺成本。另外,由于油箱上下体均为高矩形盒,都需2次拉深,一次整型,模具投入较高,工序较多,工艺难度较大。另外,高矩形盒拉深对板材拉深性能要求较高,这样一来,会增加产品原材料的成本。 方案②在纵截面B处分型。上下体为普通矩形盒拉深,成型比较容易,工艺集中,工装投资少,劳动消耗少。但是,油箱口必须偏置,分型面周边不能全部缝焊,增加焊接工艺成本,并且油箱口偏置,对实际使用不利。 方案③在歇截面C处分型。上、下体为异型件拉深,油箱口和出油螺母的装配、铆接较为方便。分型面周边可全部缝焊,完全符合盒型件分型面选定的原则,满足工件使用要求,工艺集中,工装投资少,劳动消耗少。综合成本最低。但是,异型件拉深较普通盒型件拉深困难。 综上所述,方案①产品质量有保证,但工序多,劳动消耗大,工装设备投资多。方案②手工劳动多,产品质量差,影响整机外观质量。方案③工艺集中,工装投资少,劳动消耗少,综合成本最低,但模具结构较为复杂,须采取消除缺陷的措施,才能保证产品质量。我们确定方案③为最佳方案,为此,我们建议产品结构定为斜截面处分型。⒉零件拉深工艺分析 分型后的上、下体结构如图2所示,为非对称平面法兰类零件,在板料拉深工艺中,由于板厚方向的应力相对很小,可以忽略,所以一般看成平面应力状态。 在凸缘转角A点取一单元体,由拉深基本原理可知,其应力状态为平面应力状态,如图3所示,径向为拉应力σ1, 切向为压应力σ3,径向拉应力σ1沿盒型件周边分布是不均匀,并且圆角中间处最大,直边中间处最小。切向压应力σ3的分布如同径向拉应力σ1,在圆角中间处最大,离圆角越远,逐渐减小。 在B处取一单元体,可近似简化为轴对称应力状态,如图4所示,σr为拉应力,σθ为压应力,σr和σθ在圆角中间达到最大值。 在拉深过程中,圆角部分阻力比直边部分大,所以圆角部分的材料流动速度比直边部分慢。由于圆角处存在压应力比较大,圆角的多余材料不能顺利向直边部分流动,因此在转角处会产生鼓包缺陷,法兰部分圆角处(A点)会起皱,在直边部分会产生凹面、扭曲、松弛、波纹等缺陷。解决办法是在适当的位置恰当地设置拉深筋。拉深筋的作用是:⒈增加进料阻力,避免拉深件产生凹面、扭曲、松弛和波纹等缺陷,⒉调节材料的流动情况,使拉深过程中各部分流动阻力均匀,或使材料流入模腔的量适合工件各处的需要,防止“多则皱,少则裂”的现象。拉深筋布置的原则为:序号要求布置原则1增加进料阻力,提高材料变形程度放整圈的或间断的1条或1-3条拉深筋2

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