缩口模具设计新概念

摘要：镀铬钢板、镀锌铝钢板、镀铝钢板及彩板越来越多的应用于冲压生产，为防止在冲压生产时破坏镀层，模具结构设计应融入新概念。

　　关键词　镀锌铝钢板；缩口；多辨式活动凹模；模具结构


图１虾米弯头

　　本产品为虾米弯头类产品，如图1所示。依据产品工作环境及经济成本的要求，选用镀锌铝钢板材料。镀锌铝钢板的耐腐蚀性和热反射性比常规镀锌钢板更高。故在冲压生产中，如何防止破坏镀锌铝层，无需模具设计人员考虑。

1 传统缩口模具结构分析
　　如图1所示，虾米弯头的第一节需缩口成形。缩口成形是在敞口处加压，缩小其直径的成形方法，常见的缩口成形有旋压缩口和冲压缩口，如图2所示。旋压缩口模具结构如图2a所示，其成形原理是工件做旋转运动，旋轮2做直线或曲线运动，逐渐挤压材料贴紧动模芯，以完成缩口成形。冲压缩口模具结构如图2b所示，其成形的原理是凹模内径尺寸等于缩口后的工件外径，当上模下形时，凹模2内壁摩擦挤压工件外表面而成形。上述方法易划伤工件外表面镀层，使工件失去防锈能力。基于此原因，我们在设计缩口模具时融入了全新的概念。



图２传统缩口模具



　　如图3所示为缩口模具结构，根据板料厚度、产品大小不同，凹模可采用多瓣式活动凹模(此副模具凹模采用8瓣)。其工作原理为，工件以活动凹模7定位，上模下行时圈式斜楔3推动活动凹模作径向运动，八瓣凹模内径逐渐减小并合拢到产品缩口直径，从而完成缩口成型。八瓣凹模的滑动以导向销9导向。开模时，活动凹模靠内置弹簧10撑开复位，工件箍在缩口模芯6上，但包紧力很小（模芯可设计1°锥度便于卸料），随上模上行后可用工具轻松卸下工件。
　　这种模具结构与传统缩口模具相比其优势在于：
　　（1） 卸料轻松。传统的冲压缩口成型，缩口结束后工件由于存在弹性回复，会紧紧卡在凹模2内，如图2b所示。当板料比较薄时，无法设计推料机构，脱模艰难，生产效率低，且易引发安全事故。
　　（2）生产效率高。由于多瓣式活动凹模缩口模具采用冲压生产且卸料轻松，与旋压缩口相比生产效率高，产品废品率极低。


图３八瓣式活动凹模缩口模具

3 结束语
　　采用多瓣式活动凹模缩口成形，在模具设计时由于缩口内芯是整体式的结构而凹模是多瓣活动式结构，经缩口后工件在八瓣间隙处会有纵向少量起皱，若不影响产品使用，可忽略不计。若需进一步美化产品，可将内芯也设计为活动的多瓣式凸模，但多瓣间隙要与多瓣凹模间隙错开，这种模具结构更为复杂，但产品质量较好。为避免起皱也可以根据缩口系数计算缩口次数，进行多次缩口。
　　传统的缩口模具结构还有其他形式，但采用多瓣式活动凹模缩口成形是缩口模具设计的新思路，与传统的缩口模具相比具有较好的生产使用价值。

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