篩網(wǎng)不銹鋼包邊φ8復(fù)合對穿孔沖模模具設(shè)計(jì)

秦新平， 秦紹葳， 劉旭

（艾尼科環(huán)保技術(shù)（安徽）有限公司，安徽蚌埠233010）

1 問題的提出

美國GE 公司除塵器殼體雨棚篩網(wǎng)不銹鋼包邊，是采用304L 不銹鋼材料1.5mm 厚板折邊成如圖1 所示形狀，由于包篩網(wǎng)邊需穿螺栓固定篩網(wǎng)，所以折邊成U 形的不銹鋼包邊有2 個(gè)對穿φ8mm 孔。

圖1

篩網(wǎng)不銹鋼包邊技術(shù)要求：直線度±1mm，6 個(gè)孔位置總偏差±2mm，孔四周不得有毛刺。

2 工藝分析

生產(chǎn)中，通常是采用鉆、銑等方法加工的，用工裝保證雖然質(zhì)量穩(wěn)定，但對于不銹鋼來說，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求，且孔邊毛刺大?？紤]沖孔，有2 種方案。折彎前沖孔后，對折2 孔中心不易對齊。折彎后沖孔，對于復(fù)合對穿孔，2 板中間有5.3mm 空檔，上下沖孔時(shí)，上面第一孔的落料是否能順利進(jìn)入到下面第二個(gè)孔中是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，另外懸臂的剪切強(qiáng)度也是關(guān)鍵問題。

3 模具設(shè)計(jì)

根據(jù)以上分析，筆者設(shè)計(jì)了一種退料導(dǎo)向復(fù)合凹模。因?yàn)椴讳P鋼的粘性大，利用導(dǎo)向φ13mm 孔沖頭進(jìn)入復(fù)合凹模上面第一個(gè)凹?？?，沖制包邊第一個(gè)孔，落料在沖床的高速下行中，在導(dǎo)向孔導(dǎo)引下能夠把第一個(gè)孔的落料壓入到第二個(gè)凹?？變?nèi)。此時(shí)，第二個(gè)凹模孔，相當(dāng)于2 倍料厚的沖孔。沖頭繼續(xù)下行沖制第二個(gè)包邊孔，2 個(gè)孔的落料全部進(jìn)入下模的固定凹模的落料孔，沖第一個(gè)孔凹模是懸臂狀的，其厚度因塞網(wǎng)包邊的開襠尺寸而定，考慮到是懸臂，在沖裁時(shí)承受較大的向下的沖裁力，其根部受較大彎矩，易折斷，懸臂的強(qiáng)度設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，校核計(jì)算如下：

304L 材料的抗拉強(qiáng)度σb=550MPa

總沖裁力P=1.3L·t·τ=L·t·σb=8×3.14×1.5×2×550=41448N

如圖2 所示，懸臂長13mm，力矩M=P×13=41448×13=538824N·mm

圖2

復(fù)合懸臂凹模板厚5mm，材料T8A，長度160mm，熱處理后硬度50～55HRC。T8A 材料熱后的抗拉強(qiáng)度σb=1200MPa，許用應(yīng)力［σ］=720MPa，σmax=M/IY=538824/1000=538MPa σmax<［σ］，滿足正應(yīng)力強(qiáng)度條件。

為此選用材料T8A，長度160mm，厚度5mm，熱處理后硬度50～55HRC。

設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

復(fù)合凹模形狀如圖4 所示，材料T8A，熱處理后硬度50～55HRC。

復(fù)合凹模的加工工藝：鉆穿絲孔φ3mm→銑φ13mm 深10mm →熱處理→線切割φ8.2mm 及3mm 寬槽。

4 結(jié) 論

由于是一次沖2 個(gè)對穿孔，所以至今在文獻(xiàn)中還沒有此種模具的設(shè)計(jì)。經(jīng)過近千個(gè)包邊的沖制證明，沖過孔不需打磨毛刺，尺寸形位公差符合圖紙要求，比鉆孔效率提高10 倍。能完全符合GE 公司的要求。由此，其它類對折邊復(fù)合對穿孔的沖制，只要折邊的內(nèi)開襠與孔徑的比值大于0.5，板厚在1～5mm，均可沖制。