閆亞東

【摘 要】隨著交通事業(yè)的大發(fā)展，我國(guó)公路通車?yán)锍滩粩嘣黾?，作為交通安全防護(hù)設(shè)施的隔離柵的需求量不斷增加。本文主要介紹了一種刺鐵絲網(wǎng)隔離柵立柱—冷彎薄壁U型鋼立柱的切口加工工藝及切口模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】隔離柵；立柱；切口；模具

0.引言

近年來，隨著交通事業(yè)的大發(fā)展，我國(guó)公路通車?yán)锍滩粩嘣黾?，特別是高速公路建設(shè)迅速發(fā)展，作為交通安全防護(hù)設(shè)施的隔離柵的需求量也急劇增加。

隔離柵作為交通安全設(shè)施的一種，主要作用是將公路用地隔離出來，同時(shí)將可能影響交通安全的人畜等與高速公路分離開來，保證高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。

作為隔離柵種類的一種，刺鐵絲網(wǎng)隔離柵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、美觀實(shí)用的特點(diǎn)，并且方便運(yùn)輸，在安裝時(shí)不受地形起伏限制，相對(duì)于其他隔離柵產(chǎn)品來說，價(jià)位適中，在高速公路兩側(cè)封閉工程中需求量很大。

1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝分析

刺鐵絲網(wǎng)隔離柵立柱的形狀和尺寸如圖1所示，材料為常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，采用厚度為2.5mm的熱軋帶鋼連續(xù)輥壓成型的冷彎薄壁U型鋼。零件外形尺寸的精度要求不高，但生產(chǎn)批量較大。

如圖所示，工件經(jīng)定尺切斷后，沖制9個(gè)孔，孔間距分別為250mm、200mm、150mm三種，其中從左到右8個(gè)孔為同一方向，最后一個(gè)孔為反方向。使用方法：將刺鐵絲壓入冷彎U型鋼立柱的切口中后，使切口壓彎卡住刺鐵絲。

圖1 隔離柵立柱

根據(jù)使用要求，分析其加工過程為切口模具（沿不封閉輪廓將部分板料切開并使彎曲），根據(jù)工件加工工藝要求，本文主要介紹加工的主要工序—沖孔的模具結(jié)構(gòu)。

2.模具結(jié)構(gòu)及其工作過程

2.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1.1凸模設(shè)計(jì)

凸模設(shè)計(jì)如圖2所示，凸模工作部分一邊采用切口形式?jīng)_豁口，另一邊為圓弧形用于彎曲成型。沖頭端面設(shè)計(jì)成帶一定剪切角度，保證首先完成切口過程后彎曲成型，也有利于減小沖裁力和形成符合要求的切口形狀。

2.1.2凹模設(shè)計(jì)

凹模設(shè)計(jì)如圖3所示，凹模刃口形式采用柱形孔口，與下模板固定連接的通孔，設(shè)計(jì)成上下通用的結(jié)構(gòu)形式（見A-A），正反面加工及熱處理要求相同。這樣在生產(chǎn)中，凹模刃口一旦出現(xiàn)問題，影響使用時(shí)，只需拆卸緊固螺釘，在下模板背面用頂絲壓出凹模，將凹模上下面顛倒，然后再固定好，擰緊緊固螺釘，即可重新生產(chǎn)。這樣不僅保證了刃口尺寸不會(huì)隨著刃磨次數(shù)而發(fā)生改變，而且還加強(qiáng)了模具通用性，降低了模具維修次數(shù)和制造費(fèi)用。

2.1.3模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示，考慮車間現(xiàn)有設(shè)備情況，在JA23-63沖床上安裝使用，凸模2通過壓蓋3和內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定于上模柄1上，上模柄插入壓力機(jī)滑塊底面的模柄孔中，通過滑塊上的壓緊裝置固定上模，防止轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖4 磨具裝配圖

凹模7采用過盈配合壓入下模板11的?？字?，并用兩個(gè)十字槽沉頭螺釘壓緊固定。下模板鑲嵌凹模處背面設(shè)計(jì)兩個(gè)M8內(nèi)螺紋，采用頂絲保證凹模的拆卸。工件兩個(gè)側(cè)面靠定位角鋼6兩件導(dǎo)入工件的遞進(jìn)方向。卸料板4通過四個(gè)自制雙頭螺柱5固定于下模板11上。卸料板除把工件從凸模上卸下外，也起到對(duì)凸模2的導(dǎo)向作用，也加強(qiáng)了凸模的強(qiáng)度，防止凸模被折斷。在下模板11的中央位置，沿凹模的切口中心線劃線銑長(zhǎng)孔，長(zhǎng)孔深15，寬15，在銑好的長(zhǎng)孔中插入定位銷三個(gè)。以確定250mm、200、150三個(gè)沖孔間距。

2.2凸凹模材質(zhì)的選用

由于是細(xì)長(zhǎng)形式凸模，查閱相關(guān)資料選用碳素工具鋼T10A，熱處理硬度HRC56～60，尾部回火HRC40～50，保證沖頭頭部有足夠的硬度，尾部有足夠的韌性，以滿足沖頭的使用要求。凹模的材質(zhì)選用及熱處理要求同凸模，取消回火要求。

2.3模具的工作過程

首先，將按定尺切好的U型鋼，底面朝下，通過定位角鋼導(dǎo)入模具中，在定位角鋼的切口上放入定位板，沖制第一個(gè)端距50mm的切口；第二步，去掉切口處定位板，讓沖好的切口邊沿下模板中心的長(zhǎng)孔移動(dòng)，切口圓頭靠緊250mm處定位銷，沖制250mm間距切口；第三步，移動(dòng)工件，切口圓頭靠緊200mm處定位銷，沖制三個(gè)間距200mm切口；如上述方法，切口圓頭靠緊150mm處定位銷，沖制三個(gè)間距150mm切口；最后把工件掉頭，沖制最后一個(gè)反方向150mm間距切口，到此，一個(gè)隔離柵立柱的沖孔工序即完成。

3.結(jié)論

本文介紹了冷彎薄壁U型槽鋼的切口成型模具。該模具結(jié)構(gòu)靈活簡(jiǎn)單、安全可靠、通用性強(qiáng)、更換方便、能保證產(chǎn)品質(zhì)量，且成本低，使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高，滿足大批量生產(chǎn)要求。在生產(chǎn)中受到一線工人的好評(píng)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

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