文/丁一林·淮南凱盛重工有限公司研發(fā)中心

風(fēng)罩成形設(shè)計(jì)

文/丁一林·淮南凱盛重工有限公司研發(fā)中心

丁一林,工程師，主要從事鍛造、沖壓工藝設(shè)計(jì)工作，目前研究領(lǐng)域?yàn)闆_壓模具設(shè)計(jì)。

風(fēng)罩是電機(jī)風(fēng)扇部的散熱元件，由于批量大，需用模具成形。零件如圖1所示。

風(fēng)罩零件原先采用“下料→拉延→剪切/整形→一次沖孔”的加工工藝。但是采用上述工藝時(shí)，雖然一次沖孔成形縮短了加工時(shí)間，但由于凸模細(xì)長，沒有采取相關(guān)加固措施，易折斷，且凹模的孔間距太小，最小距離只有11mm,強(qiáng)度不夠，易坍塌變形。所以，生產(chǎn)時(shí)需要頻繁修理、更換模具，既耽擱交貨工期，也增加了成本。

為了克服以上缺陷，可以采取以下措施。

圖1 風(fēng)罩零件圖

圖2 凹?？字匦屡艠?/p>

凸模采用短軸式

由于凸模細(xì)長(截面為11mm×11mm)，易變形折斷，為增加強(qiáng)度，可將其做成短軸式，鑲于安裝板2內(nèi)；工作時(shí)上模下行，壓板5先壓住工件7，接著鑲有凸模3的安裝板2于壓塊4作用下經(jīng)壓板5孔的導(dǎo)向作用向下運(yùn)行進(jìn)行沖孔；為增大精確度，壓板5通過安裝于上模座和凹模10的導(dǎo)軸1導(dǎo)向，而凸模3通過安裝板2在壓板5的孔中導(dǎo)向。由此可見，采用短軸式凸模，既增加了零件強(qiáng)度，又保證了加工精度。

一次沖孔改為凹模一周四次旋轉(zhuǎn)沖孔

整個(gè)工序變?yōu)椋合铝稀印羟?整形→四次旋轉(zhuǎn)沖孔。凹?？字匦屡艠?，如圖2所示。凹?？兹绱伺挪迹着c孔間距從11mm變?yōu)?9mm，大大增加了凹模的強(qiáng)度。

相應(yīng)地增加一套變速系統(tǒng)，如圖3所示。當(dāng)滑塊回程時(shí)，固定于上模座的齒條31上行，帶動(dòng)序號為29的齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪3又帶動(dòng)與其固定的序號為28的錐齒輪2順時(shí)針方向（從錐頂看）轉(zhuǎn)動(dòng)，接著序號為26的錐齒輪1作逆時(shí)針方向（從錐頂看）轉(zhuǎn)動(dòng)，完成豎直方向到水平方向的速度轉(zhuǎn)變；接著使與錐齒輪1緊固的序號27齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過惰輪25帶動(dòng)序號21的齒輪1逆時(shí)針方向（從上往下看）轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪1帶動(dòng)與之緊固的齒輪軸18同向運(yùn)動(dòng)；如圖2c所示，小齒輪20設(shè)計(jì)有外棘輪和內(nèi)棘輪，齒輪軸18上裝有驅(qū)動(dòng)棘爪32，驅(qū)使小齒輪20作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大齒輪12作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與之固定的凹模10順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°；滑塊下行沖孔時(shí)，為防止凹模竄動(dòng)，在變速箱16上安裝有止回棘爪33。這樣，滑塊通過四次下行-回程，即完成一個(gè)產(chǎn)品的沖孔；另外，為了便于加工和裝配，變速箱16設(shè)計(jì)成剖分式，兩半加工成哈弗面后用螺栓固定。

圖3 改進(jìn)后的模具結(jié)構(gòu)圖

結(jié)束語

通過上述改進(jìn)后，凸凹模強(qiáng)度大大增強(qiáng)，凸模不易變形折斷，凹模不會(huì)坍塌變形，生產(chǎn)時(shí)很少維修，既縮短了交貨期，又增加了模具壽命，減少了生產(chǎn)成本。