Proceso de estampado de carcasa semicerrado y diseño de moldes

2021/08/20


Tomando como ejemplo una carcasa semicerrada utilizada en un amplificador, analizamos suproceso de estampación, diseñe la matriz correspondiente para garantizar la formación única para los problemas de interferencia y las dificultades técnicas en el proceso de doblado, y mejore la eficiencia y precisión del procesamiento.
El doblado de piezas cerradas generalmente requiere más de dos procesos para completarse, y el material a menudo se descarga manualmente o mediante un cilindro en el proceso de estampado. La formación única de piezas cerradas puede reducir el número de procesos y el número de matrices, lo que favorece la mejora de la eficiencia del trabajo y la precisión del producto y reduce los costes de producción.

2 Estructura de carcasa semicerrada y análisis de procesos

Hay muchas carcasas semicerradas para ensamblar instrumentos o amplificadores en piezas de aviación. La parte de la carcasa semicerrada de un amplificador se muestra en la Figura 1, cuyo material es una placa de aluminio inoxidable 3A21, un espesor de material t = 2 mm y la estructura principal es simétrica. A partir de los requisitos de precisión dimensional relevantes del dibujo, se puede ver que la forma de la pieza, la cavidad interna y las dimensiones de posicionamiento del orificio no deben ser de alta precisión, alcanzando el nivel IT10 y el radio de curvatura interno R de la pieza es de 2 mm, y se permite que el adelgazamiento local del material sea del 30%.


Figura 1 partes de la carcasa semicerrada

Desde la estructura de la parte, el caparazón es una estructura de cinco lados completamente cerrada, el sexto lado no es una estructura semicerrada abierta, después de completar la primera flexión, sino también el sexto lado de la estructura para doblar (ver Figura 2). A partir de las dimensiones de doblado de la Figura 1, el primer doblado no es muy difícil de formar, pero el tamaño de la parte de la pestaña del segundo doblado es pequeño y existe el problema de que el molde no se puede liberar después de doblar. Además, la pieza requiere mucho procesamiento de agujeros después de que se completa el plegado, por lo que se debe garantizar el tamaño de la estructura de plegado. La segunda curva en H / D â ‰ ˆ 1,5 (donde H es la altura de flexión, aproximadamente 6 mm; D es el diámetro de flexión, aproximadamente 4 mm), la flexión de la brida es más difícil, especialmente el radio de la brida y la altura de la brida es similar. Hacer la estructura en la formación es fácil de producir grietas por tracción, por lo que se debe realizar el proceso necesario. Al mismo tiempo, debido a que la parte superior y la parte formadora de flexión en ángulo recto adyacente es más corta y el otro lado está abierto, la fuerza tangencial que ejerce sobre el triángulo sobrante no es grande, es decir, el material sobrante en la parte redondeada. no es exactamente de acuerdo con el flujo radial puro en tensión. Por el contrario, debido a la falta de restricción del material en la dirección tangencial, el material fluye principalmente en la dirección transversal, por lo que mejora en gran medida la deformación del material y permite que se forme en una solapa.


Fig.2 Modelo numérico tridimensional del caparazón

3 Análisis del proceso de estampado de cáscaras semicerradas

(1) Flujo de proceso El flujo de procesamiento principal de la cáscara se muestra en la Tabla 1. En el procesamiento de la cáscara están involucrados 10 procesos, entre los cuales el proceso de formación principal es el corte de alambre y dos procesos de doblado. Dado que la pieza es simétrica, la forma después del desdoblamiento es relativamente sencilla, por lo que la forma no se procesa mediante troquel, sino principalmente mediante corte de alambre y grabado químico, lo que puede garantizar la precisión del procesamiento y la resistencia del material en el borde. . Después de completar la forma desplegada, se requieren dos curvas y hay tres lados para doblar. El primer doblado completa el doblado de los cuatro lados largos de la pieza, y la parte se muestra en la Figura 3 después de doblar y formar; la segunda parte de doblado es la parte semicerrada en la parte superior, y la parte se muestra en la Figura 4 después de completar el doblado.

Tabla 1 El principal proceso de procesamiento de la cáscara.



Figura 3 Primer doblado y conformado


Figura 4 Segundo plegado y conformado

Shell en la finalización del primer plegado dará lugar a inestabilidad dimensional debido a la deformación, la segunda parte semicerrada del plegado producirá por tanto el problema de la desviación de posicionamiento. Antes y después de completar el doblado, la carcasa se procesará con orificios cuadrados y orificios de montaje, que deben colocarse según la forma. Por lo tanto, después de la primera flexión, formación de soldadura y eliminación del tumor de soldadura, es necesario diseñar un molde para dar forma. Se requieren un total de 3 juegos de matrices para el procesamiento de la carcasa, además de la primera y la segunda matrices de doblado y las subsiguientes matrices de conformación, con el fin de lograr un estampado y conformado completos.

(2) Determinación de la forma y el tamaño de la pieza en blanco para desplegar la carcasa Como la carcasa debe doblarse dos veces, como garantía principal del tamaño de la forma de plegado, el cálculo correcto del tamaño de desplegado es muy importante, por lo que debe tenerse en cuenta la segunda parte de la muesca de plegado cuenta. Después de determinar la forma en blanco desplegada, use la fórmula para calcular el tamaño de la forma; si es necesario, puede determinar el tamaño desplegado final mediante el método de prueba de doblado.

La forma final es razonable, su parte que forma la flexión de acuerdo con el método de cálculo del tamaño de la pieza en bruto de las piezas de flexión convencional se puede calcular para que el ángulo de flexión de esta pieza sea de 90 °, la pieza en bruto y la longitud de despliegue.

Donde, L es la longitud total del blanco (mm); l 1, l 2 para la longitud de la regla (mm); r para el radio de curvatura (mm); x para el coeficiente de desplazamiento de la capa neutra, de acuerdo con la Tabla 2; t para el espesor de la pieza en bruto (mm).

Tabla 2 coeficiente de desplazamiento de capa neutra x valor


El grosor de la parte de la carcasa t = 2 mm, radio de curvatura r = 2 mm, por lo que el coeficiente de desplazamiento de la capa neutra x = 0,32, de acuerdo con el dibujo del producto de la carcasa y el diagrama de despliegue, se calcula la longitud de despliegue de cada sección. Además, de acuerdo con los requisitos de doblado de chapa metálica, el orificio de proceso 4 × Ï † 1,5 mm está diseñado en la parte donde se deben doblar 4 lados, y el diagrama de despliegue final se muestra en la Figura 5.


Figura 5 Despliegue de la carcasa en blanco

4 Diseño de matriz de estampado de carcasa semicerrada

Se requieren tres juegos de matrices para completar el proceso principal de formación de piezas de carcasa semicerradas, incluida la matriz de doblado y la matriz de conformación para la estructura principal, y la matriz de doblado en el cierre.

(1) Dobladomorir diseñoLa flexión de toda la estructura de la carcasa es la primera flexión, que debe realizarse con la ayuda de matrices de flexión. La figura 6 muestra la estructura del molde de doblado bidireccional, debe combinarse con un equipo especial para sujetar, la estructura principal del molde para doblar el tipo de neumático 10, sus cuatro caras para doblar la superficie de posicionamiento, en el proceso de doblado, utilizando los orificios en la platina 2 para su posicionamiento, seguido de la flexión de los cuatro lados. El bloque de sujeción 9 es cilíndrico, al doblar la pieza se fijará en el tornillo de banco, cada proceso de estampado se puede completar en un lado del doblado, la estructura cilíndrica puede garantizar que los cuatro lados del doblado giren al azar y así garantizar un doblado en su lugar.



Fig.6 Tipo de flexión de la cubierta del neumático
1-Pasador de posicionamiento 2-Placa de presión 3-Tornillo hexagonal 4-Tuerca hexagonal 5-Placa de sujeción superior 6-Tornillo para ranura en T 7-Placa de sujeción inferior 8 -Tornillo de cabeza hueca hexagonal 9 - Bloque de sujeción 10 - Neumático de flexión 11 - perno cilíndrico

El material del neumático de flexión 10 es CrWMn, el tratamiento térmico se enfría a 50 ~ 55HRC para garantizar la dureza de la pieza y evitar que se rompa; la tecnología de tratamiento de superficies es Ct.O (tratamiento de oxidación y ennegrecimiento de superficies); el tipo de neumático es una estructura monolítica, se requiere que el valor de rugosidad de la superficie exterior alcance 0,8 mm. Por lo tanto, primero se adopta la fresadora, luego el procesamiento de paso lento con corte de alambre, mientras que la forma se procesa alrededor de 15 ° C. El ángulo de rebote se puede recortar mediante molienda en el proceso de prueba del molde. Conjunto de molde para controlar el espacio entre la placa de presión 2 y el neumático del tipo de flexión 10, el valor del espacio es generalmente 1,1 t (t es el grosor del valor de la carcasa). Los orificios para tornillos en la placa de sujeción para garantizar la precisión de la sujeción, deben hacerse con la placa de presión.

(2) diseño de la matriz de conformación Una vez completado el doblado de la carcasa, la corrección de tamaño también necesita usar la matriz de conformación (ver Figura 7), dando forma en la prensa hidráulica de 63t. El molde puede garantizar la consistencia del tamaño de la cavidad interior de la carcasa al expandir la forma durante el proceso de estampado. El troquel se divide en tres partes principales, la placa extractora 3, la placa de posicionamiento 6 y las patas 7 se instalan en la parte inferior de la máquina, y la carcasa se coloca en la placa de posicionamiento. Al dar forma, el neumático de molde 2 se coloca en la parte superior de la carcasa, luego el molde superior empuja el mango 13 y la paleta 12 hacia abajo bajo la acción del deslizador de la máquina hidráulica, lo que hace que todos los neumáticos de molde entren en la carcasa lentamente debajo de la acción de la fuerza externa, y el molde superior continúa moviéndose hacia abajo hasta que alcanza la profundidad de la carcasa, entonces la pieza se liberará naturalmente de la placa de extracción bajo la acción de la placa de inserción 1.


Figura 7 Molde para dar forma a la concha
1 - placa de inserción 2 - llanta perfilada 3 - placa de desmoldeo 4, 8 - pasador cilíndrico 5, 10 - rosca hexagonal 6 - placa de posicionamiento 7 - patas 9 -Placa 11-placa superior 12-paletas 13-mango

En el diseño del molde, se requiere que el centro de la cavidad interior se solape después del ensamblaje de la placa de separación 3 y la placa de posicionamiento 6, y las cuatro superficies inferiores de las patas 7 deben estar niveladas después del ensamblaje del la placa de extracción 3 y las patas 7. La parte principal del molde de conformación es el tipo de neumático, la estructura es monolítica, para aumentar la resistencia, el material es acero al carbono T7A para herramientas, tratamiento térmico que enfría a 50 ~ 55 HRC, superficie tecnología de tratamiento para Ct.O. Para que las piezas de conformación salgan suavemente del molde, el valor de rugosidad de la superficie exterior requerido para alcanzar 0.8μm, por lo que su tamaño de forma se mecaniza en bruto utilizando el número de fresado, templado de tratamiento térmico a 50 ~ 55 HRC, el tamaño final formado por la máquina de pulir para asegurar. La mayoría de las piezas de placa restantes utilizan el material de acero 45, requisitos de tratamiento térmico para 30 ~ 35HRC, tratamiento de superficie Ct.O, para garantizar que la apariencia de las piezas de plástico no se dañen, la selección de paletas de paneles de madera sándwich.

Colocación de la placa 6, placa de separación 3 en el orificio del pasador y procesamiento de la cavidad para garantizar una posición uniforme, ensamblaje del molde utilizando una combinación de clavijas de posicionamiento y tornillos para garantizar que la combinación de la placa de separación 3 y la placa de colocación 6 del centro de la cavidad interior se superpongan. Las patas y los mangos se mecanizan principalmente mediante torneado de números, y el tamaño de la longitud se puede corregir después del ensamblaje.

(3) semicerrado en las partes semicerradas del segundo molde de doblado de las dificultades del proceso de doblado de la carcasa, la Figura 8 es el segundo tipo de neumático de doblado, principalmente para completar la parte cerrada restante del doblado de la carcasa. Con el fin de garantizar que después de completar el doblado del neumático pueda salir de la cavidad semicerrada, el diseño del diseño del molde de doblado en la estructura Haff - la parte más central de la cuña oblicua fija, las otras partes del neumático con él, el diseño de orificios para tornillos M8 en cada parte del neumático, fácil de quitar. Al doblar, primero coloque el cojín en la carcasa, luego coloque el neumático y la cuña a su vez, y luego doble por las abrazaderas; una vez completado el doblado, primero retire la parte de la cuña, dejando espacio para otras partes del neumático, y luego sáquelo respectivamente.


Figura 8 semicerrada en el segundo molde de plegado
1 - pastilla 2 - neumático A 3 - neumático B 4 - neumático C 5 - cuña 6 - neumático D

Los materiales utilizados para las piezas de molde 2 a 6 en la Figura 8 son T7A, con requisitos de tratamiento térmico de 50 a 55 HRC para garantizar la dureza del desmontaje de la pieza; la almohadilla 1 utiliza acero 45 ordinario. Cuando se procesa el molde, la placa base se fabrica cuando se rectifican el tipo de neumático y la cuña inclinada, y el orificio del tornillo de M8 se usa para formar la pieza completa, y el tamaño de la forma de cada tipo de neumático se recorta para garantizar que el tamaño del tipo de neumático es de 198 mm × 95,7 mm × 106 mm y cumple con sus requisitos de tolerancia. Después de terminar el recorte, cada tipo de neumático se marca con A, B, C y D de acuerdo con la ubicación que se muestra en el dibujo, que es conveniente para su uso.

5. Conclusión

La cáscara estudiada en este artículo está en forma semicerrada. A través de la disposición y el diseño razonables del proceso demoldes correspondientes, se evita el problema de interferencia de la flexión y se completa el procesamiento de piezas de forma cerrada, lo que proporciona una referencia para la producción de piezas de chapa estructural similares en el futuro.