刺鐵絲網隔離柵立柱切口模設計

閆亞東

【摘 要】隨著交通事業(yè)的大發(fā)展，我國公路通車里程不斷增加，作為交通安全防護設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構設計和實際應用。

【關鍵詞】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，我國公路通車里程不斷增加，特別是高速公路建設迅速發(fā)展，作為交通安全防護設施的隔離柵的需求量也急劇增加。

隔離柵作為交通安全設施的一種，主要作用是將公路用地隔離出來，同時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營。

作為隔離柵種類的一種，刺鐵絲網隔離柵具有結構簡單、安裝方便、美觀實用的特點，并且方便運輸，在安裝時不受地形起伏限制，相對于其他隔離柵產品來說，價位適中，在高速公路兩側封閉工程中需求量很大。

1.產品結構工藝分析

刺鐵絲網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構鋼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，但生產批量較大。

如圖所示，工件經定尺切斷后，沖制9個孔，孔間距分別為250mm、200mm、150mm三種，其中從左到右8個孔為同一方向，最后一個孔為反方向。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—沖孔的模具結構。

2.模具結構及其工作過程

2.1模具結構設計

2.1.1凸模設計

凸模設計如圖2所示，凸模工作部分一邊采用切口形式沖豁口，另一邊為圓弧形用于彎曲成型。沖頭端面設計成帶一定剪切角度，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凹模設計

凹模設計如圖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，設計成上下通用的結構形式（見A-A），正反面加工及熱處理要求相同。這樣在生產中，凹模刃口一旦出現(xiàn)問題，影響使用時，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。這樣不僅保證了刃口尺寸不會隨著刃磨次數而發(fā)生改變，而且還加強了模具通用性，降低了模具維修次數和制造費用。

2.1.3模具整體結構設計

模具整體結構設計如圖4所示，考慮車間現(xiàn)有設備情況，在JA23-63沖床上安裝使用，凸模2通過壓蓋3和內六角圓柱頭螺釘固定于上模柄1上，上模柄插入壓力機滑塊底面的模柄孔中，通過滑塊上的壓緊裝置固定上模，防止轉動。

圖4 磨具裝配圖

凹模7采用過盈配合壓入下模板11的?？字?，并用兩個十字槽沉頭螺釘壓緊固定。下模板鑲嵌凹模處背面設計兩個M8內螺紋，采用頂絲保證凹模的拆卸。工件兩個側面靠定位角鋼6兩件導入工件的遞進方向。卸料板4通過四個自制雙頭螺柱5固定于下模板11上。卸料板除把工件從凸模上卸下外，也起到對凸模2的導向作用，也加強了凸模的強度，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孔，長孔深15，寬15，在銑好的長孔中插入定位銷三個。以確定250mm、200、150三個沖孔間距。

2.2凸凹模材質的選用

由于是細長形式凸模，查閱相關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，通過定位角鋼導入模具中，在定位角鋼的切口上放入定位板，沖制第一個端距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孔移動，切口圓頭靠緊250mm處定位銷，沖制250mm間距切口；第三步，移動工件，切口圓頭靠緊200mm處定位銷，沖制三個間距200mm切口；如上述方法，切口圓頭靠緊150mm處定位銷，沖制三個間距150mm切口；最后把工件掉頭，沖制最后一個反方向150mm間距切口，到此，一個隔離柵立柱的沖孔工序即完成。

3.結論

本文介紹了冷彎薄壁U型槽鋼的切口成型模具。該模具結構靈活簡單、安全可靠、通用性強、更換方便、能保證產品質量，且成本低，使用壽命長，生產效率高，滿足大批量生產要求。在生產中受到一線工人的好評，達到了設計的預期目標。

【參考文獻】

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[2]GB700—2006.碳素結構鋼.

[3]鄭可锽主編.實用沖壓模具手冊.宇航出版社，1992.

[4]彭建聲編著.簡明模具工實用技術手冊.機械工業(yè)出版社，2010.