高壓開關(guān)用小觸座擠壓模具設(shè)計

張振杰 劉 恒 馬 健

（河南平高電氣股份有限公司,河南 平頂山 467001）

隨著高壓開關(guān)設(shè)備種類的多樣化， 電連觸座也趨于多樣化，其質(zhì)量要求也越來越高。 觸座（圖1）一般采用銅棒直接機(jī)械加工成形，在機(jī)加成型時，造成T2 紫銅材料浪費嚴(yán)重，增加了零件產(chǎn)品制造成本。

1 擠壓成型

擠壓成形技術(shù)是一種少無切削壓力加工新工藝[1234]，利用擠壓成形工藝可使成形零件加工余量少、生產(chǎn)效率高、減少人力投入、降低零部件生產(chǎn)成本。 基于上述分析，本文采用模具擠壓成形技術(shù)成形高壓開關(guān)觸座零部件，如下圖1 所示，該產(chǎn)品原成形為棒料直接加工，材料為T2 紫銅，中空外部帶有凸臺，現(xiàn)對其擠壓工藝及模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

圖1 小觸座

1.1 成型工藝設(shè)計

小觸座為中空外帶凸臺的管形件，如采用棒料加工成形，后期還要對擠壓件沖孔，材料浪費增加，因此本文采用棒料直接擠壓加工。

按照體積不變原理，計算出選取坯料為Ф120X32.5 管材[5]。擠壓件坯料圖如下圖2。

圖2 鍛件設(shè)計圖

單位擠壓力P=pF==，故選650T 油壓機(jī)。

其中，P—總擠壓力，N；p—單位擠壓力，MPa；Z—模具形狀系數(shù)；n—擠壓方式及變形程度修正系數(shù)；—擠壓前材料的抗拉強(qiáng)度，MPa；F—凸模工作部分橫斷面積，mm。

成形擠壓工藝路線： 下料—潤滑處理—正擠壓—機(jī)加工—檢驗。

1.2 成型凸模、凹模設(shè)計

合理的凸模、 凹模形狀和尺寸設(shè)計不僅有利于材料擠壓過程中的流動，而且可以降低擠壓力，提高模具使用壽命、增加模具穩(wěn)定性。 本文中凸模設(shè)計采用帶有凸臺的型芯，凹模采用雙層組合凹模，并且凹模下部設(shè)計頂圈，模具下壓后形成封閉空間，有利于金屬材料的充填，減少缺陷降低廢品率，成型部分設(shè)計如下圖3、圖4、圖5 所示。

圖3 凸模

圖4 凹模

圖5 凹模緊固圈

2 擠壓成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

模具設(shè)計采用正擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)如下圖6 所示。

圖6 觸座擠壓模具

模具裝配對中后，首先，潤滑處理后坯料裝入凹模型腔，上模具下壓正擠壓成形零件；然后頂板通過液壓機(jī)下部頂出缸傳動力到頂圈頂出零件，零件擠壓成型。

3 結(jié)論

本文制定出擠壓加工工藝方案并設(shè)計出了擠壓模具，工藝的優(yōu)點如下：（1）節(jié)省了原料降低成本，顯著提高生產(chǎn)效率。（2）減少加工切削量，材料利用率大幅度提高，節(jié)約缸體的材料成本；節(jié)省機(jī)加工工時，降低液壓缸缸體的機(jī)加工成本。 （3）對其他同類型的零部件成型有著很好的借鑒意義。

[1]吳朋越，蘇娟華，周伯楚。 高壓開關(guān)壓氣缸熱擠壓模具設(shè)計[J].模具工業(yè)。 2003，29（10）：56-58

[2]吳朋越，蘇娟華，周伯楚。 預(yù)測15 鋼正擠壓變形力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J].現(xiàn)代制造工程，2004（2）

[3]崔慧然，楊蘊(yùn)林，王長生.約束條件下銅合金加熱時的塑性變形及變形功[Jl.河南科技大學(xué)學(xué)報，2005,26(1):1-5

[4]部建新，宋克興，盧根基.高壓開關(guān)壓氣缸擠壓工藝及模具結(jié)構(gòu)特點[Jl.熱加工工藝，2000(6):4&49

[5]GB/T 16866-2006 一般用途的加工銅及銅合金無縫圓形管材外形尺寸及允許偏差