飛機(jī)軸承端蓋沖壓模具設(shè)計(jì)

鄒程

摘 要：時(shí)代不斷發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)不斷提高，而掌握運(yùn)用新技術(shù)的人才，例如模具的工藝設(shè)計(jì)，高級模具的研發(fā)以及高級管理人才，他們的能力也在不斷地提升，在航天航空的方面尤為突出，飛機(jī)的內(nèi)部零件生產(chǎn)上，技術(shù)人員要滿足飛機(jī)的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)根據(jù)要求進(jìn)行工藝計(jì)算，結(jié)合先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計(jì)出整體結(jié)構(gòu)，在飛機(jī)零件生產(chǎn)領(lǐng)域，最普遍的生產(chǎn)設(shè)備就是沖壓模具，因?yàn)轱w機(jī)上的鈑金零件特別多，而在現(xiàn)代的生產(chǎn)當(dāng)中，沖壓技術(shù)已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)手段之一。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)要求；工藝計(jì)算；整體結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.設(shè)計(jì)要求

零件的圖紙如圖1所示，具體的要求如下：

工件名稱：軸承端蓋。

生產(chǎn)數(shù)量：大批量。

軸承端蓋在飛機(jī)上是比較常見的零件，它一般都是在飛機(jī)內(nèi)部使用，對于它的要求一般就是符合設(shè)計(jì)要求就可以，所以在材料上選取10#鋼，從圖中可以看出，該零件的厚度為2mm，這種零件符合沖壓的加工方法，同時(shí)在零件的中心有一個(gè)拉深，在四周分布相同大小的孔，所以加工的程序可以為：落料、拉深、沖孔、切邊。

在設(shè)計(jì)上，對于這個(gè)零件要注意幾點(diǎn)：中心拉深處，要計(jì)算好拉深的高度，要有一定的加工余量，而在模具的凸凹模設(shè)計(jì)上，凸模上不要有出氣孔，以免在拉深時(shí)候，工件從出氣孔發(fā)生變形。

2.工藝計(jì)算

在模具的設(shè)計(jì)計(jì)算上，要將材料的利用率要考慮進(jìn)去，因?yàn)椴牧系睦速M(fèi)就是成本的提高，而對于材料的利用率也有著計(jì)算公式：

在工件的計(jì)算上，有圖可知零件的厚度為2mm，所以采用板材的厚度中徑來設(shè)計(jì)計(jì)算，圖中零件的最外徑為80mm，在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造書中查的修邊余量為3.0mm，所以實(shí)際的零件外徑為80+2×3=86mm。

根據(jù)上邊的計(jì)算，最終確定生產(chǎn)該零件所用的毛坯直徑為：

對于這個(gè)零件的毛坯，查找市場上一般的鋼板，有100mm寬的鋼板，符合生產(chǎn)需求。

在零件的排樣上，根據(jù)毛坯的尺寸，再根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)，最終確定排樣方案為直排，這樣材料的利用率較高，節(jié)約成本。

在整個(gè)模具的設(shè)計(jì)上，凹凸模的尺寸計(jì)算可以根據(jù)模具設(shè)計(jì)中的計(jì)算公式計(jì)算得出，而整個(gè)模具設(shè)計(jì)上需要計(jì)算落料的凹、凸模尺寸、沖孔的凹、凸模尺寸、拉深的凹、凸模尺寸。

3.整體結(jié)構(gòu)

在壓力選用上，它的工作行程要考慮工件的因素，要考慮工件拉深的深度，工件的取放，所以它的行程要夠大，再根據(jù)該零件的厚度和拉深力，最終確定壓力機(jī)。沖壓模具的墊板，墊板要能承受凸模的沖壓力，它是承載零件和沖壓力的作用，要具有一定的強(qiáng)度，避免在沖壓過程中，零件局部塌陷，從而使零件產(chǎn)生不良變形，最終會(huì)影響模具的整體質(zhì)量，墊板的尺寸也是通過計(jì)算而來，最終確定墊板的尺寸為200×200×20，采用的材質(zhì)為45#鋼。打料塊的設(shè)計(jì)一般是與打料桿配合運(yùn)動(dòng)，通過機(jī)械連接，剛性卸件，打料塊是在沖壓之后，凸模抬起后，打料塊進(jìn)行打料。對于這些生產(chǎn)大批量零件的模具設(shè)備，要考慮模具的壽命，盡量使模具的壽命長，精度高，而要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，就應(yīng)該添加導(dǎo)柱、導(dǎo)套，導(dǎo)柱的功能就是講凹、凸模在一條中心線上，保證精度，而根據(jù)本零件的要求，沖壓的精度要求，以及工件的厚度，采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合精度為H7/h6，配合為間隙配合。對于整個(gè)模具的零件，需要滿足設(shè)計(jì)上的要求，對于材料要滿足壽命，模具的主要零件材料見表1。

通過上述的設(shè)計(jì)與研究，可以得到最后的裝配圖，裝配圖如圖2所示，此設(shè)備的工作流程為，壓力機(jī)運(yùn)作，帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，使落料的凹、凸模工作，實(shí)現(xiàn)落料，之后的運(yùn)動(dòng)就是送料，將毛坯放在墊板上，進(jìn)行拉深動(dòng)作，這個(gè)位置需要進(jìn)行兩次拉深，避免將毛坯拉斷，拉深后進(jìn)行沖孔，將四周Ф5圓孔沖壓完成，以上就是一個(gè)完整的工作過程。

結(jié)語

在飛機(jī)零件生產(chǎn)中，有著很多復(fù)雜的設(shè)備，它們的問世都是技術(shù)人員辛勤汗水的結(jié)晶，像這種有拉深和沖壓的設(shè)備，是一個(gè)比較復(fù)雜的設(shè)備，在零件生產(chǎn)前就要對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)測，在飛機(jī)零件的生產(chǎn)中，使用模具可以減少很多廢品，提高飛機(jī)的整體性能，作為一個(gè)設(shè)計(jì)研發(fā)者，要具有扎實(shí)的專業(yè)知識，科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，要突破新技術(shù)，為我國航天事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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