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    触臂冷挤压模设计

    帖子创建时间:  2013年08月05日 17:21 评论:0 浏览: 77 投稿
    触臂产品如图1,材料为T2 Y。该产品是VS1户内高压真空断路器的关键零件,我国电器产品中,它占有相当的市场份额。开关类导电产品,电器性能除设计因素外,主要取决于触头的材质和加工质量。 1.工艺设计 (1)国内触臂生产企业采用数控车床加工,原材料选用(52×19×162)mm的厚臂铜管,单件加工工时合计2h,单件用料2.625kg,表面粗糙度值Ra=1.6μm,如果采用冷挤加工,挤压产品如图2,单件加工时减至0.5h, 用料仅为1.54kg,省料1.11kg。因此决定采取冷挤压加工工艺。 (2)冷挤毛坯的开头与尺寸。毛坯选用50 mm图1触臂×33 mm×162 mm的非标准铜管,如图3所示。直径尺寸在挤压产品的基础上,取0.3~0.5mm的间隙,便于坯料放入型腔;由于冷挤压过程中,材料流动和截面受力两因素的影响,两端面特别是34 mm端面凹凸不平,因此均留2 mm的车加工量,致密量按11%取。该规格的铜管,可以在铜加工厂订制,价格不变。 2.冷挤压工艺分析 该零件断面缩减率为ε=47.5%,经查阅:有色金属许用变形程度εf=90%~95%,可以一次挤出;P=2670 KN,选用3150 KN四柱液压机。 3.模具结构及其特点 模具结构如图4所示。上模用压板固定在液压机活动横梁上。固定板4、上垫板2通过3—M12,3—12 mm圆柱销固定在上模板。凸模与固定板选H7/k6配合,凸模3下端面加工(34×15)mm心轴导入孔。下模用压板固定在液压机工作台上。模套9与凹模8热装,过盈量取0.3 mm,斜度取1.5°。芯轴6取(1/6)°的锥度,便于和工件7分离,表面抛光,表面粗糙度值Ra=0.8μm,且在凹模中自动找正中心。下端面靠顶杆11定位。 顶杆11加工出(21×3)mm、(34×5)mm的两个台阶,当液压机下缸工作时,顶杆21 mm部分先将活动芯轴顶出工件3 mm,此时,工件与芯轴已分离;继续向上运动,顶杆34 mm部分将工件从凹模中顶出,顶杆长度按照液压机顶缸高度互配。 4.模具工作过程 (1)润滑剂的选择。选用廉价的动物油,加工中用猪油,均匀地刷涂在触臂外表面、芯轴外表面上。 (2)将芯轴6灌入产品毛坯7后,一起放入凹模内。上模部分下移挤压,高度由调整垫5限位。 (3)上模上移,液压机下缸工作,推动顶杆11上移,将芯轴6从产品7的内型腔中分离;顶杆继续上移,将产品7从凹模8中顶出。 5.模具设计要点 (1)顶出部分顶杆11上端面有一3 mm凸台,保证顶出时先分离芯轴与产品,再分离产品与凹模。结构详见装配图4。 (2)芯轴设计如图5,外形加工成斜度,表面抛光至Ra=0.8μm。便于从产品内孔中分离。 (3)材料及热处理凹模、凸模、芯轴选用GCr15轴承钢,盐浴炉淬火,要求淬火硬度达58~62 HRC。 该模具投入生产后,已加工产品10 000件,尺寸、表面粗糙度均符合图样要求。模具零件没有出现裂纹及变形。惟一不足的是连续挤压200次后,由于产品变形较大,凹模会出现轻微的发热现象,此时应自然冷却约10min,可继续挤压。触臂冷挤压工艺的应用,材料费仅为机加工的58.1%,工效提高4倍,经济效益和社会效益显著。
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