第37卷第2期低壓.故七2012年4月Vol 37 No. 2FORGING STAMPING TECHNOLOGYApr.2012異形扁管工藝設(shè)計(jì)楊海榮(常州鐵道高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械工程系,江蘇常州213011)摘要:對(duì)某汽車底盤用異形扁管進(jìn)行工藝分析,制定了對(duì)稱兩件同時(shí)加工的冷成形加工工藝。工藝中采用先彎管成形,后經(jīng)壓扁、鉆孔、切割、去毛刺等工序來(lái)完成加工成形。工藝方案設(shè)計(jì)充分考慮了異形扁管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用簡(jiǎn)潔的彎管壓扁組合工藝,同時(shí)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模具和檢具,保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)踐證明,改進(jìn)的工藝方案加工效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,節(jié)約原材料,為企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了效益。關(guān)鍵詞:汽車底盤;冷成形;異形扁管;壓扁工藝DOI:10.3969/小isn10003940.2012.02.014中圖分類號(hào):TG386.43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10003940(2012)0200603Process design of irregular flat tube(Mechanical Engineering Department, Railway Professional Technical College of Chang Zhou, Changzhou 213011, China)Abstract: The process of irregular flat tube which used in the car chassis was analyzed, and the cold forming processthat two symmetric parts were produced at one time was formulated. In the process, the tube bending forming following the tube flattening, drilling, cutting and burring processes were adopted. In the designed process scheme, the ir-regular flat tube structure features were adequately considered, and the compact process of the combination of bendingand flattening was adopted. At the same time, some related dies and checking tools were designed, which guaranteedthe product quality. The production practice proves that the designed process scheme can have a high working efficiency, save raw materials and have good product quality, which could bring benefits for the enterprise.Keywords: car chassis; cold forming; irregular flat tube; flattening process異形管在汽車配件中的應(yīng)用比較廣泛,由于管好的實(shí)現(xiàn)不同形狀的端部連接,是比較理想的汽車子形狀的變化可以有效的利用車體空間,還可以更結(jié)構(gòu)零件。但異形管的成形一般都比較復(fù)雜,通常需要多道工序,同時(shí)由于彎管局部的大變形容易出收稿日期:2011-10-11;修訂日期:2011-12-11現(xiàn)拉裂、起皺、內(nèi)凹等缺陷,需要選擇適當(dāng)?shù)募庸ぷ髡吆?jiǎn)介:楊海榮(1979-),女,碩士,講師工藝及設(shè)備才能得到滿意的效果。加工異形管的方電子信箱:yanghairong2005@sina.com法一般有彎管成形、沖壓成形、金屬及橡膠的內(nèi)脹的穩(wěn)定性。生產(chǎn)適應(yīng)性好、投資小、制造周期短,對(duì)轎車副車架總成上普遍存在的金屬管型件的開發(fā)和制造具有實(shí)用參考價(jià)值。參考文獻(xiàn)[1]苑世劍.內(nèi)高壓成形技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J.金屬成形工圖16壓扁工序件藝,2003,21(3):1-3Fig. 16 Flattening operation part[2]劉強(qiáng).先進(jìn)成形工藝在奔騰轎車上的應(yīng)用[].鍛造與沖3結(jié)論壓,2009,(7):33-34[3]林通,張侃,胡仁喜,等. AutoForm4,0鈑金沖壓成形分采用在下模加筋的整改方案簡(jiǎn)單、易行,更改析從人中國(guó)煤化工卻版社,2010周期短,很好的解決了金屬管件成形中的凹坑不穩(wěn)4]李碩本業(yè)出版社,1982定問(wèn)題,控制了回彈的產(chǎn)生。[5]中國(guó)機(jī)⊥子縣a在⊥性羅x聯(lián)①手冊(cè):第二卷[M3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008使用普通沖壓模具即可保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)第2期楊海榮:異形扁管工藝設(shè)計(jì)成形,以及油液的內(nèi)高壓成形等。在制定異形管加成形,成形形狀如圖2所示。彎曲的管子走向和零工成形的工藝方案時(shí),需要考慮節(jié)約材料、加工效件圖一致,即中心線各交點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)尺寸及彎曲半率、成形質(zhì)量等因素,同時(shí)還要根據(jù)工廠的設(shè)備情徑不變。管子彎好后要用彎管檢模逐一檢驗(yàn),因?yàn)闆r選擇相應(yīng)的工藝方案H。管子的彎曲走向?qū)罕夂蟮某善酚绊懞艽?因此要嚴(yán)格控制7。在彎管后即可壓扁成形,在壓扁成形PNT710±0.2PNT點(diǎn)和A點(diǎn)截面時(shí)要考慮后續(xù)工序,由于壓扁后要加工管端直徑為φ50mm的孔,因此,在壓扁工序最好加工出孔加PNT3PNTS工的定位結(jié)構(gòu)。B點(diǎn)和PN點(diǎn)截面PNT3PNT6PNT2PNT坐拆點(diǎn)PNT6名稱xyzPNTl5 PNT5PT|14500240.0030.00圖2彎管工序圖1異形扁管Fig 2 Bending processFig. 1 Irregular flat tube圖3所示為壓扁成形半成品,在零件的壓扁中圖1所示是汽車底盤的一種支撐件,一端為管心成形出一個(gè)凹坑,這個(gè)凹坑即是用來(lái)作為孔加工狀,規(guī)格為鮞50mm×3.0mm,另一端為扁狀帶圓的定位結(jié)構(gòu)。在實(shí)際成形中發(fā)現(xiàn),管子壓扁的中心弧缺口,缺口尺寸為R50mm,兩端口的中心層周部分會(huì)因管子中空而成內(nèi)凹變形,而模具的凸點(diǎn)成長(zhǎng)相等。零件兩端分別與底盤其他零件相應(yīng)的孔和形對(duì)壓扁內(nèi)凹形成了牽拉作用,使內(nèi)凹范圍大大減圓柱焊接組裝,兩端的位置精度要求比較高。零件小,并在打孔后將凹曲部分去除,對(duì)管子最終成形成左右對(duì)稱,兩件同時(shí)使用,成空間形狀,需多工不會(huì)造成影響。序成形加工。從形狀上看,零件的成形加工屬于管子成形,但一端又成扁形,屬異形管成形,是沖壓工藝中的一種特種成形5。如果將兩個(gè)零件單個(gè)來(lái)看,零件的一端為圓管,另一端為扁形缺口,可以通過(guò)彎管后壓扁成形,但由于扁口一端的直線段比較短,在彎管時(shí)需要在扁口一端加以延長(zhǎng)6,在壓扁后再切割掉,這樣勢(shì)必會(huì)造成材料浪費(fèi),同時(shí)兩個(gè)零件分別加工也會(huì)增加加工工序。由于兩個(gè)零件是左右對(duì)稱的,所以,兩個(gè)零件同時(shí)下料加工,成圖3壓扁工序形后再切割開,這樣在彎管時(shí)不會(huì)有廢料,同時(shí)工Fig 3 Flattening process序也會(huì)大大減少。圖4為鉆孔工序。壓扁后零件的基本形狀已經(jīng)1制定工藝方案形成,后面則需打孔、切割及去毛刺等工序,最后左右對(duì)稱的兩個(gè)零件中間有一個(gè)寬10mm的缺利用檢具做成成品檢驗(yàn)即可。在打孔時(shí)可利用搖臂口,先將兩個(gè)零件的中間補(bǔ)上看作一個(gè)零件,那么鉆床進(jìn)行加中國(guó)煤化工較大,可分成這個(gè)新的零件則成為一個(gè)中心線為4個(gè)R80mm的兩步進(jìn)行加CNMHG孔,再擴(kuò)孔到圓角及5個(gè)直線段組成的異形管,在壓扁成形前符0m合彎管規(guī)律,因此,第1步應(yīng)采用自動(dòng)彎管機(jī)彎管圖5為切割工序。切割工序可利用鋸片切割,62鍛壓技術(shù)第37卷圖4鉆孔工序Fig 4 Drilling process圖6壓扁凸凹模Fig 6 Flattening punch and die切割的鋸片選用兩個(gè)2mm的鋸片中間加一個(gè)6mm厚的墊片后夾緊,進(jìn)行一次性切割10mm寬的割終零件需要成品檢驗(yàn),由于管子成空間走向,使用縫時(shí)兩端和相應(yīng)的孔及圓柱配合焊接,因此,設(shè)計(jì)的檢具需要模擬工件的使用狀態(tài),設(shè)計(jì)有相應(yīng)的孔及圓柱,并包含公差檢測(cè)功能。3結(jié)論壓扁異形管的加工最終采用了節(jié)省材料、成品率高、工序少的加工工藝方案,在工藝方案設(shè)計(jì)中充分考慮了零件的結(jié)構(gòu)特性及前后工序的銜接、設(shè)圖5切割工序備、成本等因素,設(shè)計(jì)了最佳的工藝方案。工藝中Fig 5 Cutting process還設(shè)計(jì)了彎管檢具及成品檢具,保證了產(chǎn)品的成品合格率,也為產(chǎn)品的工藝改進(jìn)和調(diào)整提供了參考。2模具及檢具設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)中采用一次成形對(duì)稱兩工件的加工工藝,工藝中共有落料、彎管、壓扁、打孔、切割、去毛[1]馮柄堯,韓秦榮,股鎮(zhèn)海,等.模具制造與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)刺、成品檢驗(yàn)等幾道工序。彎管工序需要設(shè)計(jì)自動(dòng)LML上海:上?？萍技夹g(shù)出版社,1991彎管機(jī)的彎管模及彎管檢模,只需按照常規(guī)彎管模[2]王同海.管材塑性加工技術(shù)[M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998具及檢具設(shè)計(jì)即可。[3]日本塑性加工學(xué)會(huì).壓力加工手冊(cè)[K].北京:機(jī)械工業(yè)壓扁工序零件要在油壓機(jī)上成形,需設(shè)計(jì)專用出版社,1984的壓扁模具。壓扁模具主要由上下凸凹模組成,凸[4]要奎華沖壓工藝學(xué)DM北京;機(jī)械工業(yè)出版社,19凹模的內(nèi)腔邊緣以零件側(cè)向投影的中心分割線為界[5]李云江特種塑性成形[M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008限,內(nèi)腔形狀與零件空間形狀相對(duì)應(yīng),內(nèi)腔的邊緣[6]王孝培,沖壓手冊(cè)[M北京,機(jī)被工業(yè)出版社,204.需要設(shè)計(jì)倒角,尺寸為R3mm,以避免將工件劃[7]夏巨湛.精密塑性成形工藝[M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,傷,同時(shí)在內(nèi)腔中心位置設(shè)計(jì)凸點(diǎn)和凹坑,以加工出工件打孔的定位結(jié)構(gòu)。壓扁模具的上下凸凹模如[8]梁柄文,冷沖壓工藝手冊(cè)D.北京:北京航空航天大學(xué)出圖5所示。壓扁模的材料為Cr12MoV,熱處理硬度版社,2004[9]姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版58~62HRC8社,1999打孔和切割工序也需要設(shè)計(jì)專用夾具,滿足壓[10崔忠圻。金屬學(xué)及熱處理CM北京,機(jī)械工業(yè)出版杜,扁管子的定位、夾緊以及鉆頭和切割片的讓位。最中國(guó)煤化工CNMHG