油底壳多工位联合安装模设计

1  零件结构特点

该油底壳使用于日系高档轿车发动机，一直依赖进口，厂家希望该件国产化，产品质量按日本标准检验。

图1油底壳产品简图，料厚为1.2mm,法兰根部r1.8，拉延深度43，过小的r导致成形十分困难；法兰面平面度公差为0.25；法兰面上有17个圆孔，位置度公差为±0.1；侧面有1个侧孔需要侧冲；零件料厚变薄不得超过20%。

2  工艺分析

确定工艺流程为：拉延—法兰整形—修边—翻边—冲孔侧冲孔—校平整型。由于工件比较小，而产量相当大，为提高设备利用率和生产冲压件效率，决定设计为多工位联合安装模。

在拉延工序，法兰根部r1.8是无法成形的，r放大为r4；仅仅放大r，靠整形整r的话，会产生变薄和划痕，故将拉延面降低1来弥补整形工序少料问题，如图2所示。整形工序将法兰面整为产品形状；修边工序修边线需要试验确定具体的修边位置；翻边工序将法兰处周圈小边翻出；冲孔侧冲孔工序正冲法兰面上有17个圆孔，侧冲1个侧孔；由于翻边工序影响法兰面平面度，校平整型工序校平法兰面。

3  模具设计

将拉延、整形工序模具结构和工作原理作简要介绍，其它工序比较简单，在此不再介绍。

拉延模结构，如图3所示，压边圈2与下底板8导向靠导柱18和导套19导向；压边圈2靠限位螺栓9限位；凹模1与压边圈2导向靠导板17导向；经过计算，压边力大约为60吨，采用串联氮气弹簧组24提供压力源（可保证各点压力相同）；为保证使用寿命和制件精度采用压边圈2和凹模1上镶钢结构。成形开始，压边圈2被氮气弹簧24顶起，压边面高度超过凸模，平板料放于压边圈2上靠定位块13定位，压边圈镶块5首先与凹模镶块4接触，凹模1向下移动压料充分后，凸模3开始接触板料，凹模1继续向下移动至最低点，压边圈2与下底板8镦死，成形完成。

1凹模2压边圈3凸模4凹模镶块5压边圈镶块6存放块7限位块

8下底板 9限位螺栓10垫块11排气管12顶销合件13定位块14垫块15铸入起重棒16定位键17导板18导柱19导套20顶销合件21压印器22导柱座23吊钩24氮气弹簧组

整形模结构，如图4所示，压边圈3与下底板7导向靠导柱18和导套16导向；压边圈3靠安全螺钉合件15限位；上模座1与压边圈3导向靠导板12导向；为了使初始压力具备相当大的力量以确保法兰面形状成形，采用氮气弹簧10提供成形力；为保证使用寿命和制件精度采用压边圈3和上模座1上镶钢结构。整形开始，压边圈3被氮气弹簧10顶起，压边面高度超过凸模，拉延件放于压边圈3上靠形状定位，压边圈镶块组件4首先与凹模镶块5接触，凹模1向下移动法兰面成形充分后，凸模3开始接拉延件，上模座1继续向下移动至最低点，压边圈3与下底板7镦死，整形完成。

1 凹模2 凸模3 压边圈4 压边圈镶块组件5凹模组件6 限位块

7下底板8垫块9定位键10氮气弹簧11铸入起重棒12导板13 排气管

14顶销合件15安全螺钉合件16导套17导柱座18导柱19 吊钩

多工序联合安装可以提高设备利用率和生产冲压件效率，如图5，六工序模具共同安装在上下底板上组成联合安装模，前期手工送料，后期采用机械手送料。联合安装应该注意：（1）如图5所示，模具是按照生产工序的顺序摆放，上工序取出的件直接作为下工序的料件，为使用方便，所有工序送料高度要求一致；（2）联合安装模具要注意受力平衡，拉延、整形工序氮气缸提供了较大压力，使联合安装模受力不平衡，这样将对压机产生不平衡的冲击，为解决这个问题，在右侧上下底板之间增加两个氮气缸平衡受力；（3）设计时需考虑送料方式：开始为手工送料，批量生产以后需要机械手送料，送料高度相差不超过5cm。

1拉延模2整形模3修边模4翻边模5冲孔侧冲孔模6 校平整型模

4  结束语

如图6所示的模具与国外同类模具比，成本降低40﹪左右，模具质量完全达到用户要求，生产得到完美冲压件，如图7所示。替代了进口，为用户节约了成本；同时我公司打开了同类市场，扩大了市场占有率，产生了很好的经济效益。