楊楠 王河根



◆摘 ?要:詳細分析了零件的形狀及加工工藝,生產加工的可行性方案,運用了工藝對比方法,介紹了改善后產品質量得到提高和成本得到降低。
◆關鍵詞:拉包鏈板;級進模
1前言
隨著鏈傳動技術的不斷發展,鏈條作為傳動部件,應用的領域非常廣泛,鏈條產品規格和種類越來越多樣化。有些特定環境下對鏈條的設計也越來越個性化,比如農業收獲設備上鏈條經常會把鏈板設計成拉包形狀(見圖1),此拉包鏈板相比較常規鏈板增加了一個凸包設計,凸包的高度一般會大于鏈條銷軸兩端的露頭量,其作用就是保護鏈條銷軸的兩端露頭。
2拉包鏈板工藝分析
拉包鏈板材料:40Mn或45Mn或40Cr,厚度為3mm(尺寸見圖2所示)。
從圖形看,此拉包鏈板大小相對比較適中,對于這種帶拉包的鏈板生產制造流程,目前大致有以下兩種工藝路線:①復合模沖外形和兩孔→以兩孔定位再拉包(見圖3);②級進模:拉包(帶打印)、沖孔、落外形一體化工序(見圖4)。
相比較這兩種工藝,工藝的模具結構簡單,比較容易實現,但需要驗證拉包工序對鏈板孔心距影響大小后再來確定第一道復合模具的孔心距,而且此工藝路線需要兩道工序來完成,成本比較高;所以現在這種帶拉包的外鏈板工藝路線大部分都會傾向采用級進模拉包沖孔落外形一體化的工藝,但目前工藝存在一個缺點,就是模具使用過一兩次后就會發生凹模碎裂(見圖5),需要頻繁更換凹模,碎裂部分主要在凹模的拉包和沖孔工位處。
3試驗改進
從圖5凹模碎裂的圖片看,初步分析原因是由于拉包工序與沖孔工序設計在同一個工位上,導致凹模此處承受的力過大引起的模具碎裂。故進行以下幾個改進方案試。
方案一:凹模材料從原來的Cr12MoV更換為LD。
方案二:凹模從原來的整塊改為外面基座采用45材料調質處理,里面工作部分采用Cr12MoV鑲塊,基座和鑲塊熱鑲后割出形腔和定位銷孔(見圖6)。
方案三:在現有凹模外圈增加一道加固欄桿,以加固的方式增加凹模的壽命(見圖7)。
方案四:從設計上考慮把目前拉包工位前移,即拉包工位與沖孔工位分開,不在一個工位上,避免拉包力與沖孔力累積在一個地方,使其力量應力分散開,增加模具強度(圖8)。
4試驗結果
按照以上四個方案進行逐一試驗,發現方案一、二、三效果并不明顯,還是出現模具經常碎裂的問題。方案四由于從設計上把拉包力和沖孔力分散,模具強度大大加強,幾乎很少出現凹模碎裂的情況,從源頭上解決了這個力量聚積導致碎裂的問題,效果比較明顯。
5持續改進方向
工藝從原來的先沖孔落料再拉包需要兩道完成,到后續拉包落料一體化一道工序完成,但一道工序又出現凹模容易碎裂問題,試驗四種方案,采用把拉包與沖孔工位分開徹底解決凹模碎裂問題。
6結束語
采用優化改進后的工藝和更改模具結構生產出來的拉包鏈板,不僅提高了零件的生產效率,而且也提高了零件的質量,同時有效降低了生產成本。
參考文獻
[1]丁松聚.冷沖模具設計[M].北京:機械工業出版社,2001.
[2]中國機械工程學會,中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典,沖壓模具設計[M].江西科學技術出版社,2003.
作者簡介
楊楠(1983—),男,江西贛州人,助理工程師。
王河根(1981—),男,江西高安人,工程師。