Halvlukket skalstemplingsproces og formdesign

2021/08/20


Ved at tage en halvlukket skal, der bruges i en forstærker som eksempel, analyserer vi densstempling proces, designe den tilsvarende dør for at sikre engangsformning for interferensproblemer og tekniske vanskeligheder i bøjningsprocessen og forbedre behandlingseffektiviteten og nøjagtigheden.
Bøjningen af ​​lukkede dele kræver normalt mere end to processer for at fuldføre, og materialet læsses ofte manuelt eller med cylinder i stemplingsprocessen. Engangsformning af lukkede dele kan reducere antallet af processer og antallet af matricer, hvilket bidrager til at forbedre arbejdseffektivitet og produktnøjagtighed og reducere produktionsomkostninger.

2 Halvlukket skalstruktur og procesanalyse

Der er mange halvlukkede skaller til instrument- eller forstærkermontering i luftfartsdele. Den halvlukkede husdel af en forstærker er vist i figur 1, hvis materiale er 3A21 rustfast aluminiumsplade, materialetykkelse t = 2 mm, og hovedstrukturen er symmetrisk. Af tegningens relevante dimensionelle nøjagtighedskrav kan det ses, at delens form, det indre hulrum og hullets positioneringsdimensioner ikke skal have høj nøjagtighed, når IT10 -niveau og den indre bøjningsradius R af delen er 2 mm, og den lokale udtynding af materialet må være 30%.


Figur 1 halvlukkede skaldele

Fra delstrukturen er skallen en femsidet helt lukket, den sjette side er ikke åben halvlukket struktur efter afslutningen af ​​den første bøjning, men også den sjette side af strukturen, der skal bukkes (se figur 2). Ud fra bøjningsdimensionerne i figur 1 er den første bøjning ikke særlig vanskelig at danne, men den anden bøjningsflangedels størrelse er lille, og der er et problem med, at formen ikke kan frigøres efter bøjning. Derudover kræver delen en masse hulbehandling efter at bøjningen er afsluttet, så størrelsen på bøjningsstrukturen skal garanteres. Den anden bøjning ved H / D â ‰ ˆ 1.5 (hvor H er bøjningshøjden, cirka 6 mm; D er bøjningsdiameteren, cirka 4 mm), flangebøjningen er vanskeligere, især flangens radius og flangehøjden er ens, at lave strukturen ved formningen er let at producere trækrevne, så den nødvendige proces skal udføres. På samme tid, fordi den øvre del og den tilstødende bøjningsformende del i den rette vinkel er kortere, og den anden side er åben, så dens tangentiale kraft, der udøves på den overskydende trekant, ikke er stor, det vil sige overskydende materiale i den afrundede del er ikke ligefrem i overensstemmelse med den rene radiale strømning i spænding. Tværtimod, på grund af manglen på materialebegrænsning i tangentialretningen, flyder materialet hovedsageligt i tværretningen, så det forbedrer materialedeformationen i høj grad og gør det muligt at danne det i en klap.


Fig. 2 Tredimensionel numerisk model af skallen

3 Analyse af halvlukket skalstempling

(1) Procesflow Hovedbehandlingsstrømmen af ​​skallen er vist i tabel 1. 10 processer er involveret i skalbehandlingen, blandt hvilke hovedformningsprocessen er trådskæring og to bøjningsprocesser. Da delen er en symmetrisk del, er formen efter udfoldelse relativt ukompliceret, så formen ikke behandles ved faldform, men hovedsageligt ved trådskæring og kemisk ætsning, hvilket kan garantere bearbejdningsnøjagtigheden og materialets styrke ved kanten . Efter at have afsluttet den udfoldede form kræves to bøjninger, og der er tre sider, der skal bukkes. Den første bøjning fuldender bøjningen af ​​delens fire langsider, og delen er vist i figur 3 efter bøjning og formning; den anden bøjningsdel er den halvlukkede del øverst, og delen er vist i figur 4, efter at bøjningen er afsluttet.

Tabel 1 Skallens vigtigste behandlingsproces



Figur 3 Første bøjning og formning


Figur 4 Anden bøjning og formning

Skal ved færdiggørelsen af ​​den første bøjning vil føre til dimensionel ustabilitet på grund af deformation, den anden halvlukkede del af bøjningen vil derfor producere problemet med positioneringsafvigelse. Før og efter afslutningen af ​​bøjningen behandles skallen med firkantede huller og monteringshuller, som skal placeres i formen. Derfor er det efter den første bøjning, svejseformning og svejsetumorfjernelse nødvendigt at designe en form til formning. Der kræves i alt 3 sæt matricer til skalbearbejdning, ud over den første og anden bøjningsform og de efterfølgende formningsforme for at opnå fuldstændig stempling og formning.

(2) Skalsudfoldning blank form og størrelsesbestemmelse Da skallen skal bøjes to gange, som den primære garanti for bøjningsformens størrelse, er den korrekte beregning af udfoldelsesstørrelsen meget vigtig, så den anden bøjningshakdel skal tages i betragtning konto. Efter at have bestemt den udfoldede blankform, skal du bruge formlen til at beregne formstørrelsen, hvis det er nødvendigt, kan du bestemme den endelige udfoldede størrelse ved hjælp af testbøjningsmetode.

Den endelige form er rimelig, dens bøjningsformende del i henhold til beregningsmetoden for de konventionelle bøjningsdele blankstørrelse kan beregnes for denne del bøjningsvinkel er 90 °, emnet og fold ud længden på.

Hvor, L er emnets samlede længde (mm); l 1, l 2 for den lige kantlængde (mm); r for bøjningsradius (mm); x for neutrallagsforskydningskoefficienten ifølge tabel 2; t for tykkelsen af ​​emnet (mm).

Tabel 2 neutral lagforskydningskoefficient x værdi


Tykkelsen af ​​skaldelen t = 2 mm, bøjningsradius r = 2 mm, så neutrallagets forskydningskoefficient x = 0,32, ifølge skalprodukttegning og udfoldningsdiagram, beregnes udfoldningslængden af ​​hvert afsnit. Desuden er proceshullet 4 × Ï † 1,5 mm i henhold til pladebøjningskravene designet i den del, hvor 4 sider skal bøjes, og det endelige udfoldelsesdiagram er vist i figur 5.


Figur 5 Shell blank udfoldelse

4 Semi-lukket shell stempling dø design

Tre sæt matricer er påkrævet for at fuldføre hovedprocessen med dannelse af halvlukkede skaldele, herunder bøjningsformen og formformen til hovedstrukturen og bøjningsformen ved lukningen.

(1) Bøjningdø designBøjningen af ​​hele skalkonstruktionen er den første bøjning, som skal udføres ved hjælp af bøjningsforme. Figur 6 viser den tovejs bøjningsformstruktur, der skal kombineres med specialudstyr til fastspænding, formens hovedstruktur til bøjning af dæk 10, dens fire flader til bøjning af positioneringsoverfladen i bøjningsprocessen ved hjælp af hullerne på pladen 2 til positionering, efterfulgt af bøjning af de fire sider. Spændeblok 9 er cylindrisk, bøjning af delen fastgøres i skruestikken, hver stemplingsproces kan afsluttes på den ene side af bøjningen, cylindrisk struktur kan sikre, at de fire sider af bøjningen tilfældig rotation og dermed sikre en bøjning på plads.



Fig. 6 Bøjning af skaldæk
1-lokaliseringsstift 2-presseplade 3-sekskantet skrue 4-sekskantet møtrik 5-øvre klemmeplade 6-skrue til T-spalte 7-nedre klemplade 8 -skrue med sekskantdysehoved 9-klemme 10-bøjningstype dæk 11 - cylindrisk stift

Materialet af bøjningstype dæk 10 er CrWMn, varmebehandlingen standses til 50 ~ 55HRC for at sikre delens hårdhed og forhindre, at delen går i stykker; overfladebehandlingsteknologien er Ct.O (overfladesværtning og oxidationsbehandling); type dæk er en monolitisk struktur, ruhedens værdi af den ydre overflade kræves for at nå 0,8 mm. Derfor vedtages fræsning først, derefter trådskåret langsom gang-behandling, mens formen behandles omkring 15 Rebound-vinklen kan trimmes ved arbejdsslibning i processen med formtest. Formenhed til styring af afstanden mellem trykpladen 2 og bøjningstypedækket 10, mellemrumsværdien er generelt 1,1 t (t er tykkelsen af ​​skalværdien). Skruehullerne på spændepladen for at sikre nøjagtigheden af ​​fastspændingen, bør laves med trykpladen.

(2) formning af matricedesign Når skalbøjningen er afsluttet, skal størrelseskorrektionen også bruge formformen (se figur 7), formning i den 63t hydrauliske presse. Formen kan sikre konsistensen af ​​størrelsen af ​​skallenes indre hulrum ved at udvide formen under stemplingsprocessen. Matricen er opdelt i tre hoveddele, strippepladen 3, positioneringspladen 6 og benene 7 er installeret i maskinens nedre del, og skallen placeres i positioneringspladen. Ved formning placeres formdækket 2 på toppen af ​​skallen, så skubber den øvre form håndtaget 13 og pallen 12 nedad under virkningen af ​​den hydrauliske maskineslider, hvilket får støbeformdækket til at komme langsomt ind i skallen under påvirkning af ekstern kraft, og den øvre form fortsætter med at bevæge sig nedad, indtil den når dybden af ​​skallen, så frigøres delen naturligt fra strippepladen under indsatsen af ​​indsatspladen 1.


Figur 7 Skalleformning
1 - indsættelsesplade 2 - formet dæk 3 - afstøbningsplade 4, 8 - cylindrisk stift 5, 10 - sekskantet gevind 6 - positioneringsplade 7 - ben 9 -plade 11 -topplade 12 -paller 13 -håndtag

Ved formens udformning er det påkrævet, at midten af ​​det indre hulrum overlapper hinanden efter samling af stripperpladen 3 og positioneringspladen 6, og de fire bundflader på benene 7 skal være i plan efter samlingen af stripperplade 3 og benene 7. Hoveddelen af ​​formformen er type dæk, strukturen er monolitisk, for at øge styrken er materialet T7A kulstofværktøjsstål, varmebehandling slukker til 50 ~ 55 HRC, overflade behandlingsteknologi til Ct.O. For at gøre formningsdelene jævnt ud af formen, kræves den ydre overflades ruhedsværdi for at nå 0,8μm, så dens formstørrelse grov bearbejdning ved hjælp af antallet af fræsning, varmebehandling slukker til 50 ~ 55 HRC, den endelige formede størrelse med slibemaskinen for at sikre. Størstedelen af ​​de resterende pladedele bruger materialet 45 stål, varmebehandlingskrav til 30 ~ 35HRC, overfladebehandling Ct.O, for at sikre, at udseendet af plastdelene ikke bliver beskadiget, palleudvalget af sandwichtræ.

Positioneringsplade 6, stripperplade 3 på stifthullet og hulrumsbehandling for at sikre ensartet position, støbeformning ved hjælp af en kombination af positioneringsstifter og skruer for at sikre, at stripperpladen 3 og positioneringspladen 6 kombination af midten af ​​det indre hulrum overlapper hinanden. Benene og håndtagene er hovedsageligt bearbejdet ved taldrejning, og længdestørrelsen kan korrigeres efter samling.

(3) halvlukket ved den anden bøjningsform halvlukkede dele af skalbøjningsbehandlingsproblemerne, figur 8 er det andet bøjningstype dæk, hovedsageligt for at fuldføre den resterende lukkede del af skalbøjningen. For at sikre, at bøjningsdækkets færdiggørelse kan komme ud af det halvlukkede hulrum, kan design af bøjningsformdesignet ind i Haff -strukturen - den mest centrale del af den faste skrå kile, de andre dele af dækket med det, designet af M8 skruehuller i hver del af dækket, let at fjerne. Ved bøjning skal du først lægge puden i skallen, derefter lægge dækket og kilen på skift og derefter bøje ved klemmerne; når bøjningen er afsluttet, fjernes først kiledelen, så der er plads til andre dele af dækket, og derefter tages ud.


Figur 8 halvlukket ved den anden bøjningsform
1 - pude 2 - dæk A 3 - dæk B 4 - dæk C 5 - kile 6 - dæk D

De materialer, der bruges til formdele 2 til 6 i figur 8 er T7A, med varmebehandlingskrav på 50 til 55 HRC for at sikre hårdheden ved demontering; puden 1 bruger almindeligt 45 stål. Når formen behandles, laves bundpladen, når type dæk og skrå kile udbedres, og skruehullet på M8 bruges til at danne hele delen, og formstørrelsen på hvert type dæk trimmes for at sikre, at størrelsen af dækket er 198 mm × 95,7 mm × 106 mm og opfylder dets tolerancekrav. Efter endt trimning er hvert type dæk mærket med A, B, C og D i henhold til det sted, der er vist på tegningen, hvilket er praktisk at bruge.

5 Konklusion

Skallen, der studeres i dette papir, er i halvlukket form. Gennem rimelig procesarrangement og design aftilsvarende formeundgås interferensproblemet med bøjning, og behandlingen af ​​lukkede dele er afsluttet, hvilket giver reference til fremstilling af lignende strukturelle metalpladedele i fremtiden.