带金属脱料器的螺纹内孔翻边模具设计

带金属脱料器的螺纹内孔翻边模具设计摘要：在金融自助设备、地铁设备和电信家电等产品的薄板零件中，螺纹底孔翻边，是较为常见的加工工序，翻边后，增加了螺纹旋合长度，提高螺纹联接强度，减轻材料重量，降低材料费用。本文着重讨论螺纹底孔翻边冲压成形工艺、计算方法以及带金属脱料器的螺纹内孔翻边模具设计。关键词：螺纹内孔翻边模金属脱料器DesignofflangingdiewhichisuseinthreadedholeofmetallicejectorGuChaoShangAbstract：Thetechnologyofunderportflangingiscommontechnicalinmanufacturingactivity.Ithasbeenwidespreaduseofcomponentwhichisusedforfinancialself-serviceequipments，metroequipments，telecommunicationequipment，householdelectricalappliancesetc.Usingthistechnologywillincreasethelengthofthreadengagement，improvethecon-nectionstrengthandreducingtheweightofmaterial.Sothistechnologyisbeneficialtoreducingmaterialcosts.Thispaperismainlydiscussedaboutthestampingformingprocess、computingmethodandthedesignofflangingdiewhichisuseinthreadedholeofmetallicejector.Keyword：flangingdiewhichisuseinthreadedhole，metallicejector一、内孔圆孔翻边变形特点翻边加工，是利用模具把板材上的孔缘或外缘翻成竖边的冲压加工方法。如图1所示，为圆孔翻边简图，翻边时，在把板材内孔边缘向凹洞口弯曲的同时，通过将内孔沿圆周方向拉长而形成侧壁。翻边时，变形区基本限制在凹模圆角区内，凸模底部材料为主要变形区，处于切向、径向两向受拉伸的应力状态，切向应力在孔边缘最大，径向应力在孔边缘为零。在整个变形区，材料都要变薄，而在孔的边缘，变薄最为严重，翻边完成后，零件翻边的高度，将比变形区的宽度略有缩短，由于翻边时最大拉伸发生在口部，当拉伸变形超过材料成型极限时，就会在此处产生缩颈或裂纹。二、螺纹底孔直径当螺距P≤1时，螺纹底孔直径dz=螺纹公称直径D-螺距P（螺距见GB/T193-2003）。底孔修正值，一方面考虑到冲头磨损量，另外一方面，在大量生产实践中，带螺纹孔的钣金件经过表面处理后（尤其是喷塑处理），内径由于喷塑而变小，装配困难，甚至需要丝攻清丝后，才能顺利装配，这样大大降低了装配效率，我们发现，适当加大翻边孔凸模直径后，能够轻松解决此生产问题，故表所示最后一列“螺纹底孔修正值”比计算值大0.05～0.1mm，但要注意，此修正值不可过大，否则会影响装配强度，甚至导致螺纹滑牙。三、翻边系数五、常见缺陷分析螺纹底孔翻边产品常见缺陷主要有以下两种：（1）翻边孔破裂。导致翻边破裂主要有以下原因：平底凸模底部圆角半径rp太小，凸模表面粗糙度太大，预冲孔直径太小，预冲孔毛刺过大等。（2）翻边高度不均匀，一边高一边低。主要原因如下：冲头弧面大小不均匀，冲头光洁度差，凸凹模间隙过大，预冲孔尺寸过大，冲头与底孔、凹模内孔不同心等。六、螺纹孔翻边加工流程目前，各种数控设备，比如数控冲床，激光切割机等，具备更高精度和效率，被广泛用于钣金加工中，为提高效率，大量的螺纹翻边预制孔数采用数控设备冲孔（割孔），然后利用翻边模具，在普通压力机上翻边成型后，钳工攻丝。七、带金属脱料器的内孔翻边模具设计图3中的翻边模具，是在多年的实践中，从普通翻边模的基础上改进而成，最大的特点是带金属脱料器，具备如下特点。（1）翻边凸模（冲头）采用球头形以方便加工制造，同时可达到理想翻边效果。抛物线凸模效果最好，但加工困难，如采用平底冲头，需要注意凸模圆角半径rp不宜过小。（2）带金属压料板（卸料筒），具备更大的压料力，翻边后钣金更平整，同时有效改善成型质量。（3）带金属脱料器，具备更大的卸料力，尤其是在翻边直径较大的螺纹时，成型后的螺孔容易抱紧在凸模上，脱料时容易拉坏工件甚至引起凸模断裂，使用金属脱料器，使卸料更容易。（4）凸模在整个翻边过程中，都由金属压料板内孔进行限位、滑动和导向，故凸模不容易断裂，具备更高寿命，同时模具对中性更好，成型质量好；尤其是在翻边直径较小的孔，此模具设计优势明显（直径较小的螺纹孔翻边凸模直径较小，很容易断裂）。（5）该模具为向下翻边正装模具，下模中心装有翻边工件定位销，工件在数控设备上冲好预孔后，预孔通过定位销来定位，定位方便，加工效率高。八、结语在自助设备等钣金产品生产中，不断学习、实践、探索和运用各种内孔翻边新型模具，有效提高产品质量，提高生产效率，降低成本，提升产品的经济性和竞争力。参考文献【1】姜奎华.冲压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，1999.【2】许发樾.模具标准应用手册[M].北京：机械工业出版社，1997.