图1所示为屏蔽片弹簧,零件材料为QBeMg1.9铍青铜板,板厚为0.15 mm,哀求成形零件表面无凹坑、台阶、毛刺、变形、裂纹等毛病,生产批量不大,为节约制造本钱,采取分工序冲压成形。
图1 屏蔽片弹簧
1.1 零件剖析
图2所示为屏蔽片弹簧三维构造,其类似莲花状,中间是通孔,周圈由22根片弹簧组成,相邻片弹簧根部圆形过渡、顶部内凹,片弹簧上还有3个直径为φ3 mm的圆形缺口均匀分布,装置时每个片弹簧都起到连接浸染,因此如何担保片弹簧内切圆直径是该零件成形的关键和难点。
图2 屏蔽片弹簧三维构造
1.2 成形工艺流程
根据零件构造剖析有2种不同的成形方案。
方案1:落料→洗濯→热处理→波折成形→冲孔→去毛刺→洗濯→热处理→考验。
(1)落料。将板料落料为毛坯,完成中间φ6 mm定位孔、3个φ3 mm圆形孔、22根片弹簧的一次成形。
(2)波折成形。在毛坯根本年夜将片弹簧顶部、中间和根部一次波折成形。
(3)冲孔。将屏蔽片弹簧倒扣在冲孔模上,进行底孔冲裁,完成零件的冲孔。
方案2:落料→洗濯→热处理→波折成形I→波折成形II→冲孔→去毛刺→洗濯→热处理→考验。方案2紧张是将方案1的1次波折成形分为2次成形,别的工序不变,零件冲压成形过程如图3所示。
图3 冲压成形过程
(1)波折成形I。在毛坯根本年夜将片弹簧顶部波折成形,担保顶部特色的稳定,片弹簧根部进行预弯成形,减少2次波折成形时片弹簧回弹量。
(2)波折成形II。对片弹簧根部进行波折成形,22根片弹簧中间波折成腰鼓状,片弹簧根部与底面近似垂直,担保根部特色的稳定,完成屏蔽片弹簧的基本形状成形。
对以上方案剖析可知,方案1波折成形时片弹簧变形大,顶部和根部有向外扩展的征象;方案2将片弹簧分2次波折成形,担保了片弹簧顶部和根部的特色,因此方案2更合理。
2屏蔽片弹簧变形缘故原由剖析
成形的屏蔽片弹簧入库考验时创造φ14.3 mm尺寸超差,且每根片弹簧成形同等性差,通过对屏蔽片弹簧生产流程剖析,导致上述问题的缘故原由有以下3个方面。
2.1 冲压工序不合理
(1)波折成形II模具构造如图4所示,经波折成形I后的片弹簧正向放置不才模中,波折成形时靠屏蔽片弹簧的中间定位孔进行定位,上模向下运动,完成片弹簧成形,然后上模向上运动。由于零件构造分外,屏蔽片弹簧为上小下大构造,波折后会紧包裹在上模,靠人工将屏蔽片弹簧从上模取出,存在片弹簧变形的可能。
图4 波折成形II模具构造
1.下模座 2.下固定板 3.凹模框 4.凹模 5.定位钉 6.导柱 7.上固定板 8.垫板 9.上模座 10.凸模 11.推块
(2)冲孔构造如图5所示,将屏蔽片弹簧倒扣不才模,上模向下运动完成冲孔,考虑片弹簧取出变形,设计下模外径比屏蔽片弹簧内切圆小0.05 mm,由于公差相对较小,人工取件时有变形情形,屏蔽片弹簧会发生明显变形,图6(a)左侧部分片弹簧向外扩展,图6(b)下半部分的片弹簧向内凹。
图5 冲孔构造
1.下模 2.屏蔽片弹簧 3.上模
图6 冲孔后屏蔽片弹簧
2.2 洗濯环节
去除毛刺后,将屏蔽片弹簧放入圆形载具中,利用设备进行自动洗濯、焙烘,20 min后完成洗濯,经检讨,未创造零件互插、变形,解释洗濯环节不影响片弹簧变形。
2.3 材料回弹影响
屏蔽片弹簧材料为铍青铜材料,在模具设计时考虑了变形因数,将模具零件尺寸进行相应设计,冲压成形过程中,单个片弹簧还是存在反向的弹性变形,导致屏蔽片弹簧内切圆尺寸与设计尺寸不一致。考虑成形后应力的影响,洗濯后进行热处理,肃清成形时产生的应力,零件尺寸稳定。
3模具构造改进
因冲孔后取件发生变形以及材料回弹的影响,在冲孔工序后增加整形工序,以担保零件成形尺寸知足哀求。
图7所示为屏蔽片弹簧整形模,屏蔽片弹簧在成形过程中由于回弹和取件导致变形,整形模可以肃清回弹和取件变形这2个成分,取件环节的模具设计非常主要。考虑取件的方便性,将上模按片弹簧内切圆尺寸设计,担保屏蔽片弹簧整形时内切圆尺寸,根部设计比内切圆尺寸小,并考虑了零件回弹补偿,整形模由4个四分之一圆组成,非事情时为洞开状态,事情时下模镶入1根定位芯,定位芯顶部设计有凸台,凸台穿过屏蔽片弹簧根部内孔并与底部贴合,用于屏蔽片弹簧整形时定位。当斜楔向下运动与滑块打仗时[7],整形模为闭合状态,实现片弹簧整形;当斜楔向上运动与滑块分离时,整形模分开,即可将屏蔽片弹簧从上模取出,完成整形,片弹簧尺寸较好,无变形,如图8所示。
图7 整形模构造
1.滑块弹簧 2.滑块 3.整形镶件 4.整形型芯 5.上模弹簧 6.上模座 7.上垫块 8.上夹板 9.斜楔 10.下模板 11.定位芯 12.下垫板 13.下模座
图8 整形后屏蔽片弹簧
▍原文作者:韩征权徐凤明罗斌琪
▍作者单位:遵义精星航天电器有限任务公司
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