引线头成形工艺及模具设计讲解
引线头成形工艺及模具怎么设计?流程和步骤是怎么样的呢?下面YJBYS小编为你讲解!
图1所示引线头零件是某产品上的零件，材料为6 mm×25 mm软铜母线。产品的质量要求是：母线两头扭转90度的同时，扭转变形区再叠加一个Z形弯，Z形弯要求保证尺寸11 mm，零件扭弯变形区没有特殊要求，由模具自然成形即可，两端头30mm尺寸范围内必须平整，各部位不允许有压痕等缺陷。因该零件批量较大，要求采用模具成形。
1工艺性分析
该零件材料为软态铜母线，塑性好，弯形回弹小，有利于零件的成形和尺寸的保证，但弯形中容易出现压痕，模具设计制造时必须充分考虑。对于扭弯件一般要求扭弯变形部位长度为2.5b～5b时(6为铜排宽度)工艺性最好，该零件扭弯部位长度尺寸为70 mm，符合扭弯工艺要求。通过上述分析，该零件的工艺性比较好，关键是工艺方案确定和模具结构设计。
2工艺方案确定
该零件是一个特殊的扭弯成形件，变形部位叠加了扭弯和Z形弯两道弯。如果考虑一次成形，显然模具设计很困难，以前也没有类似例子可以借鉴，为了降低风险和模具设计的难度，决定两道弯分开成形。分开弯，先弯哪道弯是关键。先弯Z形弯，中间工序的毛坯尺寸很难确定，若中间工序尺寸确定得不合适，2道工序的模具都会存在问题，而且先弯Z形弯给扭弯工序增加了较大的难度。若先扭弯成形，再弯Z形弯，中间工序尺寸容易确定，扭弯工序和Z形弯工序的模具设计也相对容易。经过上述分析，确定该零件的成形方案为：下料后先扭弯成形，再弯Z形弯。此方案需设计扭弯模和Z形折弯模各一套。此外，下料长度不易确定，采取把首次试制时的下料长度适当加长，根据实测尺寸确定准确的下料尺寸。
3工艺计算
3.1扭弯回弹量确定
软铜母线成形好、回弹小，在精度要求不高的弯曲中可不考虑回弹影响。扭弯是一种特殊的弯曲，相关资料也没有专门的介绍，为了提高零件精度，同时为下道工序做好毛坯准备，本例在设计中按90度单角自由弯取回弹角，经查表取回弹角为2度。
3.2扭弯力估算
对于担弯力的计算，因扭弯变形没有专门的计算公式，本例在计算时按V形件自由弯曲经验公式进行估算。P自=0.6kbδ2σb/(r+δ),其中k=1.3，弯曲件宽度b按变形区对角线计b= (252+ 702)1/2=74.4 mm,δ=6 mm，σb=200 MPa，折弯圆角按最小一个料厚计r=6 mm，则P自=34819 N。根据弯曲力大小及生产现场设备情况，选用JB 23-80型开式可倾压力机。
4模具结构和工作过程
4.1弯模
图2所示为扭弯模结构，该模具采用滑动导向后侧导柱模架，模具通过模柄7与压力机连接固定。毛坯靠定位板14和定位销8在模具中定位，定位板14位置可在一定范围内调节，承料销16对毛坯起到支承的作用。弯形时，上模下行，凸模11分别压铜母线两侧，使铜母线两头向相反方向扭转，实现铜母线的扭弯，定位销8在压形过程中起到定位和限制铜母线移动的作用。凸模继续下行，母线与凸模侧面台阶和凹模逐渐贴合，滑块至下死点时模具闭合，零件扭弯结束。此模具设计中应注意3点：(1)凸、凹模设计时要考虑回弹角，根据上面计算，本例回弹角按2度设计;(2)模具凸、凹模与母线所有接触的表面必须光滑;(3)零件上开始扭弯变形的部位，容易出现压痕，因此凸模两侧面的尖棱必须倒成圆弧。
4.2 Z形弯模
图3所示为Z形弯模具结构。此模具安装在JB23-80压力机上，通过模柄8与压力机连接。安装模具时，调整连杆将压力机闭合高度调整到大于模具闭合高度30 mm位置处。先将上模紧固在压力机上，调整下模位置时，缓慢向下调整压力机连杆，使斜楔6侧面与滑楔座9接触，将滑楔座与斜楔侧面靠齐，同时压料板12完全压住凹模1 1上表面，调整好后紧固下模。将扭弯成形后的半成品毛坯一端放入凹模11的凹槽内，另一端放人滑楔5上的凹槽内，零件端面与滑楔湍面平齐。弯形时，上模下行，压料板12先与零件接触，在弹簧13的'作用下，将零件紧压在凹模11的槽内。上模继续下行，斜楔6与滑楔5的斜面接触，并推动滑楔移动，零件在滑楔的作用下实现弯形，Z形弯的高度尺寸可通过调整压力机闭合高度进行调节。此模具设计及制造中要注意3点：(1)斜楔角的选取、滑楔水平运动距离S和斜楔行程S1的计算，本例中因行程和滑楔受力不大，斜楔角按40。选取，根据零件尺寸计算得出S= 23.5 mm，由公式S/S1=0. 8391推得S1=28 mm;(2)弯形中与铜母线接触的所有面必须光滑，尖棱倒成圆弧，尤其凹模槽和滑楔槽的两侧尖棱必须倒成圆弧;(3)模具关键零件的材料选取，本例中斜楔、滑楔、滑楔座、凹模均选用Cr12MoV，热处理硬度达到58～62 HRC。
5结论
本文介绍的2套引线头成形模结构简单，加工制造容易，安装调试及使用方便。经批量生产验证，零件尺寸完全符合图纸要求，该引线头零件的工艺方案和模具设计是成功的，对同类型零件的成形也具有借鉴作用。
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