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                    不銹鋼管切窗模設計
                         鐘翔山
                (江西省新余市長林集團長林機器公司)

    
如圖1所示是我公司對外加工的一個零件,材料為1Cr13,外徑¢50mm,壁厚1.5mm,長度為1000mm之內多個規格,要求離管口3Omm的一端加工出一缺口,其尺寸為為45mm×25mm,而缺口深正處于管子中心平面位置,底部要求成圓弧R5mm,生產批量較大。
         
    
1.工藝分析
   該零件開設的缺口位置特殊——要求通過管子的中心平面,這就給模具的設計帶來很大的困難。將管料平放,采用常用的縱向沖切或利用斜楔傳動進行軸向沖切均無法一次性完成缺口的沖切,模具也無法設計;而采用壓力機多行程、零件幾次定位,分次沖切,盡管能完成缺口加工,但無疑給模具設計及操作人員帶來較大的麻煩和不便。
   為完成任務,曾用立式銑床進行加工,由于管壁薄,剛性差,零件裝夾易變形;另外由于材料韌性及彈性好,采用的銑刀直徑小,剛性差(為保證R5mm缺口連接部位尺寸,須采用¢10mm直柄銑刀),造成加工過程中零件振動大,切削表面質量差且易產生刀具崩刃甚至折斷,影響刀具壽命,只好另尋良策。
   為改變加工性能,又嘗試線切割加工,盡管加工質量較好,由于生產效率不高,零件的加工費用高,不利于大批量生產及企業經濟效益的提高,最后也不得不放棄。
   經對零件縱向沖切的模具結構及利用斜楔傳動軸向沖切的模具結構特性進行充分分析,決定采用分塊沖切原理,綜合兩種模具結構形式,設計了分塊沖切的切窗模,實現在壓力機上一次性加工出缺口。
    2.模具設計
   (1)模具結構及工作原理 依據沖模工作特點,考慮將整個零件缺口分成三塊,利用兩個工步完成沖切,由此,設計了不銹鋼管切窗模,模具結構如圖2所示。

       
             
圖2: 切窗模結構簡圖
       1、上模板   2、導套   3、墊板   4、固定板   5、斜楔   6、 切口滑塊
       7、切口凸模   8、模柄   9、凹凸固定座   10、切口凹模   11、滑塊固定座
      12、下模板   13、固定板   14、彈簧   15、固定螺桿


   
其動作過程如下:
   當切窗模在壓力機上安裝好后,壓機滑塊升至上死點,上、下模脫離接觸,此時,將不銹鋼管沿軸向套人切口凹模10中,完成零件沖切前的準備;上模的下行,左、右兩處斜楔5的下斜面首先與各自的左、右切口滑塊6上斜面接觸,推動左、右切口滑塊6分別向模具中心移動,從而與切口凹模10共同作用,完成第一工步管料缺口處二分塊的沖切,與此同時,左、右彈簧14

 
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