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两圆相扣成形工艺及模具设计
 
慧聪网   2006年3月29日14时35分      

    图1为φ3mm粗、外径φ20mm的两圆环相扣的结构件，使用于某益智玩具套圈上，材料为45铁线，要求圆环接口平整。
    传统的成形方法为，先使用卷圆机分别成形两圆，再利用两圆接口错开的位置使两圆相扣，最后再分别压平两圆接口。该方法工序较多，且在最后工序时发现，圆的接口平整度不高，产品合格率很低。主要原因是卷圆完毕后，切断时接口错位太大，在压平接口后，存在一定的回弹，很难校正平整，致使产品接口错位。

    为此，对产品的冲制工艺及模具结构进行了全面的改进。如图2所示，将φ3mm的线材由下压料块9右端小孔放入，至下模体7左端，依靠成形下模16、切断凹模8及下模体端面定位。当冲床工作时，上模部分下行，芯棒13首先与铁线接触，靠四周的弹簧压紧线材。上模继续下行，线材在切断凸模3与切断凹模的作用下被切断。接着，坯料在弹簧力的作用下，由芯棒压制成“U”形件，直至芯棒与成形下模顶死。这时，克服弹簧的作用力上模继续下行，成形上模5首先接触到“U”形件两顶点，工件向内弯曲，最终弯曲成为“0”形件。上模回升，"0”形件包于芯棒上，将芯棒后拉，工件自由下落。芯棒在弹簧的作用下复位，从而完成了单个圆环的成形。将已成形的圆环套于线材，再重复一次圆环成形，即完成了两圆的相扣成形。

    1模柄　2上模垫板　3切断凸模　4上模固定板　5成形上模　6上压料板　7下模体　8切断凹模　9下压料块　10下压料弹簧　11下模座　12支承架　13芯棒　14复位弹簧　15下模垫板　16成形下模　17上压料弹簧　18压料螺钉

    相比以前的工艺，该工艺工序少，简洁实用，冲出的产品接口较平整，且合格率高，能满足使用要求。但其模具结构较复杂，有几个要点需注意:

    (1)切断模高度的控制。在切断凸模与工件接触之前，芯棒应与线材压紧，压料力应足够大，从而防止因切断力而引起的材料的偏移。

    (2)切断模的设计。切断凸模及凹模的刃口形状应与线材直径相吻合，其切断凸模如图3所示。

    (3)成形上模与成形下模的设计。成形上模与成形下模在成形完毕瞬间，其模腔应能构造成一个整圆;成形上模带有一段斜面，能够可靠保证工件由“U”压成"O”件的转变。其工作完毕瞬间如图4所示。
 
 
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