浮动方管冲孔模设计王梅1，聂兰启21.山东机器集团有限公司（山东淄博255201）2.山东红旗机电有限公司（山东潍坊261031）【摘要】分析了横梁零件的冲孔工艺，介绍了各种加工工艺的特点和模具结构特点及工作过程。关键词：横梁；冲孔工艺；凸模；浮动凹模：TG385.2文献标识码：B：2011-04-10-137DesignofFloatingPunchingHoleDieforSquareTube【Abstract】Analyzedthepunchingholeprocessofthebeam,introducedthevariousprocessingtechnologycharacteristicsanddiestructurecharacteristicsandworkingprinciple.Keywords:beam;punchingholeprocess;punch;floatingmatrix1零件分析横梁是某产品的重要零件，如图1所示。材料为Q235-A钢，规格为40×40×1.5mm的方管，能满足零件的技术要求。2.2有凹模冲孔加工采用有凹模冲孔加工，不但生产效率较高，而且零件的尺寸精度也能保证。冲孔后，管壁上不存在凹坑和塌陷等缺陷，满足零件的技术要求。有凹模冲孔加工有两种形式：（1）采用悬臂式凹模冲孔。由于第一组孔距离端面较长（220mm），凹模处于悬臂状态下，在较大的冲裁力的作用下，极易发生断裂现象，导致凹模的使用寿命大大降低。（2）采用浮动式凹模冲孔。尽管第一组孔距离端mm的方孔，管壁表面不允许00有凹坑和塌陷等缺陷存在。零件生产批量较大，为年产5万件。2零件工艺分析2.1无凹模冲孔加工采用无凹模冲孔加工，尽管生产效率较高，零件的尺寸能保证，但管壁上存在凹坑和塌陷等缺陷，不+0.336-2006-6+0.1804058022050±0.12550±0.125图1横梁·24·《模具制造》2011年第12期嘉善天艺科技有限公司专业生产钢球保持架电话0573-842955301.540：正泰隆国际装备采购中心全球招商热线：0512-57758888网址：wwstljt中国·昆山面较长（220mm），但由于凹模采用浮动式结构，凹模受力均匀，凹模的使用寿命大大提高。通过以上分析，决定采用浮动式凹模冲孔结构。推件力按下式计算：P1=nK1PP1——推件力，NP——冲裁力，N（5）式中¹n——同时梗塞在凹模内的废料数3工艺计算3.1模具工作部分尺寸计算（1）凸凹模冲裁间隙。凸凹模冲裁间隙一般按下式计算：Z=Kt式中Z——凸凹模冲裁间隙，mmt——材料厚度，mmh——圆柱形凹模型腔高度，mm¹4·’（1）K——推件力系数，查资料，推件力系数K=0.04511K——系数，为保证凸模具有较高的使用寿命，对于Q235-A钢，K=0.10t——材料厚度，mm将以上数值代入得，凸凹模冲裁间隙Z=0.15mm。（2）模具工作部分尺寸计算。将以上数值代入得：P=3×0.045×267kN=36kN1总作用力：F=P+P=267+36=303kN11故选用J23-63压力机。冲孔凸模尺寸：dp=（d+χΔ）0δp（2）（3）4模具结构及工作过程-+δd冲孔凹模尺寸：Dd=（dp+Z）0模具结构根据零件结构，设计冲孔模具如图2所示。模具工作过程将模具安装在压力机上，将待冲孔的方管套在浮4.1式中dp——冲孔凸模直径，mmDd——冲孔凹模直径，mmχ——系数，查资料得χ=0.75Δ——工件的制造公差，mmδp——凸模的制造公差4.2动凹模2上，并使方管端面紧靠定位部分。压力机滑块向下运动，模具的上模部分随之向下运动，卸料板3和压杆15推动浮动凹模2向下中心运动并压紧方管，此时，凸模8开始接触工件，随着上模部分继续向下运动，凸模8与浮动凹模2共同作用，完成冲孔工作。上模部分回程，卸料板3在卸料橡胶10弹力的作用下将方管从凸模8上卸下。此时，浮动凹模2在压缩弹簧13弹力的作用下，由导向柱12导向，向上运动到一定位置，操作者取下套在浮动凹模2上的工件，完成一个工作循环。将以上数值代入得：dp1=（20+0.75×0.33）-00=20.25-00mm.021.021dp2=（6+0.75×0.18）-00=6.14-00mm.015.015Dd1=（20.25+0.15）+0.021=20.4+0.021mm00Dd2=（6.14+0.15）+0.015=6.29+0.015mm003.2冲裁力计算（1）冲裁力计算。冲裁力按下式计算：P=1.3Ltτ式中P——冲裁力，NL——冲裁周边长度，mmt——材料厚度，mm5模具设计5.1浮动凹模设计浮动凹模在方管冲孔模中，不仅要保证冲后的零件尺寸满足产品图的要求，而且还要保证毛坯的正确定位，因此它是方管冲孔模中的一个重要零件，它的设计质量将直接影响方管冲孔工序能否顺利进行设计的浮动凹模如图3...