非旋轉(zhuǎn)類拉深件是指不繞軸線旋轉(zhuǎn)所形成的曲面經(jīng)拉深而成的工件。它可是方形、橢圓形或其他不規(guī)則的形狀，在不銹鋼板料沖壓行業(yè)中較常見崔挖，如矩形件贸街、異形件庵寞。本文例舉的玻璃門拉手柄，就是其中的一種。此拉手柄需經(jīng)過剪料朗溶、開料荡档、拉深、切邊彼窥、兩半邊焊接俭般、磨光等工序。其中重要工序?yàn)榍羞呅床驗(yàn)榍羞吅髥渭a(chǎn)品的高度尺寸一致性及口部端面平整性尤其重要雕零，切邊質(zhì)量的好與壞直接影響焊接工序的質(zhì)量及焊接工藝參數(shù)的控制。因此蝉择，要使拉手柄切邊尺寸保持穩(wěn)定斟漏，就必須對(duì)拉手柄切邊工藝和模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。

　　1切邊工藝方案的確定拉手柄是兩個(gè)半邊經(jīng)焊接而成的空心件蛀植，使用材料304

　　不銹鋼存研，材料厚度t=1.5mm，半邊最大拉伸高度h=15mm填要，長(zhǎng)度為382mm.一般情況下苦厅，按常規(guī)的加工方法：先將材料拉深為帶凸緣的工件，再將凸緣切邊关串，然后磨平口部端面拧廊，再焊接成形。這種工藝方法較易實(shí)現(xiàn)晋修，但存在一些不足：工序多卦绣，效率低，且磨平面后口部高低差別較大飞蚓，直接影響焊接加工滤港。而采用其他的切邊方法，也存在模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜趴拧，間隙裝配一致性不易控制溅漾，模具成本高等問題。針對(duì)上述問題著榴，在拉手柄切邊加工中添履，采用對(duì)角切邊模具，可高效優(yōu)質(zhì)地完成切邊任務(wù)脑又。

　　2模具結(jié)構(gòu)與工作原理

　　2.1模具結(jié)構(gòu)凹模

　　必須與平面傾斜一定的角度（X=20）暮胧，在E處開始切邊到對(duì)角F處完成切邊，這種切邊方法稱為對(duì)角切邊噪终。上模結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單磕泡，主要由上模板3、凸模座4、凸模5組成萎括。下模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜弦途，除了常規(guī)的機(jī)械部分，還增加氣動(dòng)部分及控制部分巡蛋。

　　機(jī)械部分：凹模座7抡广、加強(qiáng)筋13固定在下模板24上，凹模傾斜固定在凹模座上嚣赤，凹模內(nèi)裝有定位11用來調(diào)節(jié)產(chǎn)品的切邊高度公掰，產(chǎn)品的切邊高度等于切刀10加料厚。頂料裝置由頂料桿16违冲、頂料桿座15肿夜、壓力彈簧14、把手17組成梧杯。當(dāng)切邊完畢后色查，操縱把手推動(dòng)頂料桿頂出產(chǎn)品和切刀，在壓力彈簧的作用下回復(fù)初始位置撞芍。

　　位置開關(guān)和限制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)8固定于凹模座上秧了，經(jīng)導(dǎo)線6接到控制電路；氣動(dòng)部分：在墊座23上裝有直徑80mm無給油潤(rùn)滑氣缸22序无、導(dǎo)向塊20验毡，導(dǎo)向塊可在導(dǎo)向板25內(nèi)自由滑動(dòng)，壓料桿18通過銷釘與導(dǎo)向板連接帝嗡，壓料桿可繞銷釘向下轉(zhuǎn)動(dòng)晶通，用拉力彈簧19穿過壓料桿再固定于導(dǎo)向塊上，壓料桿始終平行于平面哟玷；且壓料桿的中心到工作臺(tái)的高度H狮辽，切刀的中心到工作臺(tái)的高度H，兩者要相等巢寡。8mm單電控二位五通換向閥1的一端與電磁閥2經(jīng)導(dǎo)線接到控制電路喉脖，另兩端經(jīng)氣管21接到氣缸的兩個(gè)進(jìn)氣口上來控制氣缸的工作。壓縮空氣（壓力范圍在0.051.00Mpa）經(jīng)氣管在L處或R處入氣由氣缸帶動(dòng)壓料桿伸出或縮回抑月；控制部分：主要由2個(gè)交流接觸器搂拴、1個(gè)變壓器、2個(gè)常閉按鈕開關(guān)苗鸦、2個(gè)常開按鈕開關(guān)锤勉、1個(gè)位置開關(guān)和限制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)組成2個(gè)安全電壓下的工作電路來控制氣缸的動(dòng)作。

　　2.2工作原理

　⊥庥稹（1）模具的安裝調(diào)試先將上模固定于油壓機(jī)活動(dòng)支板上赵街。按油壓機(jī)點(diǎn)動(dòng)下行按鈕絮很，凸模下行到凹模刃口的最低處F，推動(dòng)凹奈嚼危靠向凸模奇忆，要使凹模的B面與凸模的A面緊貼在一起桌蟋，無空隙巩烤，然后將下模固定于油壓機(jī)的工作臺(tái)上。按油壓機(jī)點(diǎn)動(dòng)上行按鈕篮踏，凸模上行到凹模刃口的最高處E铡喊，調(diào)校好油壓機(jī)的上行、下行的行程開關(guān)你踩。反復(fù)操作幾次诅岩，當(dāng)A、B面都無空隙時(shí)带膜，就表明上吩谦、下模的安裝已完成。如電氣原理圖所示膝藕，按常開按鈕開關(guān)1QA式廷，接觸器線圈1KM（3）通電，交流接觸器1KM閉合芭挽，接觸器常開觸點(diǎn)1KM（1）閉合形成工作回路滑废，電磁閥YV控制換向閥，壓縮空氣在L處入氣袜爪，使氣缸帶動(dòng)壓料桿伸出蠕趁，推動(dòng)墊座靠向切刀，要使壓料桿的C面與切刀的D面緊貼在一起辛馆，無空隙俺陋，然后將墊座固定于下模板上。按常閉按鈕開關(guān)2TA昙篙，接觸器線圈1KM（3）斷開央垢，交流接觸器1KM斷開，電磁閥控制換向閥士挽，壓縮空氣在R處入氣泞征，使氣缸帶動(dòng)壓料桿縮回，反復(fù)操作幾次您脂，C无俏、D面都無空隙，就表明墊座的位置已調(diào)整好蛀田。

　≡扯觥（2）模具的運(yùn)行首先將切刀放入需切邊的產(chǎn)品內(nèi)褂洽，放置平正后，一齊將切刀和產(chǎn)品放入凹模中耀骆，按常開按鈕開關(guān)2QA痛祈，接觸器線圈2K

　　（3）通電卢掖，交流接觸器2KM閉合暴撼，接觸器常開觸點(diǎn)2KM（1）閉合形成回路，電磁閥控制換向閥甘有，壓縮空氣在氣缸L處入氣诉儒，氣缸推動(dòng)導(dǎo)向塊使壓料桿緊緊壓住切刀，然后踩下油壓機(jī)的腳踏開關(guān)亏掀，凸模下行忱反，當(dāng)凸模下行過了切邊的最高處E約2030mm后，凸模碰到位置開關(guān)和限制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)SL滤愕，接觸器線圈2KM（3）斷電温算，交流接觸器2KM斷開，接觸器常開觸點(diǎn)2KM（1）斷開形成斷路间影，電磁閥控制換向閥注竿，壓縮空氣在氣缸R(shí)處入氣，氣缸拖動(dòng)導(dǎo)向塊使壓料桿縮回宇智，此時(shí)凸模繼續(xù)下行蔓搞，直至過凹模的最低處F，凸模在油壓機(jī)下行行程開關(guān)作用下随橘，上升到初始位置喂分，控縱把手壓向頂料桿，從凹模中把產(chǎn)品和切刀一齊頂出协伴，然后取出切刀吱裙，至此完成了切邊的一個(gè)工作循環(huán)。

　　3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.1控制電路的設(shè)計(jì)控制電路主要有2個(gè)安全電壓下的工作回路杨趣〕艟保回路1主要是用于模具的安裝和調(diào)試，相當(dāng)于手動(dòng)檔凡搪；回路2主要用于模具的動(dòng)作和使用伺狮，相當(dāng)于自動(dòng)檔。在2個(gè)回路之前接有常閉按鈕開關(guān)1TA轨凡，相當(dāng)于整個(gè)控制電路的總停止開關(guān)迂擅，起安全保護(hù)作用洞难。回路1的工作過程：通過常開按鈕開關(guān)1QA、常閉按鈕開關(guān)2TA使交流接觸器1KM斷開或閉合來控制電磁閥YV工作抹沪，通過換向閥使氣缸有伸出或縮回的動(dòng)作。回路2的工作過程：通過常開按鈕開關(guān)2QA使交流接觸器2KM閉合來控制電磁閥工作，通過換向閥使氣缸有伸出的動(dòng)作径筏，直到位置開關(guān)和限制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)SL斷開來控制電磁閥工作，通過換向閥使氣缸有縮回動(dòng)作障陶。

　　RD.熔斷器1TA.2TA.常閉按鈕開關(guān)1QA.2QA.常開按鈕開關(guān)1KM.2KM.交流接觸器1KM（1）.2KM（1）.接觸器常開觸點(diǎn)1KM（2）.2KM

　∽烫瘛（2）.接觸器常閉觸點(diǎn)1KM（3）.2KM（3）.接觸器線圈YV.電磁閥SL.位置開關(guān)和限制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)（行程開關(guān)）3.2壓料桿的防撞裝置設(shè)計(jì)如控制電路或氣缸有故障時(shí)，凸模就會(huì)撞斷壓料桿咸这。安裝了防撞裝置夷恍，凸模就不會(huì)撞斷壓料桿魔眨，只會(huì)撞開壓料桿媳维，如導(dǎo)向塊和壓料桿示意圖所示，防撞裝置的工作原理：當(dāng)凸模碰到壓料桿遏暴，壓料桿繞銷釘向下轉(zhuǎn)動(dòng)侄刽，避開凸模，讓凸模繼續(xù)下行朋凉，拉力彈簧的作用是使壓料桿回復(fù)水平位置州丹，又因?yàn)閴毫蠗U的B面頂住導(dǎo)向塊的A面，壓料桿不能向上轉(zhuǎn)動(dòng)杂彭，只會(huì)停留在水平位置上墓毒。

　　3.3壓力設(shè)備的選用采用Y28系列四柱雙動(dòng)油壓拉深機(jī)，公稱壓力2000kN嘱峦，具有半自動(dòng)笨墙、自動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)功能及光電保護(hù)裝置侍除。

　　3.4凸凹模材質(zhì)的選用凸凹模均采用抗耐磨冷作模具鋼：Cr12刷粒，淬火硬度為5862HRC.

　　4設(shè)計(jì)計(jì)算

　　4.1切邊加工的沖壓力計(jì)算對(duì)角切邊的切邊力主要是沖裁力，即切邊力F=沖裁力F0F=F0=KtLb式中：K為系數(shù)晋蛾，取1.3宵穆；t為材料厚度，取1.5mm艳院；L為口部端面中性層弧長(zhǎng)糯侍，取785.4mm；b為材料抗剪強(qiáng)度颠恬，取460MPa.F=F0=1.3　1.5　785.4　460=704.5（kN）查油壓機(jī)的公稱壓力為2000kN洞逼，故油壓機(jī)的選用是符合要求的。

　　4.2直徑80mm無給油潤(rùn)滑氣缸的推力計(jì)算切刀的重量：G=V式中：為切刀的密度苇裤，取16g/cm3治拿；V為切刀的體積摩泪，取216998.5mm3。G=16　216998.5　9.8/10000000=34（N）劫谅。查氣缸的推力F=2513N见坑，故氣缸的選用是符合要求的。

　　4.3凸模的強(qiáng)度計(jì)算

　　凸模的強(qiáng)度通常要核算最小斷面的壓應(yīng)力捏检。凸模刃口接觸應(yīng)力k=Ltb/Fk（[]式中：L為沖件輪廓周長(zhǎng)荞驴，取789.7mm；t為沖件材料厚度贯城，取1.5mm熊楼；b為材料抗剪強(qiáng)度，取460MPa能犯；Fk為凸模接觸面積鲫骗，取接觸寬度為t/2，取680.3mm3踩晶；[]為凸模材料的許用應(yīng)力执泰，對(duì)于常用合金模具鋼，取18002200MPa.k=789.7　1.5　460/680.3=800（MPa）子桩。k<[]杖烘，故凸模的強(qiáng)度是符合要求的。

　　4.4凹模強(qiáng)度計(jì)算

　　凹模強(qiáng)度一般只核算其受彎曲應(yīng)力時(shí)的最小厚度Hmin奄刊。Hmin=3P[彎]（b/a）（1 b2/a2）式中：P為沖裁力于抬，取704500N；[彎]為凹模材料的許用彎曲應(yīng)力饱粟，取490Mp元邻；a為常數(shù)，取30慨蜒；b為常數(shù)矮按，取382.Hmin=3　704500490（382/30）（1 3822/302）=18.4（mm）H凹模=40mm>Hmin，故凹模的強(qiáng)度是符合要求的歉羹。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　該模具充分展示了機(jī)械設(shè)計(jì)膨泄、氣動(dòng)設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)的巧妙結(jié)合帅挫，設(shè)計(jì)合理段丸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作安全可靠抡草，生產(chǎn)效率高饰及，工藝質(zhì)量好，尺寸一致性好康震，適用于大批量生產(chǎn)燎含，而且使用效果良好宾濒，加工質(zhì)量穩(wěn)定，在非旋轉(zhuǎn)類拉深件的切邊加工技術(shù)中有一定的新穎性屏箍、先進(jìn)性绘梦、實(shí)用性。

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