车轮轮辐水平切边的模具设计0洪湖

车轮轮辐水平切边的模具设计

车轮轮辐水平切边的模具设计 2011年12月09日 来源： 一、引言 车轮是汽车行驶系统中的重要部件，它的质量直接影响汽车行驶的安全性和可靠性。钢制车轮由轮辋和轮辐组成。而轮辐需经冲压拉深、成形和切边等工序加工后再压入轮辋之中，并在两者接合处进行焊接。但轮辐切边的单件高度尺寸一致性及口部端面平整性尤其重要，直接影响着钢制车轮焊接质量以及相关焊接工艺参数的控制。因此，要使轮辐切边尺寸及焊接过程的稳定，就必须对轮辐切边工艺方法和模具结构进行分析与设计。 二、切边工艺方案的确定 图1所示轮辐是钢制车轮上的重要冲压成形件，使用材料SAPH440，材料厚度t＝3.5mm，内置偏距45mm。一般情况下，这类轮辐的切边工艺有两种：一种是先拉深为带有凸缘，再切边，后成形；一种是先拉深成形，再外切式水平冲切边，这两种工艺方法比较容易实现。但是，都存在不利的方面，前者工序多效率低，且拉深成形后口部高低差较大，直接影响焊接加工；后者冲切边后工件易变形须进行整形加工，而且模具结构尺寸大，切刀分瓣位置存在着局限性，间隙装配一致不易控制，模具成本也高。针对上述问题，在12″～15″钢制车轮轮辐切边加工中，采用了斜楔内涨式水平切边模具，可以高效优质地完成轮辐的切边任务。 图1轮辐结构图模具技术

三、模具结构与工作原理 1、模具结构

图2模具结构图

如图2所示水平切边模具结构，安装于4000kN闭式压力机上使用。下模板17上装有固定座12，固定座上装有凹模11，下模板和调整垫板16的中心钻工艺孔及均布四个螺钉孔，轮辐放置于托料板15和顶杆13上，以便轮辐的顶出卸料。在上模板上装有斜楔芯轴5，活动切刀7用限位套6和螺钉夹持在导向支承板3与压料板14之间，并保证活动切刀运动灵活自如，间隙调整板23及复位螺杆18等也用螺钉连接在导向支承板上。导向支承板在用卸料螺钉2及橡皮8弹性悬挂于上模板，中间装有小导柱9和小导套10进行导向，须保证活动切刀与斜楔芯轴的斜面同时贴合，上、下模板用导柱导套进行导向，必须保证凹模与活动切刀的对中一致，从而使得活动切刀同时接触轮辐内径切下废边。 2、工作原理 将上模与冲床滑块相连接，下模与冲床工作台相连接。工作时，冲床滑块上行，使压料板移出凹模腔足够的距离，然后将轮辐置于托料板上，冲床滑块下行，压料板接触到轮辐底部凸圈后，间隙调整板紧紧地压在凹模端面上。当滑块继续下行到使斜楔芯轴进入活动切刀时，根据斜楔原理，将斜楔芯轴的轴向运动转换为活动切刀的径向运动。活动切刀沿径向涨出的同时，推动复位螺杆后退并压缩弹簧，从而活动切刀与凹模组成的刃口将轮辐整齐切下废边，完成轮辐的切边任务。之后滑块上行，上模退出凹模腔，冲床气动顶出缸通过顶杆与托料板将轮辐从凹模腔内顶出卸料，与此同时受压缩的弹簧推动复位螺杆，致使活动切刀自动回位，完成一个工作循环。 3、主要零件设计 (1) 活动切刀的设计

图3活动切刀结构

如图3所示活动切刀示意图，是该模具的核心部分。 1.上模板2.卸料螺钉3.导向支承板4.垫板5.斜楔芯轴6.限位套7.活动切刀8.橡皮9.小导柱10.小导套11.凹模12.固定座13.顶杆14.压料板15.托料板16.调整垫板17.下模板18.复位螺杆19.档圈20.弹簧21.圆螺母22.侧档板23.间隙调整板 1) 切刀分瓣原则：轮辐落料的形状为直边和圆弧边相互搭接，拉深成形后直边为月牙状。 切刀的分瓣应根据轮辐口部形状进行，各圆弧段分为一瓣切刀并形成扇形活动切刀，扇形角度β一般选择85°左右，且扇形圆弧半径R应取材料实际厚度中性层处，以保证切刀覆盖整个轮辐口部端面，不至于留下切边毛刺。 2) 斜楔角度的确定：切刀所需水平方向的行程量一定，则随着切刀α变大，斜楔芯轴的工作量随之亦增大；反之，假若切刀α变小，斜楔芯轴的工作量随之亦即减小。通常斜楔角度α规定在30°～40°的范围内，加工时a角应留有余量，最后与斜楔芯轴相应斜楔面配磨，保

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