放電陰極框架管連接套展開及模具設(shè)計(jì)

秦新平， 秦紹葳

（艾尼科環(huán)保技術(shù)（安徽）有限公司 技術(shù)部，安徽 蚌埠233010）

1 引 言

圖1 電除塵器陰極框架連接管套

圖2 電除塵器陰極框架連接管套照片

日立如圖1，實(shí)物照片見圖2。材料是2.5mm 厚10 的冷鋼板，使用要求：φ35 孔穿φ34 管，φ27 外圓插φ34 管內(nèi)，φ21 外圓插φ27 管內(nèi)。連接套作為陰極放電框架管連接用途，從圖中看，尺寸精度要求不高，但形狀復(fù)雜，是我公司首次從日立公司引進(jìn)的移動(dòng)極板除塵技術(shù)中的關(guān)鍵零件。

2 工藝分析

圖3 修正的展開形狀

此管連接套由于批量大，展開形狀是開式彎曲成形件，采取沖壓成形較合理。零件展開用SolidWorks 軟件畫出立體鈑金圖，因存在拉伸，經(jīng)計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)，展開試樣壓型成品過程中長度方向縮短3mm，寬度方向單邊伸長1.5mm，經(jīng)如圖3。采取工藝如下：第一步為落料；第二步為壓型，查閱有關(guān)文獻(xiàn)及彎曲模資料沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)軸向壓型彎曲的工藝及模具，經(jīng)計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)，確定壓型模見圖7；第三步為卷圓，具體見圖8。

圖4

圖5

圖6

3 展開計(jì)算

根據(jù)以上分析，因存在拉伸，壓型模的凸凹模設(shè)計(jì)較復(fù)雜，凸模與凹模所形成的內(nèi)腔是展開平面形狀圓柱面壓型和材料流動(dòng)形成扇形過渡面，特別是圖1 中的21和27 及27 上部的倒錐形臺(tái)部分，即兩圓柱面的圓錐過渡部分。

其中，直徑d1=21 的圓柱體展開33，由于管夾要留3mm 縫，所以21 半圓柱面展開為33-3=30mm。d2=27 半圓柱面展開為42-3=39。考慮到寬度方向單邊拉伸后變寬1.5mm，所以21 半圓柱面展開為30-3=27；27 半圓柱面展開為39-3=36。圓錐臺(tái)21 底直徑d1=21，高h(yuǎn)=4，斜邊長l=5，經(jīng)計(jì)算得頂直徑d2=27 的圓錐臺(tái)旋轉(zhuǎn)體表面積為：

A1=（d1+d2）πl(wèi)1/2=414+346=760

根據(jù)拉深前后表面積相等的原則，過渡處坯料可按圓錐臺(tái)直徑求出：

式中，A1-旋轉(zhuǎn)體表面積，mm2；dx-旋轉(zhuǎn)體母線形心到旋轉(zhuǎn)軸線的距離（稱旋轉(zhuǎn)半徑），mm；ll-旋轉(zhuǎn)體母線長度，mm；D1-坯料直徑，D1=31.8mm，r1′=16，考慮到材料的流動(dòng)，r1=20。

同理，直徑d3=40.2 的圓柱體展開63，由于管夾要留3mm 縫，所以40.2 半圓柱面展開為63-3=60mm。考慮到寬度方向單邊拉伸后變寬1.5mm，所以40.2 半圓柱面展開為60-3=57；27 半圓柱面展開為39-3=36。圓錐臺(tái)27底直徑d2=27，斜邊長l=14，經(jīng)計(jì)算得頂直徑d3=40.2 的圓錐臺(tái)旋轉(zhuǎn)體表面積為：

根據(jù)拉深前后表面積相等的原則，過渡處坯料直徑可按下式求出：πD22/4=2735

D2=52，r2′=26，考慮到材料的流動(dòng)，r2=30。其它展開尺寸也按此方法計(jì)算。經(jīng)圓整得到如圖3 的展開試樣尺寸。

4 模具設(shè)計(jì)

由于落料模是常規(guī)模具，這里不再敘述。

根據(jù)圖1 管套的外形，設(shè)計(jì)成凹模形狀如圖4；除去料厚，設(shè)計(jì)凸模如圖5。考慮到料的延展，兩個(gè)凹模在底座7 上的長度方向需各向兩邊延長3mm 左右。另外凹模過渡臺(tái)階處全部設(shè)計(jì)成圓滑過渡。此套模具已申報(bào)相關(guān)國家專利。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)的第二步壓型的零件見圖6。卷圓模結(jié)構(gòu)見圖8。

圖7

圖8

5 結(jié) 論

經(jīng)過4 萬多個(gè)管連接套的沖制，能完全符合日立公司的要求，順利完成了公司的任務(wù)。過去從日立公司進(jìn)口一個(gè)要15 元人民幣，為我公司節(jié)約成本近40萬元。

［1］ 李紹林，馬長福.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)［M］.上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1998.