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模具エ业2010年第36卷第12期
扣紧螺母的成形与模具设计
胡京媛,张建军,李笑蓉
首都航天机械公司,北京100076)
摘要:分析了扣紧螺母的成形原理,介绍了复合模中零件展开尺す的计算方法;重点介绍了成形模的主
要成形部件的设计方法及模具结构,解决了扣紧螺母的生产问题。
关键词:成形原理;展开尺す计算;成形部件设计
中图分类号:TG386.49文献标识码:B文章编号:1001-2168(2010)12-0027-03
Forming and design of die for retaining nut
HU Jing-yuan, ZHANG Jian-jun, LI Fu-rong
Capital Aerospace Machinery Company, Beijing 100076, China
Abstract: The forming principle of retaining nut was analyzed; and the calculation method of un-
folding dimension of a composite die was explained. The designing method of main forming parts
and structure of the die were introduced in particular
Key words: forming principle calculation of unfolding dimension; design of forming parts
1引!言
靠成形模完成其成形。
扣紧螺母是一种单扣弹性锁紧螺毋,经常在双
螺毋锁紧结构中作为副螺毋使用。因其重量只有普
通螺母的30%,适用于航空航天领域及相关场合应
用。M5mm扣紧螺母是我厂生产的零件之一,主要
应用于某型号部件的解锁接头装置,与之相配套使
用的一般为凹口螺栓、六角螺母。用于连接支架、扁
平管组件与对接桁之间的分离面。
2·工艺分析
扣紧螺母的形状和尺寸见图1,材料为
60SiMh,料厚0.4mm,属板料成形件,采用冲压成
形工艺为最佳,利用模具实现其成形。主要工艺过
图1零件图
程为:展开尺寸的落料成形、外形及螺纹型面的弯
曲成形。外围六边形的立边用模具成形不成问题
模具设计
而中心螺旋面如何成形是零件生产的关键。由图13.1复合模设计
可知,中心的螺旋面是由六段组合而成,这为板料
模具设计重点是计算并画出零件展开图
的立体成形创造了必要的条件。模具合模时,通过3.1.1外型尺寸的确定
模具凸、凹模的贴合使得6段料边绕中心轴螺旋上
根据零件尺寸可计算出立边的宽度尺寸B及
升,在360°内完成一个螺距的成形,由此分析可以外形展开尺寸L。
B=(S/2-t)tan30°×2
收稿日期:2010-09~08
(S/2-0.4)tan30°×2=4.16m
作者筒介:胡京媛(1957-),女,北京人,工程师,主要从事模具
设计技术工作,地址:北京市丰台区南苑警备东路2号首都航天
式中:t一材料厚度,m;Bーー立边的宽度,考虑
机械公司,(电话)010-68750180,(电子信箱) sunjingyil
预留出一定的间隙值,取值为4nm。
SITM. co
L=S+2Hー4×(ァ+な)+pX(x/2)
8
模具工业2010年第36米第12期
=8+2×3-4×(0.4+0.4)+(0.4+0.32
0.4)×ァ=12.46mm
式中:
材料中性层半径:p=r+kt,k=0.32;
8
ァー一内弯曲半径;t一材料厚度,mm
S允差为负值,故L圆整取值为12.4m,这样
就确定了零件的外形尺寸。
3.1.2内孔尺寸的确定
零件内螺纹的成形要靠模具实现,因此内孔展
开尺寸就应预留出完成成形所需要的材料。零件的
5.4
12.4
内孔尺寸,即理论上这条曲线上任意点的极值半径
可以用如下公式表述
图3零件展开图
=R2-(R2-R1)/(2x)
确定出它的最大半径即零件第一齿初端半径3.2成形模设计
R,再定出它的最小半径即零件第六齿末端半径
成形模用于外形及螺纹型面的成形。凹模为
R,就能算出任意点的半径。零件内径尺寸4.15正六边形,外形尺寸S为8-8sm,取值为7.76m
考虑成形后的尺寸与展开尺寸的差值,R2取位于公差带的偏下位置;凸模的形面为一螺旋面,在
2.04mm,根据零件成形示意图(图2)可估算出R2旋转一周后,螺纹平面沿平均直径上升0.8mm。(螺
值比末端半径R1多出0.3~0.4mm,按0.36mm取距0.8m),为方便加工,在起点与终点的交界处设
值,公式(1)就变成
计了一个工艺槽(见图4)。
=2.04-0.36X6/(2x)
中5
4.48(d2)
第六齿末端
MS
4.15805
顼件器上端面
7885
第一齿初端
94.15
图2零件成形示意图
30°
据此可画出内孔展开图,也可按画图法画出曲
线,但应保证该曲线圆滑连接。零件展开图见图3。
图4凸模结构
为保证成形出合格的零件,可以用线切割先加
工少量展开料用于成形模的试模,试模合格后再确
凸凹模的螺旋形面是按凸模配制的,保证料厚
定并制造复合模。
间隙0.4mm,其成形尺寸见图5,图中的3°是考虑减
模具结构采用常规形式。设计中应注意顶件器小零件的回弹采取的措施。
装配时要保证露出凹模,以确保零件不卡在凹模
成形模结构见图6。
内;凸模及凸凹模都应采取防转揹施。凸凹模工作
模具利用导柱导套合模定位,定位板用来确定
尺寸分别按凹模及凸模配制,单面冲裁间隙取零件毛坯位置,凸模、凹模、凸凹模及顶件器共同完
0.018~0.020mm
成零件的成形,限位块控制模具成形时的最终位置,
顶件器完成零件的顶出。