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第18老第S1期2006年6月
嘉兴学院学报
Vol.18No.S12006,6
Journal of Jiaring University
1174
压力容器封头复合模具设计
蔡云锋,许锦泓
(嘉兴学院机电工程学院,浙江嘉兴314001)
摘要:该文逑了以 Solid Works为エ具,设计V-80型压力容器封头的冷冲压模具的过程。主要内
容有压力容器封头的エ艺方案及其复合模具的エ艺计算、各主要零件的結构形式以及冲压设的选择,模具
材料和热处理工艺的确定等,并给出摸具的结构图。
关键词:岭冲压模具三维设计;封头中图分类号;TH49
Design of the Cold Stamping Mold of Pressur+Yeswis End--pi
School of Mechanical and Electrical Engincering Jia. g diversity, Jiaxing Zhejiang 314001
Abstract: Based on Sokidworlss io ai.i
he cold stamping mold, design of the V-80 pressure vessel
end-plate was introduced n this Eap r, uncluding determining appropriate craft plan, selecting the moid struc
tural style end carr: rin on tie essental process design, and so on. Then the main parts of the structure, the
stamping ecic en, the mold material and the heat treatment processes are designed
ds: cold stamping mold
design: end-plate
文献标识码:A.文章網号:108-6781(2006)S1-0117-06
随着科技的发展和人类生活质量的提高,清洁安全的动力源一一压缩空气改善了我们生活的各个方面。小型空
压机在我们的生活中騒见不鲜,清洁清洗、医疗保健、庭院修整、充气家具等都高不开压縮空气源。国内外对小型空
压机的需求不断增加,同时作为日常消费品,用户对其造型、色彩等视觉效果要求更加时尚化个性化,对产品的快速
反应成为生产企业赢得市场和效益的重要手段之
型压力孚
典型压力容器及其封头的结构如图1所示,压力容器的封头可采用旋转和抽壳特征在二维CAD中生成
图1V-80型カ容器及其封头
32封头尺寸
2V-80型封头的工艺方泉
压力容器的封头是一具有椭圆头部的筒体,V-80型压力容器的封头如图2所示,可用圆形坯料拉伸冲压成型。
在坯料的冲裁和拉伸过程中最容易发生的工艺缺陷是开裂和筒壁部分褶皱现象。目前一般厂家采用先落料,再拉伸成
型的方法加工。为提高效率,我们拟采用复合模在同一工序中完成神裁、拉仲两过程。
3摸具结构形式设计
3.1封头加工过程应カ分析
板料在冲裁(落料)过程中塑性变形区内某些特征的应力状态如图3(a)所示。冲載过程中A点(凸模侧面)
收稿目期:2006-05-0
作者简介:蔡云(1983-),男,浙江嘉兴人,嘉兴学院机电工程学院机械设计制造及其自动化专业02級学生
O1994-2008hinaAcademicJoumalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://wwwcnki.net
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嘉兴学院学报
第18卷第S1期
径向受到凸模侧压力作用,切向和轴向均受拉应力作用;B点(凸摸端面)受凸模正压力作用,处于板料弯曲内側,
产生三向压应力,为强压力区:C点(凹模端面)受凹模正压力作用,且处于板料弯曲外侧,径向利切向受拉应力作
用,轴向为压应力,但主要受压应カ作用;D点(凹模側面〉径向应力和切向应力均为拉应力和压应力的合成应力,
轴向受到拉应力作用。因此,D点为强拉应力区。从以上各点的应力状态可以看出,凸模与凹模端面(即B、C处)
的静压应力高于側面(A、D处),且凸模刃口附近的静压应力又比凹模刃口附近的高、这就使冲裁时裂纹首先在凹
模刃口附近的侧面(D处)产生,继而オ在凸模刃口附近的侧面(A处)产生。
a)冲过程应力分布景盒图
(b)拉过程应力应变示意图
封知工甜分析
拉伸过程中的应力应变如图3(b)所示、凸缘区为主要変形区,材料承受二压一拉的三向应力状态,同时应变
也是三向的。凹模圆魚部分为过渡区,此处变形比较复杂,除与平面凸缘部分相同的特点外,厚度方向上还承受凹模
圆角的压力和脅曲作用产生的压应力82的作用。应变状态也是三向的,X1是最大的变形,22和3是压変形。簡壁
部分是传力区,这部分材料已经变形完毕。82和23为零,因此变形和应力均为平面状态。凸模圆角部分是过渡区,
在这个区间内的筒壁和筒底转角稍上的地方,拉伸开始时,树料处于四、凸模间,需要转移的材料较少,冷作硬化程
度低,加之该处材料变薄,使传力的截面积变小,因此此处往往是整个拉伸件强度最薄弱的地方,最容易产生裂纹,
是危险截面。筒的底部为小变形区,此处材料变形较小,可忽略不计。综上所述,拉伸件的主要被坏形式是:凸缘区
在切向应力作用下“起皱”和筒襞传力区上危险断面的“拉裂”。
3.2模具形式的定
模具有倒装式和正装式两种,我们选用倒装式。因为采用倒装式模具就可以利用下模的弹顶器进行压边,且压力
和行程都比较大。此外,由于拉伸件的凸缘区在切向应力作用下“起皱”,而压边圈能有效地减轻起皱现象,故采用
带有压边装置的模具;压边圈还能顶件和给毛坯定位。模具的出料方式采用弾性顶件。
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1打科杆2辆3凸凹模4知料板5过钟凸6下座7件8打料贵9上模座10エ件11压边,12凹
图4對头复合横构示日4毛还尺寸确定
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