[發(fā)明專利]一種鐵路貨車中、小門壓剪方法及模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710035137.0
• 申請日: 2007-06-14
• 公開（公告）號: CN101077513A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊玉蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南車集團株洲車輛廠
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00;B21D37/10;B21D37/12
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 盧宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機械加工制作方法及其該方法的模具，尤其是指一種各種貨車中、小門壓剪方法及模具，屬于一種成型加工工藝及其裝備。

背景技術(shù)

目前，鐵路貨車的中、小門C62用的材料是Q235-A，C64用的是09CuPTIRe，C70用的是Q450，而C80BH和C70B所使用的材料是TCH345，每換一種材料對中小門的壓形就是一道難題，特別是Q450抗拉強度最大680Mpa，一壓就裂，C80BH和C70B不銹鋼存在同樣的問題。因此，解決中小門壓形不平度小于3mm，又不能拉傷又不能拉裂，又不能起皺成為制作鐵路貨車的中、小門的一道難題；為了解決該問題，有的是先用一套模具拉延成形，然后再用另一套模具剪邊來完成。但這種工藝不僅增加了工藝的復(fù)雜程度，而且生產(chǎn)效率比較低，浪費能源，工人勞動強度特別大。如果不采取這種工藝，則必須在設(shè)備允許的情況下用一套模具拉延、剪切成形，這也增加了工藝制作的復(fù)雜程度，因此很有必要對此加以改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：根據(jù)現(xiàn)有鐵路貨車的中、小門加工制作中的不足，提供一種拉延成形性更好，且又不拉傷，拉裂，不起皺的新的鐵路貨車中、小門壓形加工工藝及模具。

所述的發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種鐵路貨車中、小門壓形加工工藝，按照工藝的要求，采用中小門壓型、剪切一次完成的工藝，利用一套復(fù)合模具，在一次加工中對中、小門剪模成型的成形工序、剪切工序用一道工序完成。

根據(jù)上述工藝所提出的中小門壓剪成型模具包括成形部分、剪切部分、壓邊部分、搓動塊部分和導(dǎo)向部分。剪切部分包裹在成形部分外邊，壓邊部分又在剪切部分外邊，搓動塊部分位于成形部分的下面，導(dǎo)向部分設(shè)在整個模具的兩端。其中：

1、成形部分：由凸模部分和凹模部分組成：凸模部分包括上墊板、凸模鑲塊和固定鍵，凸模鑲塊分別由螺釘固定在上墊板上，并由鍵固定鍵定位，上墊板再由螺釘固定在上模體上。凹模部分包括下墊板、凹模鑲塊，凹模鑲塊由螺釘固定在下墊板上，下墊板再由螺釘固定在下模體上。凸模鑲塊與凹模鑲塊形成中小門凹凸形狀，對起皺和裂紋起著重要的作用；

2、剪切部分：由上刀片，下刀片組合形成。上刀片側(cè)向用螺釘固定在上墊板的側(cè)面上，再通過上墊板與上模體聯(lián)接；下刀片用螺釘垂直固定在下模四周外框上，下刀片為斜刃，采用斜刃一方面為了減少沖裁力，另一方面避免平刃剪切引起床身震動和沖擊聲。

3、壓邊部分：為了保證產(chǎn)品的不平度在3mm之內(nèi)，在成型部分的四周，設(shè)有壓邊圈組合；壓邊圈組合由上壓邊部分、下活動抽板和風(fēng)缸組成，對起皺和裂紋起著關(guān)鍵的作用。

4、搓動塊部分：在下模體下設(shè)有搓動塊部分，搓動塊部分由下搓動塊連接板和下搓動塊、上搓動塊連接板、上搓動塊、7爪式風(fēng)缸等件組成。下搓動塊與上搓動塊采用彈性搓動聯(lián)結(jié)。由7爪式風(fēng)缸與風(fēng)管組成帶動下?；顒幼陝?。這一部分是實現(xiàn)壓型、切邊兩道工序間歇進行的主要機構(gòu)。

5、導(dǎo)向部分：在模具兩端設(shè)有導(dǎo)向部分，由于模具太大模具的導(dǎo)向部分采用方導(dǎo)柱，為了方便調(diào)整模具間隙，在導(dǎo)柱、導(dǎo)框的三面裝有上磨耗板和下磨耗板。

按照工藝的要求，中小門壓型剪切一次完成，這是該模具設(shè)計的關(guān)鍵。中小門壓形不平度小于3mm，又不能拉傷又不能拉裂，又不能起皺就是設(shè)計中要解決的問題。通過應(yīng)力分析可以得知；下側(cè)門如圖1所示：以圖1中A-A斷面和B-B斷面為例分析如下：

A-A斷面應(yīng)力如圖2所示，可看成只有徑向應(yīng)力作用的線性應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)變可看成只有徑向應(yīng)變。外凸苞中心線以外是線性純塑性彎曲，以內(nèi)是彎曲和拉延兩種變形同時進行成形時板料在內(nèi)外凸模的作用下，克服凸、凹模的摩擦阻力向內(nèi)流動，當(dāng)凸苞形成時，摩擦阻力增加，板料向內(nèi)流動減慢，由于徑向拉應(yīng)力作用，板料纖維伸長，整個成形過程彎曲與拉延同時進行。

B-B斷面應(yīng)力應(yīng)變分布如圖(三)所示，可分成3個變形區(qū)：

(1)凸苞外側(cè)平面部分，在變形過程中，靠近凹?？诘慕饘僖徊糠至魅氚寄Ｐ颓?，變成凸苞側(cè)壁。流入凹模型腔的金屬表面積縮小，因而作用在這一區(qū)域的應(yīng)力有徑向拉應(yīng)力б1，切向壓應(yīng)力б3在厚度方向有護邊圈施加的壓力б2，應(yīng)變有徑向拉應(yīng)變ξ1，切向壓應(yīng)變ξ3，材料厚度變厚應(yīng)變ξ2。如果沒有壓邊圈的作用，因為切向壓應(yīng)力б3的影響，使板料失穩(wěn)起皺，當(dāng)起皺現(xiàn)象發(fā)生時，因圓角部面積大，穩(wěn)定性好，將多余的金屬向外推移，一般離拐角尖點280毫米左右處起皺最為嚴重。