混凝土翻边论文

混凝土翻边论文（共8篇）

混凝土翻边论文 篇1

建筑施工是人类进化过程中的一种本能, 它积淀了无数劳动人民的智慧和心血。在现代的建筑工程中, 为了提高建筑工程的质量, 就必须对建筑工程的施工质量进行综合性管理。混凝土翻边工艺作为房屋建筑施工环节中的其中一环, 它的存在也对房屋建筑工程质量的保护起着不可忽视的作用。

1 混凝土翻边的概述

混凝土翻边现象是房屋、住宅等建筑工程中经常会见到的一种现象, 比如在居民住房的卫生间、厨房等入口处常常会用混凝土沿着门框底部位置突生出一个小长条, 而这个小长条的作用就是为了防止卫生间用水或者厨房用水通过门缝流入到客厅或其他房间去。还有, 在一些房屋建筑的边缘部分, 如农村民用住宅中的偏门处, 一般都会在门梁的上方设置一个盖子或者搭建一个遮雨棚, 如果在上方没有遮蔽雨水的遮蔽物, 就会在地面门口的位置用混凝土做一个厚度合适、高度合适, 并且还能和周围的混凝土或者其他建筑材料连为一体的混凝土构件, 这样的混凝土构件便是通过浇筑混凝土翻边之后形成的。其主要用途也是为了防止雨水渗入, 进而对房屋结构和质量造成破坏。

2 混凝土翻边施工流程

混凝土翻边工艺的应用, 在现代房屋等建筑工程使用比较广泛。一般来说, 混凝土翻边的施工技术并不复杂, 对施工材料和施工设备的要求也不高。我们在这里先简单介绍一下混凝土翻边施工的流程:混凝土预留压槽→清理翻边周边垃圾→复核定位放线门洞口边线→绑扎角筋→支翻边模板→压力水冲洗→报验→混凝土浇筑→养护。

3 翻边施工标准和质量控制要点

为满足建筑物的使用功能要求, 厕浴间和有防水要求的楼地面都要设置翻边混凝土。施工时通常采用传统的木模安装工艺, 工地现场常出现翻边混凝土高度不足120mm, 宽度不符合模数, 造成上部墙体轴线位移等现象;而翻边混凝土如未能一次性成型, 则会形成施工冷缝, 易引起四周墙体开裂、渗漏、起霉等现象, 给使用人的生活带来困扰。

3.1 混凝土翻边施工标准

在对住宅工程的检查中发现, 许多工程在施工中对卫生间、阳露台四周设置混凝土翻边不太理解, 有的根本没有在卫生间四周设置混凝土翻边, 有的混凝土翻边设置不符合要求。针对这些问题, 施工中应着重注意以下两点:

(1) 国家标准《建筑地面工程施工质量验收规范》条中120, 厕浴间楼板四周除门洞外, 应做混凝土翻边, 其高度不应小于120mm, 这属于强制性条文。而在施工中, 有些施工单位只注意执行混凝土、砌体等规范, 而忽略了其他规范对施工的要求, 出现了没有设置混凝土翻边和不理解为什么要设置混凝土翻边的现象。

(2) 混凝土翻边应与现浇板或圈梁同时浇筑。根据《建筑地面工程施工质量验收规范》的规定, 翻边主要是起到防水作用, 应尽量采用吊模的方法, 将翻边与现浇板混凝土同时一次性浇筑成为整体。混凝土翻边的高度不小于120mm, 应从砌体部位的结构层算起, 从卫生间地面上翻120mm。因此没有明确规定的, 宽度应与墙宽相同, 不应设成120mm宽外包砌体。

3.2 房屋翻边施工的难点

厨房、卫生间、阳露台砼翻边渗漏水是影响工程质量和项目部质量目标完成的一项重要指标, 是业主投诉的热点, 是一项平凡却较难做到施工完美的一道施工工序, 是施工中存在的一项通病。

设计明确规定, 厨房、卫生间及所有有防水要求的楼面砼翻边在浇捣时必须与结构层一次性施工完成, 那么就会产生翻边的轴线位移。因为翻边的模板是支撑在楼板钢筋上, 在浇筑楼面砼时, 有机械设备在运行及操作人员在上面施工, 会造成楼板钢筋移位, 直接影响到模板的位移。

4 重要环节的混凝土翻边施工措施

在房屋建筑中, 自来水管道通常只会接往两个地方:一个是卫生间, 另外一个便是厨房。众所周知, 厨房是人们烹饪食物的地方, 所以住宅居民在生活用水的使用量相对较大, 其用来做饭、洗碗、洗菜等各项事务的自来水用量的数值也是比较大的, 这样一来, 我们对厨房和卫生间的防水工作的重视度就要加大了。

4.1 厨房、卫生间渗漏问题的危害

在房屋、住宅等建筑物中, 厨房、卫生间是在房屋的设计布局上是必须要配备的。住宅要满足人们衣食住行的所有问题, 除了提供睡觉的地方外, 还必须为居民配备可以做饭、梳洗和方便的场所。如果厨房用水得不到有效的控制, 或者厨房的自来水管突然破裂和破损了, 厨房的自来水便会泛滥成灾, 并且自来水还有可能从墙壁、地板等建筑结构中渗透到其他房间, 给居民的生活带去不便。卫生间用水的渗漏问题和上面说到的厨房的用水渗漏问题一样, 如果不及时采取相应措施, 积极做好卫生间的混凝土翻边, 同样也会给住宅居民的财产安全以及生命安全造成危害。由于房屋建筑物的建造材料多是由钢筋、水泥、混凝土、木板等相关材料构成的, 如果长期被水分浸泡会破坏建筑材料的结构, 从而影响房屋的整体建筑工程的质量, 给居民的日常使用甚至生命财产安全造成一定威胁。

4.2 采取混凝土翻边措施进行防渗漏

在采取相应措施对厨房用水的渗漏现象进行预防和治理时, 首先要注意房屋建筑中厨房的地面高度, 一般来说, 居民住宅中厨房和卫生间的地面高度要比客厅、卧室、书房等其他房间的地面低50mm;其次, 地漏口要比相邻的地面低10mm以上, 厨房和卫生间的墙体在0~1.8m的范围内要进行内抹灰, 并要加入防水粉, 烟道和穿楼板管道的封堵材料要使用细石混凝土和微膨胀剂, 在周边要进行凿毛, 并将其清洗干净, 支撑上模板, 用细石混凝土进行封堵;再次, 在管道四周的200mm的范围内, 要从管边开始向外进行找坡, 厨房和卫生间在进行地面防水施工之前, 先要对结构进行试水工作;最后, 在住宅的使用过程中, 如果居民发现其厨房、卫生间或房屋内其他房间有水分渗漏的情况, 一定要及时进行处理, 找到渗漏的原因和源头, 然后寻找相关维修人员对自来水管道或者下水道等渗漏管道进行防水涂膜工作。

结束语

混凝土翻边工艺在房屋建筑中的应用十分广泛, 因其具有良好的防渗漏效果。而这种效果对房屋建筑工程的质量是起着一定的保护作用的。因此, 房屋建筑设计者在对房屋结构和布局进行设计时, 一定要充分考虑到厨房、卫生间等用水量较大的建筑空间中混凝土翻边工艺的应用, 以便更好完成房屋的防水工作, 从而保证房屋建筑的工程质量和居民的生命、财产安全。

混凝土翻边论文 篇2

以J6车型后围内梁(5601251-A01)2个直径为15.1 mm孔变形的`解决方案为例,阐述了在冲压编制过程中翻边类与冲孔类工序复合时的注意事项,以及在此类复合工序中模具结构设计的一般原则.

作 者：臧远明  作者单位：一汽解放汽车有限公司 刊 名：汽车工艺与材料 英文刊名：AUTOMOBILE TECHNOLOGY & MATERIAL 年，卷(期)：2009 “”(5) 分类号：U4 关键词： 

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翻边轴瓦加工难点和解决办法 篇3

翻边轴瓦是一种带有止推边的半圆止推轴承,也即止推轴瓦(见图1),其作用是保证曲轴的轴向定位,承受曲轴由于受热膨胀而伸长以及离合器、斜齿轮等引起的轴向推力。因其具有结构简单、便于修理和装配等优势,在发动机中被经常采用。但由于翻边轴瓦与其他方式的止推轴承(如挂边轴瓦、装止推边等)相比,加工工艺复杂,制造精度要求高,成品率较低。因此如何降低制造成本,保证制造精度,提高成品率,成为制约翻边轴瓦发展的主要问题。本文就翻边轴瓦加工过程中的难点和解决方法加以阐述。

2 翻边轴瓦的主要工艺流程

剪料—落料—压U形—卷圆—整圆成形—粗镗内表面—压定位键—粗拉边—拉瓦口平面—车边外圆—冲油孔_车油槽—铣油槽—精镗内表面—精拉(车)边等工序。

3 翻边轴瓦加工的难点和解决方法

在翻边瓦加工过程中,压U形、卷圆、整圆成形、精镗内表面、精拉边等五道工序是翻边轴瓦制造的关键工序,下面就从这五道关键工序逐一介绍。

3.1 压U形工序加工的难点和解决方法

(1)出现角棱,两止推边高度相差较多。解决办法:提高工装制造精度。

(2)合金层开裂。解决办法:控制材料质量。

(3)合金层应力集中。解决办法:降低冲压成形速度,分三次成形。

说明:压U形、卷圆、整圆成形这三道工序既互相独立又存在上下工序间的连带关系。压U形,两止推边的高度应保持一致,不能出现角棱,否则会出现卷圆时翻边轴瓦两止推边壁厚相差较大,并且极易造成止推边内侧面划伤,严重时会划伤上轧辊的工作面,导致上轧辊不能使用。压U形后如果出现合金层开裂和应力集中,则产生疲劳源,使用中合金层脱落。

3.2 卷圆工序加工的难点和解决方法

(1)弹张量超差,瓦口处被顶裂。解决办法:选择合适的轧辊,并修正轧辊。

(2)沿轴瓦宽度方向外圆表面有小平面。解决办法:选择合适的轧辊,并修正轧辊。

(3)两止推边内侧面划伤。解决办法:调整压U形的工装,保证两止推边高度基本一致,并修正轧辊。

说明:根据压U形后实际产品,做出合适的轧辊,并修正好是本工序的关键所在。

3.3 整圆成型工序加工的难点和解决方法

(1)外圆表面两边贴合不好(接近止推边内侧有两条不贴合的圆弧)。解决办法:卷圆时修正轧辊形状,防止外圆表面不贴合;整圆成形时调整成形模尺寸,防止止推边受力较大,造成两边不贴合。

(2)外圆表面中间贴合不好(中间有一条不贴合的圆弧)。解决办法:卷圆时调整轧辊形状和粗糙度,防止瓦背中间凹入较多,致使成形时外圆表面不贴合;整圆成形时修正成形模尺寸,防止止推边受力较小,外圆表面中间贴合不好。

(3)外圆表面中部贴合不好。解决办法:整圆成形时调整镦缩量,防止不贴合。

(4)止推边间距(中档尺寸)超差。解决办法:修正成形模尺寸;整圆成形时调整镦缩量,防止因镦缩量不合适造成中档尺寸超差。

说明:卷圆工序的制造质量直接影响整圆成形工序,在翻边瓦加工中,每制造一种新机型,都要对各相关工序进行试验才可以确定各工序的工艺尺寸,对各相关工序所需工装验证和修正后,才能加工出符合要求的翻边瓦。贴合度是翻边瓦的重要检测项目,一般要求达到8 5%以上,否则会造成导热性能差、烧瓦、脱皮等事故。

3.4 精镗内表面工序加工的难点和解决方法

(1)壁厚尺寸超差。解决办法:制作专用精镗工装,防止夹紧变形;制作专用镗头,使用专用刀具;提高机床精度。

(2)内表面粗糙度超差。解决办法:提高机床精度和转速;使用专用镗头和刀具。

说明:随着主机产品精度要求的提高,轴瓦壁厚分组提到议事日程上来,许多主机厂提出壁厚0.003mm分组的要求,轴瓦专业厂可以设计专用精镗工装并对镗头进行改进,实现不等厚轴瓦壁厚和减薄尺寸一次镗削完成。对壁厚分组,可以采用自动检测设备,以满足用户使用要求。

3.5 精拉(车)边工序加工的难点和解决方法

(1)止推边外侧面粗糙度超差。解决办法:提高拉(车)刀刃磨质量。

(2)止推边易被啃边(拉止推边高且边壁厚薄的翻边瓦时容易发生)。解决办法:改变拉刀角度以减小切削力,防止拉削力较大易产生啃边现象;对工装改进。

(3)两端止推边厚度不均。解决办法:制作专用工装。

说明:精拉(车)边工序是影响装配的关键工序,总宽超差和止推边厚度不均会导致装配与曲轴干涉,使翻边瓦无法使用。

4 结束语

曲面翻边开裂工艺分析及消除 篇4

汽车覆盖件是组成汽车车身的薄板冲压件,具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点,其制造一般需要多道冲压工序完成[1]。汽车覆盖件存在各种形式的翻边,覆盖件的翻边除满足焊接和装配需要外,还能增加覆盖件的刚性和强度,又能使覆盖件的边缘光滑、整齐和美观。

薄板冲压件的翻边质量主要受工艺设计、材料成形性能、板料形状和尺寸、模具状态和各种工艺参数的影响,并且这些因素互相制约、相互耦合[2]。

现以我公司生产的F2000金属高顶车型零件后背板下部为例(图1),对其在进行曲面翻边时局部区域产生开裂缺陷进行分析(图2),并提出工艺改进及模具改进措施。

2. 后背板翻边形式及翻边区域材料应力、应变分析

2.1 后背板下部翻边形式

在坯料平面部分或曲面部分上,利用模具作用,使之沿封闭或不封闭的曲线边缘形成有一定角度的直壁或凸缘的成形方法统称为翻边。翻边按变形性质可分为伸长类翻边和压缩类翻边。伸长类翻边又包括伸长类曲面翻边和伸长类平面翻边;压缩类翻边也包括压缩类曲面翻边和压缩类平面翻边。伸长类曲面翻边是指坯料或零件的曲面部分,沿其边缘向曲面的曲率中心相反方向翻起竖边的成形方法[3]。

由零件设计图可看出,该零件的翻边为曲面翻边,且属典型伸长类曲面翻边。

2.2 翻边区域材料应力、应变分析

图3为后背板下部翻边模具结构,在翻边成形过程中,凹模下行与压料芯贴合首先压住附型面,之后继续下行,板料与凸模接触,板料在凸模作用下沿凹模圆弧变形,并最终完成翻边。在变形处材料受到三向拉压力,切向拉应力、径向拉应力和垂直拉压力。切向应变为拉应变,径向应变和厚向应变均为正压变,在翻边成形过程中材料发生了切向伸长、径向和厚向变薄的变形,当材料变形超出极限变形程度或变形区域应力超过极限应力时,就会沿切向发生开裂。

3. 曲面翻边开裂因素分析及解决方案

3.1 材料性能的影响

伸长类翻边成形极限决定于材料的塑性能力,后背板下部材料为宝钢供货的冷轧板,材料牌号DC04,料厚1.0mm。经我公司理化实验检验,材料性能符合标准,各项塑性能力参数满足工艺要求。

3.2 板料形状的影响规律

板料形状作为冲压成形的一个主要参数,直接影响到成形零件的质量。合理的板料外形形状和尺寸,能够改善材料的流动和应力分布状态,提高变形区域板材的可成形性。伸长类曲面翻边的工艺参数主要是变形程度。变形程度ε伸用下式表示(图4)[4]:

伸长类曲面有允许最大的变形程度,如果实际的变形程度越小于允许最大的变形程度,则坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生的切向伸长变形越小,翻边越不易开裂。由变形程度理论计算公式可知,在设计要求R值不允许变化下(由于与装配件的圆弧需一致),局部翻边高度值b直接影响变形程度ε伸。经过现场工艺试验验证,降低局部翻边高度值b可改善或消除翻边开裂。

为此,从工艺方面考虑,在翻边高度满足装配使用情况下,对原设计零件局部工艺优化,以实现零件冲压加工。对局部翻边尺寸做修正,如图5所示。

3.3 模具状态的影响

冲压的三要素包括:冲压设备、冲压材料和模具工装。冲压设备和冲压材料在开始工艺分析和产品设计时已确定,并且在以后生产中保持稳定,一般不发生变化;模具工装由于长期使用,在三要素中状态可变,而且其状态变化直接影响冲压件的质量。(1)翻边成形前工序件的该区域修边毛刺越大,修边线过渡不平滑(图6),则翻边成形过程中,该区域材料由于应力集中而容易产生开裂。

(2)从上面的翻边区域材料应力、应变分析可知,材料变形区域应力、应变都是模具与材料接触而产生的。模具工作面光洁度低、圆弧R角过小,则模具与材料接触产生应力越大,翻边区域容易开裂。

4. 曲面翻边开裂解决方案

根据工艺分析和现场工艺试验,要解决曲面翻边开裂,实施模具维修方案如下:

(1)工艺优化改进后,对翻边成形前工序件修边模具局部凸模和凹模修边刃口进行修正,修边刃口形状修改如图6,减小变形程度ε伸,控制翻边开裂。(2)翻边成形前工序修边模具刃口加工时应保证凸、凹模间隙合理,修边曲线过渡圆滑,防止翻边过程中局部应力集中而开裂。

(3)对翻边成形模具工作面进行抛光,提高模具表面粗糙度,圆弧R角适当加大,减小材料变形区域应力、应变,控制翻边开裂

5. 结论

本文通过对后备板下部曲面翻边开裂问题进行分析,从材料应力、应变方面,冲压成形工艺方面和模具状态方面查找原因,相应提出了解决方案,为现场技术指导提供现实可靠的参考价值。

参考文献

[1]李川海,陈新平,蒋浩等.大型车车身覆盖件冲压成形特征分析及选材研究[J].金属成形工艺,2003,21(3):50-51.

[2]王义林,郑金桥,李志刚.汽车覆盖件冲压工艺方案优化设计评价模型研究[J].机械科学与技术,2006,25(2):181-183.

[3]杨玉英,崔令江.实用冲压工艺及模具设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

一种铜套翻边专用工装的设计 篇5

在某些产品的加工和装配过程中, 通常会出现这样的问题:两种零件以轴孔形式配合时, 在运动的情况下, 若两种零件属于同一种材料, 容易因摩擦造成粘结。解决这一问题的通常做法是, 两种零件选用不同的材料, 若一种零件的材料为不锈钢, 则另一种零件可选用铝青铜, 两种零件在运动过程中, 由于铝青铜材料质地较软, 摩擦过程中不会出现粘结的现象。但在某些特殊情况下, 如为保证零件强度、使用环境的前提下, 两种零件必须都采用不锈钢时, 就要考虑如何避免粘结现象的发生问题。

2 改进措施

若两种零件同为不锈钢材料时, 可将孔形式零件的结构进行改进, 如图1所示。

以某仪器固定座为例, 可在其内孔中镶嵌铜套。当中心杆在孔内做轴向运动时, 中心杆与铜套接触, 而不与固定座直接接触, 避免了粘结现象的发生。为了保证仪器正常使用, 要求铜套在固定座内装配牢固, 不允许有轴向运动。如图1中放大视图所示, 铜套一边的倒角需要向外翻边, 紧贴在固定座孔口倒角上。

首先制作了一个冲头, 如图2所示, 将冲头前端放在铜套内, 施加轴向力, 通过60°倒角使铜套边缘向外翻边, 因此需要解决的问题是如何施加轴向力。

3 解决措施

第一个想到的方法是台钳, 如图3所示。

用台钳装夹冲头, 人工按压台钳杠杆施加轴向力。台钳的轴向力与人工施加力成正比, 因此该方法轴向力太小, 铜套并不能紧贴在固定座倒角上, 装配后, 铜套在孔内有明显的轴向运动。从实际情况看, 费时费力, 装配效果不好, 此方法并不可取。

第二个方法采用的是油压机, 如图4所示。

用油压机装夹冲头, 通过人工控制油压机右侧的按键来控制轴向力。不过油压机力量过大 (约为20t) , 人工操作很难把握轴向力的大小。通过试验, 由于轴向力过大, 铜套边缘要么被冲断, 要么被压得非常薄, 强度不够。该方法也不可取。

因此需要设计一个专用工装, 要求既能产生适当的轴向力, 又能方便使用。

4 专用工装简介

如图5所示, 该专用工装的核心部件是液压千斤顶, 选用的规格为6t。另外由底座、固定块、支撑杆、顶板和支撑板组成。

4个固定块将千斤顶固定在底座上, 3个支撑杆螺纹连接在底座上, 上端由3个M16螺母将支撑板固定在支撑杆上, 顶板固定在千斤顶上端。工作时, 将铜套装在零件孔内, 将冲头从上部装入铜套中, 60°倒角压在铜套边缘处, 整体放在工装的顶板中部, 按压千斤顶杠杆, 千斤顶推动顶板上升, 靠顶板与支撑板之间的挤压力将铜套翻边。

图6是工装的实物图, 操作时, 可将工装通过底板的2个孔固定在万能铣床的工作平台上, 便于操作。

5 结论

从实际加工情况看, 该工装提供的轴向力大小适当, 铜套翻边效果很好, 而且操作方便, 在保证装配质量的前提下, 缩短了劳动时间, 提高了生产效率。

摘要：设计了一种铜套翻边专用工装, 通过此工装装配的零部件, 保证了质量和生产效率, 降低了工人的劳动强度。

加强板翻边工艺及模具设计 篇6

如图1所示为某加强板零件,材料Q235-A,料厚10mm,是铁路货车零件,主要起车箱的端墙与侧墙连接作用。该零件属于内凹外缘伸长类孔翻边,翻边部分为1/4圆,圆形两侧的材料属于弯曲。工件凸缘较大,属于大凸缘孔翻边。由于翻边部分在变形过程中,受到两侧直线部分材料的补充,因而翻孔系数允许小于圆孔的翻孔系数。因翻边时会产生较大的偏心压形力和侧向力不平衡,难于成形,经工艺分析后,采用了一次翻边成形2个工件的工艺方案,2个工件对称布置,使压形力不产生偏心,2个侧向力方向相反而相互抵消。

2 模具结构及工作原理

模具结构如图2所示。上模座和下模座材料为铸钢,采用ZG230-450,凸模和凹模材料为Cr12。模具采用导柱导套导向,下顶料板的作用是在压形时与凸模夹紧工件并且在滑块回程时向上顶出工件,夹紧工件是为了在翻边过程中坯料不致产生移动,保证2个工件受力和变形均等,下顶料板的推力来自液压机的下顶出缸。下顶料板上下移动用两个凹模作导向,保证下顶料板不发生水平方向移动。由于2个凹模不是一体的,在工作时受到侧向力较大,设计时应将凹模降到下模座上平面以下15mm~20mm固定,用凹模与下模座的端侧接触面传递侧向力。

1.上模座2.凸模固定板3.凸模4.下顶料板5.凹模6.下模座7.顶杆8.下推板9.定位块

工作原理:将2个工件坯料分别放在下顶料板4上的定位块9两侧,此时下顶料板4与凹模5的上平面平齐,调正坯料对准模具横向中心线并靠紧定位块,开动压力机,压力机滑块带动模具上部下降,凸模3接触坯料并将坯料夹紧在下顶料板4之间,模具上部继续下行,坯料在凸模3与凹模5的作用下向上翻边,下顶料板4在凸模3的推动下随凸模下降,凸模下行至翻边工件的直边部分全部进入凹模圆角以下时,下行结束,此时工件已成形完毕。压力机回程,凸模上行从凹模中退出,工件在下顶料板的推力作用下,顶出凹模,取出工件。

3 坯料尺寸及力的计算

3.1 翻边部分坯料展开尺寸

如图3所示,预冲孔直径d的计算,据资料[1]按照翻边前与翻边后材料体积相等的原则采用如下计算公式:

代入数据计算得:d=122.4mm

3.2 弯曲部分坯料展开尺寸(图4)

式中:L——坯料展开长度,mm;

A——长直边,mm;

B——短直边,mm;

a——修正值,mm;

计算得:L=142.3mm

按计算尺寸绘制零件展开图,用圆弧R15将弯曲与翻孔展开的各段平滑过渡连接。坯料展开如图5所示。

3.3 按照预冲孔直径校核翻孔系数

式中:K——翻边系数;

D———预冲孔直径,mm;

d1———翻边后直边的平均直径,mm。

计算得:K=0.583

极限翻边系数K极为0.54,K>K极,能够一次翻边成形。

3.4 翻孔力与弯曲力的计算

翻孔力Fc=1.1πtσs(d1-d)

代入计算得:Fc=711040.44N

弯曲力F弯=0.6k Bt2σb/(r+t)

式中:F弯——弯曲力,N;

K——安全系数,一般取k=1.3;

B——弯曲件的宽度,mm;

T——弯曲件的厚度,mm;

σb——材料抗拉强度,N/mm2;

r——弯曲件的内弯曲半径,mm。

代入计算得:

总成形力计算:F总=2(Fc+F弯)

代入计算得:F总=1829604.88N

选用3000k N四柱万能液压机,下顶出缸的顶出力为300k N。

4 需要注意的几个问题

(1)凸、凹模间隙的选取。工件的弯曲变形部分板厚没有发生变化,而翻孔变形部分竖边口部板厚变薄严重,考虑变薄因素和为减小弯曲回弹,故取单边间隙值为0.95t。

(2)凹模圆角半径的选取。凹模圆角半径与翻边后的工件表面质量有很大关系,凹模圆角半径大不但会降低翻边力,而且工件表面质量会相应提高,故选取凹模圆角半径为R30。

(3)下顶料板与凹模的单边间隙值为0.1mm,此间隙值的太大会影响坯料定位精度和2个坯料变形过程的对称程度,会使产品质量变差。

(4)为增加凸模和下顶料板与坯料之间的摩擦力,提高夹料效果,应提高凸模和下顶料板与坯料接触面的粗糙度,取该表面粗糙度为Ra=12.5~25。

5 结束语

模具制造完成后,经过验证,工作尺寸完全满足质量要求,生产效率高,性能可靠,冲件质量稳定,本工件的模具和工艺对于类似的翻边零件,具有一定的参考作用。

摘要：介绍了加强板翻边模具结构设计及工作过程,分析了加强板翻边成形工艺方案,一次可完成两个工件的翻边成形。给出了内凹形孔翻边的坯料展开尺寸、翻边力的计算方法,设计的模具动作灵活、可靠,结构紧凑,设计合理,加工的工件尺寸满足要求,生产效率高。

关键词：冲压,加强板,内凹翻边,工艺,模具设计

参考文献

[1]冲模设计手册编写组.模具手册之四.北京:机械工业出版社,1988.

[2]虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料.北京:机械工业出版社,1992.

[3]王孝培.冲压设计资料.北京:机械工业出版社,1983.

镶边型翻边轴瓦制造工艺技术探析 篇7

关键词：翻边轴瓦,止推轴瓦,镶嵌,半圆轴瓦,止推边,缺口,铆接

1 概述

翻边轴瓦即止推轴瓦, 止推轴瓦按其止推边与半圆轴瓦之间的连接结构分有整体式翻边轴瓦和组合式翻边轴瓦两种。

整体式翻边轴瓦按翻边成形工艺分有压力翻边成形和滚压翻边成形两种, 组合式翻边轴瓦止推边与半圆轴瓦之间通过铆接镶嵌联接而成, 按其止推边与半圆轴瓦镶嵌铆接的型式分有固定型和活动型两种, 固定型镶边轴瓦止推边与半圆轴瓦铆接后, 止推边固定在半圆轴瓦上, 不能作任何相对运动, 活动型镶边轴瓦止推边与半圆轴瓦铆接后, 止推边挂在半圆轴瓦上, 可左右摆动。

由于整体式翻边轴瓦在翻边成形过程中, 往往难以控制轴瓦外圆表面的贴合度及止推边与外圆的垂直度, 且因拉伸而产生翻边材料机械强度下降或开裂。镶边型翻边轴瓦的工艺, 对轴瓦外圆表面的贴合度及止推边与外圆的垂直度精度高, 因此, 整体式翻边轴瓦难以完全取代镶边型翻边轴瓦, 对镶边型翻边轴瓦镶嵌工艺的不断探析、改进很有意义和价值。

2 组合式固定型翻边轴瓦工艺概况

组合式固定型翻边轴瓦工艺流程:半圆轴瓦 (如图1) 加工制造、止推边 (如图2) 加工制造、止推边与半圆轴瓦铆接、车制铆接处R等后道加工。

2.1 半圆轴瓦加工制造

半圆轴瓦加工工艺流程:落料-冲压成形-车端面并倒角-拉削半平面-冲油孔-车油槽-冲缺口。

半圆轴瓦的落料、成形、车端面并倒角、拉削半平面、冲油孔、车油槽工艺与普通平轴瓦相同, 比较特别也比较关键的是冲缺口工序。

需要注意的是:

A、成形工序中的弹张量须合理设定。半圆轴瓦在与止推边铆接前后, 弹张量会有所缩小, 如果铆接前半圆轴瓦弹张量不足, 会引起铆接后的止推轴瓦弹张量不足甚至消失, 从而影响止推轴瓦的装机预紧度, 反之, 如果铆接前半圆轴瓦弹张量过大, 则铆接后因半圆轴瓦材料的塑性变形, 也会引起止推轴瓦弹张量不足甚至消失, 从而影响止推轴瓦的装机预紧度。一般取半圆轴瓦的弹张量为1.5～2.0mm。

B、车端面并倒角工序中半圆轴瓦的宽度尺寸L须合理设定。半圆轴瓦的宽度过小, 会导致铆接缺口过浅而影响铆接牢度, 反之, 宽度过大, 会加大后续的车R工序加工切削余量, 增加加工难度及材料损耗, 而且因半圆轴瓦宽度过大, 会加大铆接刀具的进刀深度, 当铆接刀具进刀过深, 则半圆轴瓦端面材料会被撕裂, 导致工件损毁而无法铆接。一般取半圆轴瓦的宽度尺寸L为止推轴瓦的外开档尺寸。

C、冲缺口工序比较特别也比较关键:缺口数量和缺口位置分布、缺口形状大小、缺口深度。

镶边型翻边轴瓦一般在半圆轴瓦的每边有三个缺口与止推边相连接, 为保证缺口的位置精度, 半圆轴瓦上的缺口只少同一边三个缺口应在一次冲压过程中形成。冲制半圆轴瓦镶边缺口时, 轴瓦外圆须压紧在模座内。冲制半圆轴瓦镶边缺口模具结构示意图见图3, 可在油压机或冲床上进行, 采用冲床加工时, 根据模具封闭高度及所需裁切力, 选择冲压力大于或等于63吨的冲床比较合适。

缺口数量一般设定六个, 轴向两端面分别三个缺口, 同一端面一个缺口在底径处, 另两个缺口对称分布在底径两侧, 三缺口不宜太靠近, 也不宜太分散, 如图1所示, 一般取α为50°～60°。

缺口形状采用矩形。缺口大小的设定比较重要, 缺口宽度过小会影响铆接强度, 但也不宜过大, 一般取缺口宽度尺寸为5～7mm。为防止铆接时止推边合金面与钢背面装反, 须采用POKA-YOKE措施:同一端面两对称分布的缺口采取不同宽度A和B (如图1所示) , 两端面缺口对角对称相同。

缺口深度的设定也比较重要, 缺口深度尺寸C不宜过大, 否则会削弱轴瓦机械强度, 还会引起轴瓦工况下的润滑油压力下降, 从而影响轴瓦润滑效果, 但若缺口深度尺寸C过小, 会引起铆接强度不足, 而且止推轴瓦的内开档尺寸会超上差。

2.2 止推边加工制造

止推边加工工艺流程:落料 (冲制成形) -粗车合金面-精车钢背面-铣油槽-车镶边搭子合金面-精车合金面。

止推边的落料 (冲制成形) 、粗车合金面、精车钢背面、铣油槽、精车合金面工艺与普通止推片相同, 比较特别的是车镶边搭子合金面工序。

需要注意的是:

A、落料 (冲制成形) 工序的凹凸模设计、加工精度要求较高, 因镶边搭子的尺寸除厚度通过车削加工获得, 其余尺寸都是通过冲制获得。镶边搭子的形状设定与铆接强度质量密切相关, 为提高铆接质量, 镶边搭子的形状采用燕尾形比较理想。

B、镶边搭子厚度尺寸E的合理设定。镶边搭子的厚度尺寸E的设定至关重要, 为使铆接牢固, 镶边搭子的厚度须削薄, 但镶边搭子的厚度不宜过薄, 否则会削弱材料的机械强度, 一般取镶边搭子的厚度E为止推边厚度T的0.65～0.70倍比较合适。

2.3 止推边与半圆轴瓦铆接

止推边与半圆轴瓦铆接时, 轴瓦外圆也须压紧在模座内, 止推边安放到加瓦两侧, 两侧各有两个刀盘, 每个刀盘上各有六个冲头同时进行铆接。止推边与半圆轴瓦铆接模具结构示意图见图4, 可在油压机或冲床上进行, 采用冲床加工时, 根据模具封闭高度及所需铆接力, 选择冲压力为35吨的冲床比较合适。

铆接时至关重要的两点是:须严格控制两刀盘中心与模座中心的同轴度;须严格控制两刀盘进刀的同步性。

2.4 车制铆接处R等后道加工

镶边型翻边轴瓦铆接完成后, 还需车两铆接边止推边与轴瓦内圆表面交接处的外R圆角, 和精镗内圆表面。

两铆接边的外R圆角可以采用成形刀具加工得到, 也可以采用普通车刀在三坐标数控车床上加工形成。

止推轴瓦内圆表面精镗工艺与普通平轴瓦精镗工艺相同, 需要注意的是:模具宽度应略小于两止推边内开档宽度, 使轴瓦外圆表面紧贴于模座内, 但模具宽度也不能过窄, 以免轴瓦在压紧时两边因下垂而引起精镗让刀, 出现轴瓦轴向壁厚两边偏高现象。

3 结束语

本文简单介绍了镶边型翻边轴瓦的加工工艺流程, 重点分析了加工工艺流程中半圆轴瓦的加工工艺及止推边的加工工艺, 并提出了整个加工流程中一些需要注意的环节和关键点, 供业内人士参考和借鉴。

参考文献

混凝土翻边论文 篇8

关键词：刚体,有限元分析,接触状态

0 引言

某公司在生产动力电池铝电极过程中,在经过辊压这道工序时,其极耳极易发生外翻现象,严重情况下在极耳两端根部处出现撕裂,极大影响电极的制作。影响极耳外翻的因素包括系统振动,对辊之间预留间隙量、电极张力大小及方向、进给与收缩速度大小、压辊半径以及极耳形状。依据以上影响因素通过以试验为手段的传统方法去解决翻边问题,将会花费大量时间与经费,同时实施起来极其困难。而采用有限元分析方法可定性、定量地模拟各种试验方案,大大弥补试验方法的不足。

文章利用目前流行的前处理软件Hypermesh以及著名的非线性分析软件Abaqus对极耳翻边变形进行仿真分析,为解决极耳翻边问题提出了理论依据。

1 电极非线性有限元分析

1.1 压辊及电极有限元模型

分析时,将铝电极视为变形体,压辊视为刚体部件来建模。首先利用Hypermesh软件对电极及压辊进行前处理[1]。有限元相关参数为:有限元单元尺寸为1mm,网格数量7848,节点数8045,考虑模型中有面内弯曲或弯曲模式的沙漏问题,极耳及极身采用单元类型为S4,压辊采用的类型为解析刚体。电极及压辊有限元模型如图1所示。

1.2 材料定义

材料铝,杨氏模量70000Mpa,泊松比0.32。

1.3 接触条件的建立

定义刚度较大的压辊作为主面,电极为从面[2]。

利用库仑摩擦来描述接触面之间相互作用的摩擦模型。该模型应用摩擦系数μ来表示两个表面之间的摩擦行为。在表面力达到一个临界剪应力τmax之前,切向运动一直保持为静止,当接触之间的剪应力等于极限摩擦剪应力μp时,接触面之间才会发生相对滑动[3]。

铝电极与压辊之间的摩擦系数设为0.1。

1.4 定义边界条件

将刚体参考点的六个自由度全约束,变形体一端全约束,在局部坐标系(如图1,水平方向为x轴,垂直方向为z轴)下将另一端节点沿z轴施加强迫位移,用于模拟电极沿压辊转动。

2 结果分析

2.1 原方案接触状态分析

图2为仿真时间与接触间隙量关系图,横坐标表示仿真分析的时间,单位s,纵坐标表示主从面之间的间隙量即copen值,单位mm,由于极耳与极身之间存在厚度差,故copen>0.93,表示节点与压辊还未接触,当copen值≤0.93,表示节点与压辊已接触。

由图可知,随着仿真时间的增加,即强迫位移的增加,copen值呈下降趋势直至达到最小值0.88mm,此时,所考察极耳上的节点与压辊发生接触,随后copen值开始反弹逐渐增加。原因是电极在载荷及压辊的约束下受到弯曲载荷,极耳将绕着压辊进行转动,主从面之间距离逐渐减小直至与压辊相接触。

接触后随着强迫位移的增加,电极在长度方向受到拉伸而伸长,在宽度方向即压辊轴向方向将受到收缩,收缩过程中在接触区域将产生摩擦力以阻止其收缩,由于极耳具有一定厚度,该摩擦力相对极耳与压辊交界处形成一摩擦力矩,该力矩迫使极耳向外产生变形。

2.2 新方案结果对比分析

新方案是在原方案基础上仅增加对辊半径至45mm。所监控的节点(与原方案相同)copen值与仿真时间关系见图2。copen值达到最小值后,极耳与压辊仍然相互接触,即极耳相对压辊发生内翻变形。原因是相同载荷作用下,压辊半径的增加,极耳将向内翻变形与压辊接触,同时极耳绕压辊转过程中与压辊相接触的面积也增加,此时,压辊与极耳在横向方向形成的总摩擦力矩使极耳产生向外翻的变形,但外翻变形量小于内翻的变形量,因此,极耳总体呈现内翻变形。

3 结论

由以上分析可知,强迫位移的大小反映了张力角的大小,强迫位移越大,张力角越大,发生外翻变形越严重,而张力角的大小又与单辊布置位置及半径有关。另外,压辊半径越大,极耳与压辊之间的接触间隙量越小,极耳越容易产生内翻变形。

解决措施包括:增大压辊半径或减小单辊半径。文章未考虑压辊前后对翻边的影响,这其中包括对辊之间的预留间隙量及压力大小,以及极耳形状即极耳尺寸参数的影响,可对极耳形状进行优化,这些方面还值得深入研究。

参考文献

[1]张胜兰,郑冬黎,等.基于HyperWorks的结构优化设计技术[M].机械工业出版,2007.11.12-45.

[2]石亦平,周玉蓉.ABAQUS有限元分析实例详解[M].机械工业出版社2006.07.133-147.