1　前言
　　在一般沖壓制品中，設(shè)計(jì)人員出于對(duì)工藝性的考慮，對(duì)翻邊類工件參數(shù)的設(shè)計(jì)總是按一般規(guī) 定，將其 高度控制在某一范圍內(nèi)，但對(duì)某些有特殊要求、在特定場(chǎng)合下使用的工件，需超出這一常 規(guī)。本文中論述、介紹的正是這種工件。該工件不僅翻邊高度大大超出常規(guī)，而且是一條工 件上逐個(gè)排列的系列翻邊孔，對(duì)中心節(jié)距有要求，故該工件工藝性很差。在這種情況下，用 一般工藝方法已難以解決，只有按其特點(diǎn)分析、制訂特定的工藝方法。
2　工件概述
　　該工件是瓶裝飲料設(shè)備洗瓶機(jī)載瓶架上的一個(gè)槽鋼形工件，其基本尺寸如圖1所示。

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該工件是在一條槽鋼形工件上排列了24個(gè)向外的翻邊孔。其翻邊孔也不同于一般的圓筒 形孔，形似圓錐，孔口外翻。孔口要求不開裂，中心節(jié)距之積累誤差≤±2.5mm。
3　工藝分析與確定
3.1一般分析
　　根據(jù)工件尺寸翻邊孔直徑D=52，高度H=35，孔底過渡圓弧r=5，材厚δ=2，則按一般翻邊工 藝計(jì)算公式計(jì)算其翻邊底孔直徑d:
　　d=D-2(H-0.43r-0.72δ)=52-2(35-0.43×5-0.73×2)=-10.82
　　翻邊底孔直徑d經(jīng)計(jì)算得出負(fù)數(shù)，顯然按一般翻邊工藝根本不可能解決問題，故考慮采用先 變薄引伸后沖孔翻邊的工藝方法來解決問題。
3.2變薄引伸分析
　　采取先變薄引伸、后沖孔翻邊的方法是利用翻邊孔底部的材料厚度，使之在引伸 時(shí) 延伸變薄，而孔口的材料則在翻邊時(shí)延伸變薄，這樣就能充分利用各部位材料的延伸性能， 均勻變薄，提高翻邊高度。
　　經(jīng)多次試驗(yàn)分析，設(shè)引伸高度hy=18,凸模圓角r=16,翻邊孔底部中徑D=59，翻邊后需達(dá)到圖 紙要求總高度H=35(見圖2)。
　
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則翻邊高度hf：hf=H-hy+r=35-18+6=23
　　根據(jù)沖孔翻邊求底孔直徑公式作近似計(jì)算：
　　d=D+1.14r-2hf
　　=59+1.14×6-2×3
　　=19.84
　　取翻邊底孔直徑d=20，這時(shí)其翻邊系數(shù)
　　k0=dＤ=２０５９=0.34
　　對(duì)照采用球形凸模翻邊、沖模沖孔時(shí)低碳鋼的極限翻邊系數(shù)kmin為0.45，顯然k0仍超過極 限kmin，但已比較接近。至于可能出現(xiàn)的開裂傾向，可以采用局部回火工藝加以解決。
3.3引伸工藝的確定
　　對(duì)于一般單件圓周工件來說，一次達(dá)到引伸高度hy=18并非難事，但對(duì)于這種連續(xù)多個(gè)排列 情形的工件來說是相當(dāng)不易的，因?yàn)橐觳课恢車巡荒茏杂裳由欤瑥亩鴷?huì)導(dǎo)致開裂。
　　設(shè)想分二道引伸工序達(dá)到所需高度。為達(dá)到最大限度利用翻邊孔底部周圍材料厚度，使二道 引伸均勻利用周邊材料厚度的目的，將二道引伸工序的凸模設(shè)計(jì)成不同的形狀和直徑(見圖3 )

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第一道引伸模尺寸相對(duì)較小，沖頭圓弧半徑R較大，目的是使翻邊底孔周圍材料得以延 伸，深度要達(dá)到16。實(shí)踐證明，其引伸深度一次達(dá)到16也可能會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，故須分三次 完成：第一次達(dá)到14，第二次達(dá)到15，第三次達(dá)到16。
　　第二道引伸凸模尺寸放大，且成錐狀，比較接近工件成品時(shí)底部的形狀，目的是使翻邊孔底 部材料得以延伸。此時(shí)第一道引伸時(shí)的圓弧部位則展平為平臺(tái)狀待沖孔翻邊。第二道引伸后 即達(dá)到預(yù)定引伸高度hy=18。
　　至此，變薄引伸工藝已確定，即：
　　(1)引伸一：凸模球狀，高度16(分三次完成：分別達(dá)到14、15、16)。
　　(2)引伸二：凸模錐狀，高度18。
3.4翻邊工藝的確定
　　經(jīng)二道引伸后其凸形高度達(dá)到18，則后續(xù)工序也可確定，即：
　　(3)沖翻邊底孔?20(4)孔邊局部回火(5)翻邊(6)收口(7)擴(kuò)口#p#分頁標(biāo)題#e#
　　其中收口、擴(kuò)口為整形工序，使工件形狀能準(zhǔn)確符合圖紙要求。此時(shí)，其翻邊高度、形狀已 滿足圖紙尺寸要求。
4　中心節(jié)距及彎曲問題
　　在連續(xù)排列系列翻邊孔的變薄引伸加工時(shí)，會(huì)出現(xiàn)中心節(jié)距收縮問題。其收縮程度隨材料特 性 、引伸深度、上下模具對(duì)位偏差及模具壓緊力不同而變化。在第一道3次、第二道1次共4次 的 變薄引伸中，總收縮量可達(dá)到每個(gè)節(jié)距0.8～1.2mm，總長(zhǎng)范圍19～28mm。其中，以首次引伸 收縮量最大，可占總收縮量的60%～80%。而最后一次引伸雖收縮量不大，但對(duì)工件成形后中 心節(jié)距影響最大，因?yàn)檫@時(shí)其中心節(jié)距已基本定型。后道翻邊工序?qū)χ行墓?jié)距基本無影響。 上述問題可通過調(diào)整模具中心節(jié)距來解決。
5　模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
5.1定位
　　引伸、沖孔時(shí)以凸形定位，翻邊時(shí)以中心底孔定位。在第二道引伸時(shí)，要以前道凸形與該道 引伸后凸形同時(shí)定位(見圖4)，且中心距應(yīng)按收縮量放大。這樣做既能起定位作用，又能起 到阻止中心節(jié)距收縮的作用。翻邊時(shí)同樣前后同時(shí)定位，以確保中心距尺寸無誤。

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5.2壓緊
　　該工件引伸時(shí)需較大的壓緊力，用于防止起縐、阻止中心節(jié)距收縮、減小彎曲程度。但該工 件引伸時(shí)凸形底部直徑與外形寬度尺寸幾乎相同，引伸時(shí)兩側(cè)部件在垂直方向無法壓緊，故 在模具上設(shè)置凸模活動(dòng)壓緊板、凹模定位壓緊條，既起到壓緊作用，又起到了側(cè)向定位作用 (見圖5)。

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5.3中心節(jié)距調(diào)整
　　由于大變量引伸時(shí)產(chǎn)生的收縮，使節(jié)距變小，故模具中心節(jié)距定位尺寸應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸。除 此之外，因各次引伸收縮又有所不同，故模具中心節(jié)距須做成可調(diào)節(jié)的。通常第一道沖凸引 伸模中心節(jié)距應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)尺寸大1.2～2mm，第二道大0.5～１mm。
5.4模具校正
　　模具校正主要是上、下模中心對(duì)稱度要得到保證。長(zhǎng)度方向 錯(cuò)位會(huì)產(chǎn)生節(jié)距收縮不勻、開裂現(xiàn)象；寬度方向錯(cuò)位會(huì)產(chǎn)生翹曲、局部起縐(側(cè)向)現(xiàn)象。
　　其次須注意保持凸模壓緊板上的橡皮彈性。
6　實(shí)踐效果與結(jié)論
　　該工藝在洗瓶機(jī)載瓶架的研制過程中經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，解決了大變量變薄引伸中的開裂、收縮等 問題。一般情況下，變薄引伸時(shí)產(chǎn)生的開裂情況按引伸凸形數(shù)計(jì)占約0.13%，按成品件計(jì)則 可控制在4%以下。其節(jié)距誤差為每節(jié)距0～±0.08mm左右，總長(zhǎng)范圍累積誤差可在±2mm內(nèi)。
　　該工藝為解決連續(xù)多個(gè)大變量變薄引伸中出現(xiàn)的工藝難題探索了一條途徑，對(duì)于解決類似工 藝問題亦能起到借鑒作用。