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      淺談飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓的模具設(shè)計(jì)

      2017-03-10 21:13:58李智
      中國(guó)科技縱橫 2017年1期
      關(guān)鍵詞:模具設(shè)計(jì)制造工藝

      李智

      摘 要:飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓的模具設(shè)計(jì)工藝中,關(guān)鍵部分是要求模具體現(xiàn)出飛機(jī)模具設(shè)計(jì)的精密性、模具結(jié)構(gòu)的合理科學(xué)性,只有嚴(yán)格遵守經(jīng)濟(jì)合理、性能優(yōu)良、耐久性高等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并多次檢測(cè)合格后,方可確定飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì)的最終方案。模具設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)確保設(shè)計(jì)出的飛機(jī)模具適于大規(guī)模生產(chǎn)制造,性能穩(wěn)定,零部件結(jié)構(gòu)牢固,精密性強(qiáng),從而為航空飛行過(guò)程中的人身安全、財(cái)產(chǎn)安全提供保證。

      關(guān)鍵詞:飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓;模具設(shè)計(jì);制造工藝

      中圖分類號(hào):TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)01-0062-01

      制動(dòng)回力彈簧沖壓設(shè)計(jì)工藝是飛機(jī)模具設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密、科學(xué),將決定飛機(jī)制造工藝的整體水準(zhǔn),并間接影響到航空飛行的穩(wěn)定與安全。以某項(xiàng)飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì)為例,其模具組件包括三件鋼片厚度約0.3毫米的彈簧,彈簧鋼片的材料采用60Si2MnA;裝配加工過(guò)程中,對(duì)鋼片材料60Si2MnA進(jìn)行加熱,確保其彈力強(qiáng)、剛度高,避免彈簧鋼片設(shè)計(jì)不精確,導(dǎo)致模具部件彼此不吻合,或者發(fā)生開(kāi)裂、掉下等質(zhì)量問(wèn)題,造成飛機(jī)零部件性能降低、飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生故障等安全隱患,對(duì)航行產(chǎn)生危害,增加了安全事故發(fā)生的幾率[1]。

      1 彈簧鋼片的模具工藝概述

      本組飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧組件一共包括三個(gè)獨(dú)立的彈簧鋼片,它們的厚度設(shè)計(jì)都為0.3毫米,彈簧鋼片的材料采用60Si2MnA,尺寸公差精度按IT11級(jí)確定。本組飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、規(guī)格適度,其加工制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為:沖壓工藝的最后階段“彎曲成形”。由于本組飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓零部件容易在飛行過(guò)程中發(fā)生正常損耗,并需要定期替換,因此模具設(shè)計(jì)需要考慮零部件大批量加工制造的經(jīng)濟(jì)合理性,既要提高制造加工的生產(chǎn)效率,也要確保節(jié)約生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益[2]。

      2 模具設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

      本飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì)方案中,使用160kN開(kāi)式可傾壓力機(jī),共加工出五組模具,模具之間的縫隙距離設(shè)置合理,確保模具結(jié)構(gòu)整齊、外表光滑,模具質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。

      (1)第一件彈簧鋼片和第二件彈簧鋼片的落料模具,采用了通常適用的單工序沖壓、剪裁,同時(shí)模具凹凸之間的縫隙間距設(shè)定為0.05毫米,第一件彈簧鋼片的規(guī)格設(shè)計(jì)為,第二件彈簧鋼片的規(guī)格設(shè)計(jì)為。

      (2)彈簧鋼片的彎曲成形效果,將直接影響到模具的質(zhì)量,并決定了飛機(jī)零部件的加工生產(chǎn)效率。第一件彈簧鋼片和第二件彈簧鋼片的模具設(shè)計(jì)參考圖1所示。

      飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì)方案中,第一件彈簧鋼片和第二件彈簧鋼片額經(jīng)過(guò)彎曲成形,分別具有、的弧度,在此過(guò)程中,彎曲沖壓作用于模胚材料,使其彎曲變形并固定形狀。彎曲沖壓模具加工的關(guān)鍵在于,要避免模胚材料在彎曲之后,因具有彈力而再次改變形狀,與彈簧模具的設(shè)定規(guī)格不吻合,最終降低了模具質(zhì)量。因此,要有效避免以上問(wèn)題的產(chǎn)生,確保模具規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求,應(yīng)當(dāng)計(jì)算模胚材料的彈力數(shù)值,將可能干擾彎曲沖壓效果的各項(xiàng)因素都考慮進(jìn)去,并在試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)際檢測(cè)彈力數(shù)值的大小,調(diào)整凹凸模具的設(shè)計(jì)規(guī)格。通過(guò)反復(fù)實(shí)踐計(jì)算最后得出1號(hào)彈簧片R弧彎曲模的芯模直徑。確定凸凹模與芯模單邊間隙為0.35mm,即凸凹模閉合后,d直徑為27.08mm。同樣的方法原理得出2號(hào)彈簧片R弧彎曲模的芯模直徑為26.18mm,凸凹模閉合后,直徑為26.88mm[3]。

      (3)模具鉤角的彎曲沖壓。當(dāng)彎曲沖壓出圓形弧度之后,第一件彈簧鋼片應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行120度鉤角的彎曲沖壓,并相應(yīng)計(jì)算彎曲沖壓的彈力數(shù)值。飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)保證鉤角長(zhǎng)度數(shù)值在1.8mm至2.0mm之間,彎曲弧度為120度。將鉤角模具彎曲沖壓后,制動(dòng)回力彈簧沖壓模具由上部和下部構(gòu)成。模具加工過(guò)程中,將模胚材料放于模具內(nèi),確保彈簧鋼片的放置準(zhǔn)確,將凹模壓下后,形成120度鉤角。

      3 結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具的設(shè)計(jì)方案中,應(yīng)當(dāng)確保模具、零部件的位置準(zhǔn)確、尺寸精確、加工精細(xì),按照裝配順序?qū)⒘悴考M裝起來(lái),確保模具安裝位置準(zhǔn)確,沒(méi)有發(fā)生偏移,有效控制模具部件之間的縫隙距離。本項(xiàng)飛機(jī)制動(dòng)回力彈簧沖壓模具設(shè)計(jì),具有模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、組件靈活、維護(hù)簡(jiǎn)便、質(zhì)量良好等優(yōu)點(diǎn),并被廣泛使用于加工制造過(guò)程中,符合經(jīng)濟(jì)適用,節(jié)約成本等生產(chǎn)要求,確保了飛機(jī)航行的安全。

      參考文獻(xiàn):

      [1]史鵬濤,李言,楊明順,姚梓萌.液體介質(zhì)加熱的鎂合金板料熱漸進(jìn)成形回彈的研究[J].熱加工工藝,2016(19):135-139.

      [2]劉春梅,劉郁麗,任家海,楊合.模具約束條件對(duì)H96雙脊矩形管E彎截面變形的影響[J].航空學(xué)報(bào),2015(4):1320-1329.

      [3]孫紅磊,宋曉抗,馬瑞,趙軍.大大型直縫焊管四點(diǎn)彎曲JCO成形及其彈復(fù)解析[J].中國(guó)機(jī)械工程,2014(2):257-262.

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