膠木手柄成形工藝及翻邊模設計

        1 問題的提出
        傳統焊接結構的膠木手柄, 由把手和墊片焊接而成。制作流程長, 工序多, 物流要跨車間, 并且由于表面有焊縫, 外觀差, 成本較高。有必要在保證使用要求的同時, 重新對膠木手柄零件進行簡化設計, 達到方便制造、提高膠木手柄外觀質量的目的。
        2 原膠木手柄的功能分析和制造弊端
        膠木手柄的錐孔與錐套配合后, 在端面用螺栓壓緊, 使得兩者連接成一體。使用時扳動膠木手柄, 靠錐面的摩擦力使錐套轉動。為了保證錐面結合面足夠大, 原結構上采用了加焊一塊厚墊片的設計方式。實際使用效果是達到了, 但手柄的制造很麻煩。其膠木手柄制作工序如下: 膠木把手制造→墊圈制造→焊接→鉆孔→車錐孔→折彎等多道工序; 需跨下料工部、鉚焊工部、金加工工部等多個車間,工藝路線長。另外, 因墊圈較小, 在與把手組焊時相當不方便, 致使焊接后表面質量差、外觀不好。
        3 膠木手柄簡化設計及工藝性試驗
        若將膠木手柄組焊體設計成把手本體翻邊結構, 理論上是可以得到與原設計相近的形狀。但要解決兩個問題: 一是翻邊后的錐孔直接成形不用再加工, 尺寸能否達到圖紙要求; 二是翻孔的錐面接觸面積少了, 能否滿足使用要求。
        這兩個問題, 都需做工藝性試驗, 以得到正確的答案后, 才能具體實施。為此, 我們首先制造了一個簡單的翻邊試驗模, 通過板材翻邊的有關計算, 大致得出了預沖孔的直徑。然后在試件上鉆出與該直徑相近的一列孔, 用壓力機翻邊試驗。由于翻邊孔是錐形孔, 實際與計算有一定的誤差, 經多次對模具修正后再試驗, 得到了符合尺寸要求的零件。接著, 進行第二步試驗, 即在把手本體上用簡易模翻出錐孔, 磨平翻邊孔的端面保證8mm高度, 進行后處理完成手膠木手柄的制造。經裝配現場進行實物模擬驗證, 達到了使用的要求, 從而確定了此種方法的可行性。
        4 膠木手柄翻邊模的設計
        由以上試驗確定了工藝數據后, 再正式設計制造翻邊模。
        該模具設計要點有:
        ( 1) 為了保證得到足夠的錐面, 凹?？诓繄A角不能取得太大, 取R=( 2- 3) t。經分析, 因翻的邊是斜邊,毛坯的環形變形區在凸模的作用下, 分解成沿工作方向的拉應力和垂直于斜面的壓應力, 發生彎曲變形的程度不是太大, 故取了最小的值, 即R=0.5mm。
        ( 2) 采用下模彈性定位銷結構, 方便零件的定位。上模在前部增加導引段, 工作初始階段找準工件, 引導凸模與凹模的準確壓形。
        ( 3) 考慮到翻邊高度較小, 將上模的翻邊和壓邊功能設計成一體, 簡化了模具的結構, 增加了翻邊后工件表面需要的校平壓力。經該模具翻邊的工件, 可以看到, 該零件加工簡化合理, 表面質量大大提高。
        現在該手膠木手柄已按新結構、新工藝制作。其工藝流程為: 膠木把手制造→沖孔→翻邊→車端面→折彎。取消了墊圈這一零件, 減少了焊接、車錐孔等工序。
        膠木手柄工藝流程基本上可封閉在一個車間完成, 每件可節省費用5 元多, 取得了很好的經濟效益。