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觸臂產(chǎn)品如圖1，材料為T2 Y。該產(chǎn)品是VS1戶內(nèi)高壓真空斷路器的關(guān)鍵零件，我國電器產(chǎn)品中，它占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。開關(guān)類導(dǎo)電產(chǎn)品，電器性能除設(shè)計(jì)因素外，主要取決于觸頭的材質(zhì)和加工質(zhì)量。

1.工藝設(shè)計(jì)

(1)國內(nèi)觸臂生產(chǎn)企業(yè)采用數(shù)控車床加工，原材料選用(52×19×162)mm的厚臂銅管，單件加工工時合計(jì)2h，單件用料2.625kg，表面粗糙度值Ra=1.6μm，如果采用冷擠加工，擠壓產(chǎn)品如圖2，單件加工時減至0.5h， 用料僅為1.54kg，省料1.11kg。因此決定采取冷擠壓加工工藝。

(2)冷擠毛坯的開頭與尺寸。毛坯選用50 mm圖1觸臂×33 mm×162 mm的非標(biāo)準(zhǔn)銅管，如圖3所示。直徑尺寸在擠壓產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，取0.3～0.5mm的間隙，便于坯料放入型腔;由于冷擠壓過程中，材料流動和截面受力兩因素的影響，兩端面特別是34 mm端面凹凸不平，因此均留2 mm的車加工量，致密量按11%取。該規(guī)格的銅管，可以在銅加工廠訂制，價(jià)格不變。

2.冷擠壓工藝分析

該零件斷面縮減率為ε=47.5%，經(jīng)查閱:有色金屬許用變形程度εf=90%～95%，可以一次擠出;P=2670 KN，選用3150 KN四柱液壓機(jī)。

3.模具結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

模具結(jié)構(gòu)如圖4所示。上模用壓板固定在液壓機(jī)活動橫梁上。固定板4、上墊板2通過3—M12，3—12 mm圓柱銷固定在上模板。凸模與固定板選H7/k6配合，凸模3下端面加工(34×15)mm心軸導(dǎo)入孔。下模用壓板固定在液壓機(jī)工作臺上。模套9與凹模8熱裝，過盈量取0.3 mm，斜度取1.5°。芯軸6取(1/6)°的錐度，便于和工件7分離，表面拋光，表面粗糙度值Ra=0.8μm，且在凹模中自動找正中心。下端面靠頂桿11定位。

頂桿11加工出(21×3)mm、(34×5)mm的兩個臺階，當(dāng)液壓機(jī)下缸工作時，頂桿21 mm部分先將活動芯軸頂出工件3 mm，此時，工件與芯軸已分離;繼續(xù)向上運(yùn)動，頂桿34 mm部分將工件從凹模中頂出，頂桿長度按照液壓機(jī)頂缸高度互配。

4.模具工作過程

(1)潤滑劑的選擇。選用廉價(jià)的動物油，加工中用豬油，均勻地刷涂在觸臂外表面、芯軸外表面上。

(2)將芯軸6灌入產(chǎn)品毛坯7后，一起放入凹模內(nèi)。上模部分下移擠壓，高度由調(diào)整墊5限位。

(3)上模上移，液壓機(jī)下缸工作，推動頂桿11上移，將芯軸6從產(chǎn)品7的內(nèi)型腔中分離;頂桿繼續(xù)上移，將產(chǎn)品7從凹模8中頂出。

5.模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)頂出部分頂桿11上端面有一3 mm凸臺，保證頂出時先分離芯軸與產(chǎn)品，再分離產(chǎn)品與凹模。結(jié)構(gòu)詳見裝配圖4。

(2)芯軸設(shè)計(jì)如圖5，外形加工成斜度，表面拋光至Ra=0.8μm。便于從產(chǎn)品內(nèi)孔中分離。

(3)材料及熱處理凹模、凸模、芯軸選用GCr15軸承鋼，鹽浴爐淬火，要求淬火硬度達(dá)58～62 HRC。

6.結(jié)語

該模具投入生產(chǎn)后，已加工產(chǎn)品10 000件，尺寸、表面粗糙度均符合圖樣要求。模具零件沒有出現(xiàn)裂紋及變形。惟一不足的是連續(xù)擠壓200次后，由于產(chǎn)品變形較大，凹模會出現(xiàn)輕微的發(fā)熱現(xiàn)象，此時應(yīng)自然冷卻約10min，可繼續(xù)擠壓。觸臂冷擠壓工藝的應(yīng)用，材料費(fèi)僅為機(jī)加工的58.1%，工效提高4倍，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

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