２ ０ １ ５ 年第１ ３ 期 （ 总第３ ２ ８ 期 ）
中 闽高 新竣书／ 止 ＼ 业
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ＮＯ ． １ ３ ． ２ ０１ ５
（ Ｃｕ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ３ ２ ８）
薄壁 圆管冲孔模具设计探 讨
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渡配合 ，防止冲压过程中芯棒前后窜动导致凸模及凹模 报废； （ ２ ）镶嵌固定凹模 ： ２ ６ ±０ ． ０ １ ｍ ｍ 沉孔为 凹模
镶 嵌孔 ， 与凹模 外径 按 过渡 配合 装配 ； 中１ ６ ｍ ｍ ￣ Ｌ 为冲 压
．
落 料 孔 ，暂 时存 放 冲 压 圆孔 的落 料 ；６ ０ ±０ ． Ｏ ｌ ｍ ｍ 尺 寸 扁 与底 座沉 台外 形过 渡 配合 ，避 免芯 棒在 冲 压过 程 中发 生 转 动 导致 凸模 及 凹 模报 废 ； （ ３ ）定 位 销 孔 定位 管 壳 工
圆 孔 与 １ ６ ． １ ｍ ｍ 翻边 孔 中心距 ９ ８ ±０ ． ５ ｍ ｍ ，两 孔 间角 度 为１ ４ ５ 。 ±１ 。 ；按工 艺 流程 先冲 压翻 边 孔 ，并 以翻边 孔
内插入定位销定位保证翻边孔和圆孔两孔间的中心距及 角度尺寸公差。在薄壁圆管圆弧外壁上冲孔 ，凸、凹模 接触 的零件工作面是圆弧面 ，因此凹模只能设计在圆管 内腔 ，所 以将凹模设计成镶嵌在仿形圆管 内腔 的芯棒
距离 ２ ０±０ ． ３ ｍ ｍ ；两 孔间角 度 １ ４ ５ 。 ±１ 。及 中心距
９ ８± ０ ． ５ ｍ ｍ。
２ 薄 壁 圆管冲 孔模 具结 构初 步构 思
管 壳 零 件 原 材 料 为 ５ ４ Ｘ １ ｍ ｍ 不锈钢 薄 壁 圆管 ；
１ ６ ． １ ｍ ｍ 翻边孔中心至圆管端面的距离为２ ０ ｍ ｍ ；①１ ４ ｍ ｍ
１ 管 壳零 件介 绍
废气再循环 （ Ｅ Ｇ Ｒ ）技术是将柴油机或汽油机产生
的废 气 的一 小部 分再 送 回气 缸再 次燃 烧 ，减 少车 用柴 油
上 ，刃 口部位 圆弧与 芯棒 外径 圆弧 重合 ，芯棒外 径 与 圆
管内径间隙单边０ ． ２ ｍ ｍ ，方便装、卸工件；由于管壳将 凹模包在 圆管内，所 以冲孔的落料只能在取下工件后排 出；在取下工件前落料需在芯棒落料孔 内暂时存放；上 述是冲孔模具结构的初步构思，具体的模具零件结构 、
孔直径 １ ６ ． １（ ＋ ０ ． １ ，０ ）ｍ ｍ ；孔翻边 高度３ （ ０ ，一
０ ． ５ ）ｍ ｍ ； 圆孔 直 径 １ ４ ±０ ． １ ｍ ｍ ； 孔 中 心 距 端 部
１ ４ ． １（ ０ ，－ ０ ． ０ ２ ）ｍ ｉ ｌ ｌ 尺寸为凹模刃 口，①１ ５ ａ ｒ ｍ 沉孔为
尺 寸公差 、零 件 的加 工工 艺性 及装 配工 艺 性还 需从模 具 整体 细致 的设 计 。 构 思冲 压 步 骤 ： （ １ ）上 料 装的首选。Ｅ Ｇ Ｒ 系统的任务就是使废气 的再循环 量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始
终 处于最 理 想 的 况 ，最 终 保证 排放 物 中的 污染 成分 最 低 。Ｅ Ｇ Ｒ 冷 却器 是 装 在汽 车柴 油 发动机 上 ，Ｅ Ｇ Ｒ 系统 中
用于 回流废气冷去 ！ 的部件 ，降低汽车尾气排放中氮氧化 物的环保技术产 。管壳是汽车柴 油发动机Ｅ Ｇ Ｒ 冷却器
上 的重要 零件 。
边孔的半成品管壳，插入芯棒 ，翻边孔端向外，将定位
销插入翻边孔及芯棒定位孔 ，工件 固定； （ ２ ）凸模 下
行至冲压行程 下限，冲孔完成；落料停 留在芯棒落料孔
内； （ ３ ） 凸模 回程 至 行程 上 限 ，拔 出定 位销 ，取 下工 件 ，落料 从落 料孔 排 出。
３ 薄壁圆管冲孔模具关键零件设计分析
冲 压落 料 孔 ；Ｒ ２ ５ ． ８ ｍ ｍ 圆弧 与芯 棒 外 径 圆弧 一致 ，可 采 用将 凹模 镶 嵌入 芯棒 后 磨 削芯棒 外 圆至 凹模与 芯棒 圆弧 完 全重 合 ；凹模 刃 口磨损 后 可通 过底 部 多次增 加 垫片 重 新 磨 削开 刃来 增加 凹模 使用 寿命 。 ３ ． ２ 芯棒 设计 （ １ ）工件 装 卡 胎 具 ：芯 棒 外径 ５ １ ． ６ ｍ ｍ 按管壳 内 径 尺 寸 间 隙单边 ０ ． ２ ｍ ｍ 设计 ， 方便 装 、卸 工 件 ；芯 棒 根 部５ ０ ａ ｒ ｍ 长度 设 计外径 ①５ ２ ±０ ． ０ １ ｍ ｍ 与底 座 ０５ ２ ｍ ｍ 圆孔 过
吕华 英
（ 锦 州美联桥 汽车部件有 限公 司，辽宁 锦州 １ ２ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：薄壁 圆管冲孔模具设计 由模 具结构初步构思 、模具零件细 节设计 、模具 装配调试 三部 分组成。薄壁 圆管 冲
孔模具是专为管壳类薄壁圆管冲孔开发的冲压模具 ，结构简单、新颖，对于管材冲孔具有一定的参考价值。
按上述模具构思详细分析后进行冲孔模具零件的细
图 １ 管 壳零件 图
节 设计
零件 产品信 息 ：管壳 原材料 为３ ０ ４ 不锈钢 圆管 ，
直 径 ５ ４ ｍ ｍ 、壁 厚 ｉ ｍ ｍ ；零 件 总长 １ ３ ８ ±０ ． ３ ｍ ｍ ；翻 边
３ ． １ 凹模设计
凹 模设 计成 镶 嵌在 仿形 圆 管 内腔 的芯棒 上 ； 因此 凹 模 外 径 ２ ６ ±０ ． ０ ｌ ｍ ｍ 与 芯棒 ２ ６ 孔 按 过 度 配 合 设计 ；
关键 词 ：薄壁 ；圆管 ；冲孔 ；模具设计 ；冲压模 具 文献标 识码 ： Ａ ‘ 中图分类号 ： Ｆ Ｇ ３ ８ ５ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ － ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ５ ）１ ３ － ０ ０ ２ ４ － ０ ２ Ｄ ０ １ ：１ ０ ． １ ３ ５ ３ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ － ４ ４ ０ ６ ／ ｎ ． ２ ０ １ ５ ． １ ３ ． ０ １ ２