| 农用拖拉机结构优化设计及其效果 |
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摘要介绍了农用拖拉机结构优化设计，提出了具体实施措施，并对优化效果进行分析，以供企业，每年大约生产各类滤清器3 000万只[1]。每年公司投入各种薄板金属零件冲压成形模具600多套，因此优化模具结构，以改善冲压件成形，提高生产效率尤为重要。现以公司为某型农用拖拉机配套的可换式机油滤清器外壳底部加强筋（凹槽）成形为例来说明，优化模具结构设计对改善零件成形条件、提高产品质量和成品率、降低模具加工难度的重要意义。
1农用拖拉机滤清器的优化设计
该机油滤清器外壳形状及关键尺寸如图1所示，材料为冷轧钢板，牌号为08-Ⅱ-S，材料厚度2.0 mm，该外壳在工作时最大承受1.5 MPa的压力，因此在其底部均布6个加强凹槽，用以提高零件底部的刚性和耐压强度。原成形模具是按照冲压工艺中镦压成形来设计的[2]，原模具结构如图2，模具中的成形凸模（图2中的上模部分）和成形凹模（图2中的下模部分）是完全按照零件尺寸及形状设计，其设计理念为成形凸模和成形凹模中间的间隙就是零件，即按照型腔模来设计（形象地称之为“两块铁夹一片料”）。这种模具结构设计一方面为模具制造加工带来了极大的不便，因为公司没有电火花成型加工设备，没有仿形铣床或是坐标铣床等高级加工设备，所以成形凸模和成形凹模只能配对加工，凸模中的6个凸筋和下模中的6个凹槽全由模具钳工慢慢手工修磨出来，稍有不慎，就会导致成形凸模和成形凹模成套报废，造成不必要的浪费，不仅耗工耗时，而且加工出来的筋和槽的尺寸精度也得不到保证，导致成形后外壳上的凹槽不美观，也满足不了零件的尺寸要求，影响零件的耐压性能[3-4]。另一方面，模具的维修保养也相当困难，比如凸凹模的成形部分圆角磨损后，就会造成零件上的筋变形，达不到图纸上的尺寸要求而成为废品，而且还会因为成形凸模和成形凹模的配合失效而造成模具的废弃，因此现场操作工和模具制造车间强烈要求对此进行改进。
起伏成形是一种使材料发生拉伸形成局部的凹进或凸起，借以改变毛坯形状的方法[2]。经过对零件的分析，认为该零件的6个加强筋是一种典型的起伏成形，可运用以下公式来判定能否一次或多次式序来完成。
工艺计算如下：
式中，L1为起伏成形后沿界面的材料长度（mm）；L为起伏成形前材料原长（mm）；δ为材料的延伸率，查阅相关[1] [2] [3] 下一页 |
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