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【摘 要】随着交通事业的大发展,我国公路通车里程不断增加,作为交通安全防护设施的隔离栅的需求量不断增加.本文主要介绍了一种刺铁丝网隔离栅立柱—冷弯薄壁U型钢立柱的切口加工工艺及切口模具的结构设计和实际应用.

【关 键 词 】隔离栅；立柱；切口；模具

0.引言

近年来,随着交通事业的大发展,我国公路通车里程不断增加,特别是高速公路建设迅速发展,作为交通安全防护设施的隔离栅的需求量也急剧增加.

隔离栅作为交通安全设施的一种,主要作用是将公路用地隔离出来,同时将可能影响交通安全的人畜等与高速公路分离开来,保证高速公路的正常运营.

作为隔离栅种类的一种,刺铁丝网隔离栅具有结构简单、安装方便、美观实用的特点,并且方便运输,在安装时不受地形起伏限制,相对于其他隔离栅产品来说,价位适中,在高速公路两侧封闭工程中需求量很大.

1.产品结构工艺分析

刺铁丝网隔离栅立柱的形状和尺寸如图1所示,材料为常用的碳素结构钢Q235,采用厚度为2.5mm的热轧带钢连续辊压成型的冷弯薄壁U型钢.零件外形尺寸的精度要求不高,但生产批量较大.

如图所示,工件经定尺切断后,冲制9个孔,孔间距分别为250mm、200mm、150mm三种,其中从左到右8个孔为同一方向,最后一个孔为反方向.使用方法：将刺铁丝压入冷弯U型钢立柱的切口中后,使切口压弯卡住刺铁丝.

图1 隔离栅立柱

根据使用要求,分析其加工过程为切口模具（沿不封闭轮廓将部分板料切开并使弯曲）,根据工件加工工艺要求,本文主要介绍加工的主要工序—冲孔的模具结构.

2.模具结构及其工作过程

2.1模具结构设计

2.1.1凸模设计

凸模设计如图2所示,凸模工作部分一边采用切口形式冲豁口,另一边为圆弧形用于弯曲成型.冲头端面设计成带一定剪切角度,保证首先完成切口过程后弯曲成型,也有利于减小冲裁力和形成符合要求的切口形状.

2.1.2凹模设计

凹模设计如图3所示,凹模刃口形式采用柱形孔口,与下模板固定连接的通孔,设计成上下通用的结构形式（见A-A）,正反面加工及热处理要求相同.这样在生产中,凹模刃口一旦出现问题,影响使用时,只需拆卸紧固螺钉,在下模板背面用顶丝压出凹模,将凹模上下面颠倒,然后再固定好,拧紧紧固螺钉,即可重新生产.这样不仅保证了刃口尺寸不会随着刃磨次数而发生改变,而且还加强了模具通用性,降低了模具维修次数和制造费用.

2.1.3模具整体结构设计

模具整体结构设计如图4所示,考虑车间现有设备情况,在JA23-63冲床上安装使用,凸模2通过压盖3和内六角圆柱头螺钉固定于上模柄1上,上模柄插入压力机滑块底面的模柄孔中,通过滑块上的压紧装置固定上模,防止转动.

图4 磨具装配图

凹模7采用过盈配合压入下模板11的模孔中,并用两个十字槽沉头螺钉压紧固定.下模板镶嵌凹模处背面设计两个M8内螺纹,采用顶丝保证凹模的拆卸.工件两个侧面靠定位角钢6两件导入工件的递进方向.卸料板4通过四个自制双头螺柱5固定于下模板11上.卸料板除把工件从凸模上卸下外,也起到对凸模2的导向作用,也加强了凸模的强度,防止凸模被折断.在下模板11的中央位置,沿凹模的切口中心线划线铣长孔,长孔深15,宽15,在铣好的长孔中插入定位销三个.以确定250mm、200、150三个冲孔间距.

2.2凸凹模材质的选用

由于是细长形式凸模,查阅相关资料选用碳素工具钢T10A,热处理硬度HRC56～60,尾部回火HRC40～50,保证冲头头部有足够的硬度,尾部有足够的韧性,以满足冲头的使用要求.凹模的材质选用及热处理要求同凸模,取消回火要求.

2.3模具的工作过程

首先,将按定尺切好的U型钢,底面朝下,通过定位角钢导入模具中,在定位角钢的切口上放入定位板,冲制第一个端距50mm的切口；第二步,去掉切口处定位板,让冲好的切口边沿下模板中心的长孔移动,切口圆头靠紧250mm处定位销,冲制250mm间距切口；第三步,移动工件,切口圆头靠紧200mm处定位销,冲制三个间距200mm切口；如上述方法,切口圆头靠紧150mm处定位销,冲制三个间距150mm切口；最后把工件掉头,冲制最后一个反方向150mm间距切口,到此,一个隔离栅立柱的冲孔工序即完成.

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3.结论

本文介绍了冷弯薄壁U型槽钢的切口成型模具.