一种履带车辆钢板加强筋的镶块组合式压筋模的制作方法

本发明涉及加强筋的加工装置，具体涉及一种履带车辆钢板加强筋的镶块组合式压筋模。

背景技术：
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履带车辆可以是水、陆两栖装备，必要时可用其架设浮桥，保障坦克、自行火炮等重型武器装备快速克服江河障碍，其作用要求履带车体必须兼顾装甲车辆、船舶和桥梁三者的结构特点，所以该种履带车辆车体组合质量是入水的关键，车体组合件加强筋板的成形是关键中的关键。

现有履带车辆的加强筋板的生产工艺过程为：按工艺尺寸下料——压制通筋——校平——按工艺尺寸进行切口——校平——修整——加热收口——加热校型——校平收口处——渗透检验(煤油)——补焊——修整——二切——修整——检验

用此种方法生产的加强筋板变形大，校型困难，劳动强度大，外观质量不好，生产效率低等缺点，不适合批量生产。筋两端收口配备专用收口模、校型模，收口处密封性不好，需做渗透检验。各筋板在与车体组合后做渗水试验，加强筋收口端部多处都有渗漏现象，需重新补焊。

且由于该类履带车辆整车共有多种厚度相同、外形尺寸不同的加强筋，每种加强筋又有多个，按以往生产方式需给每种加强筋配备专用成形模具，生产效率低，费时费力，且模具费高达几百万元。

技术实现要素：
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本发明为克服上述不足，提供了一种履带车辆钢板加强筋的镶块组合式压筋模。

本发明的履带车辆钢板加强筋的镶块组合式压筋模，为实现上述目的所采用的技术方案在于：包括凸模底板、凹模底板、凸模镶块和凹模镶块，所述凸模镶块通过凸模固定板设在凸模底板的顶部，所述凹模镶块通过凹模固定板设置在凹模底板的底部，凸模底板的顶部靠近两端设有导柱，凹模底板的底部设有与导柱相配合的导套，凸模底板的底部设有顶料杆。

进一步地，所述凸模镶块的两侧设有卸料板，一侧卸料板与凹模镶块之间设有凸模垫块、另一侧卸料板与凹模镶块之间设有卸料板镶块，位于凸模垫块下方的卸料板通过导柱固定在凸模底板上，导柱与该卸料板之间设有导套。通过卸料板安装或拆卸加强筋板。

进一步地，所述凸模底板的顶部设有凸模底板固定槽，所述凸模固定板通过螺钉固定在凸模底板固定槽内，凸模固定板通过连接销连接凸模镶块，凸模镶块的底部进入凸模底板固定槽内。

进一步地，所述凸模镶块与凸模底板固定槽采用过盈配合，成形时限制凸模镶块的纵向移动。

进一步地，所述连接销与凸模镶块采用过渡配合，连接销与凸模底板固定槽采用间隙配合。如此设置，可限制凸模镶块横向移动。

进一步地，所述凸模底板的前后两侧对称设有起重螺钉。

本发明的有益效果是：本发明仅为一套公用模板，通过互换凸模镶块和凹模镶块来完成多种不同规格的加强筋板的成形，成形后的加强筋板的端部无褶皱，无渗漏现象，提高履带车辆入水的安全系数和车体外观质量；提高加强筋板使用强度，减少焊接，提高生效率；节约多套模具材料和生产费用，缩短了模具生产周期。

附图说明：

图1为本发明的主视图；

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式：

参照各附图，该履带车辆钢板加强筋的镶块组合式压筋模，包括凸模底板1、凹模底板8、凸模镶块12和凹模镶块6，所述凸模镶块12通过凸模固定板21设在凸模底板1的顶部，所述凹模镶块6通过凹模固定板7设置在凹模底板8的底部，凸模底板1的顶部靠近两端设有导柱15，凹模底板8的底部设有与导柱15相配合的导套14，凸模底板1的底部设有顶料杆17。所述凸模镶块12的两侧设有卸料板2，一侧卸料板2与凹模镶块6之间设有凸模垫块3、另一侧卸料板2与凹模镶块6之间设有卸料板镶块5，位于凸模垫块3下方的卸料板2通过导柱22固定在凸模底板1上，导柱22与该卸料板2之间设有导套23。所述凸模底板1的顶部设有凸模底板固定槽，所述凸模固定板21通过螺钉19固定在凸模底板固定槽内，凸模固定板21通过连接销20连接凸模镶块12，凸模镶块12的底部进入凸模底板固定槽内。所述凸模镶块12与凸模底板固定槽采用过盈配合。所述连接销20与凸模镶块12采用过渡配合，连接销20与凸模底板固定槽采用间隙配合。所述凸模底板1的前后两侧对称设有起重螺钉16。

以下以某履带车辆整车共有41项17中外形尺寸不同、厚度相同的加强筋成形为例对本具体实施方式进行说明，加强筋板的材料可为Q390或BS700MC，成形高度为20mm。

1、分析计算加强筋能够一次拉伸成形的可行性。

根据加强筋尺寸和材料，计算是否能一次拉伸成形。Q390、BS700MC为高强度钢板，以BS700MC为研究对象(因BS700MC的屈服强度、抗拉强度大于Q390、延伸率小于Q390)，其屈服强度≥700MPa、抗拉强度≥750MPa、延伸率＝19～20％，碳当量≤0.20，

验证公式：

L1-L/L×100％≤0.75δ

式中：L1----成形后沿截面的材料长度

L-----成形前材料长度

δ-----材料延伸率(％)

59.6-36.8/36.8×100％＝0.6195

0.75×0.19～0.2＝0.1425～0.15

所以(L1—L)/L＝0.6195＞0.1425～0.15,不能满足加强筋一次拉伸成形的条件：(L1—L)/L≤0.75δ。

以上加强筋一次拉伸成形的条件，是指在加强筋四周封闭的情况下。一次拉伸成形，需修改加强筋端部尺寸，将加强筋两端改成斜稍圆弧连接，通过生产验证加强筋端部尺寸合理。

2、冲压加强筋所需压力

P＝Ltσ_bk(N)

上式中，P—冲压加强筋所需压力(N)

L—加强筋的长度(mm)，L＝2000。

t—材料厚度(mm)，t＝2。

σ_b—材料的抗拉强度(MPa)，σ_b＝7.5MPa。

k—系数k＝0.7～1当形状窄深时，取偏大值；形状宽浅时，取偏小值。此处取k＝1，冲压2条加强筋。

因为P＝Ltσ_bk×2＝2000×2×7.5×1×2＝600000(N)＝60(吨)

3.设备的确定

设备的选用，直接影响加强筋成形的效果，模具的使用寿命，生产效率和制造成本。从模具结构及成形特点，此套工装应在液压机上使用，因油压机工作速度缓慢，有保压功能，不会发生过载。

4、统计归纳加强筋，设计镶块组合式压筋模

经理论分析加强筋成形工艺性后，统计归纳加强筋规格，根据设备工作台面尺寸、材料规格，最终以1900毫米长和320毫米长的加强筋为基础，拆分9种不同规格的凸模镶块，见表1，这9种不同规格镶块与公用镶块分别组合成17种规格的加强筋，在此数据的基础上，把凹模镶块6及卸料板2对应凸模镶块12规格分解，设计一套镶块组合式压筋模，完成41项加强筋成形，见表2。

考虑模具使用寿命，凸模镶块12、凹模镶块6、卸料板镶块5均采用具有较高的淬透性、硬度、耐磨性和塑性，变形小、价格较低的Cr12MoV工具钢,热处理硬度：58～62HRC；凹模固定板、卸料板采用强度较高，塑性和韧较好的45号钢；凸模固定板选用淬透性好，强度和耐磨性高的38CrSi.

镶块组合式成形模具设计完成，减少了工装套数，缩短了模具生产周期，节约大量的模具材料费和模具加工费；使用时，减少了模具更换次数，提高了生产效率。

其加工过程为：

首先按加强筋规格，如500mm,选取凸模镶块12为180mm，按凸模镶块12的中心线和凸模底板中心线对齐，装入凸模底板固定槽中，把连接销20装入凸模镶块12中，见图2，再选取对应规格的凹模镶块6、卸料板镶,5，中心线与凹模镶块6、卸料板2上的中心线对齐固定，检查凸模镶块12、凹模镶块6及卸料板镶块5之间是否齐平后开始成形。其它规格以此类推。

当多块组合时，要注意镶块组合中心和各镶块组合顺序，如：1640mm规格，镶块分别是：160、450、540、330、160，以540mm的凸模镶块12为中心，按顺序组合。

当在板料上压制多条加强筋时，按工艺尺寸向前平移180mm，压制第二条加强筋，为了保证多条加强筋成形，在凹模固定板7上设计一条宽50的通槽，与凹模镶块6的中心间距177mm，(注：所有多条加强筋间距的距离均为175mm)两端配置压板，根据凸模镶块12的规格固定到凹模固定板7上，校平加强筋两端。多条筋的依次平移。

为了方便凸模镶块12组合装配，设计要求在凸模镶块12、凹模镶块6、凸模底板1、卸料板2上打印模具中心线。

凸模镶块12与凸模底板固定槽是间隙配合，为了快捷装配，在每个凸模镶块12上设计两个φ11的通孔，配置专用装配工装。

由于卸料板2的尺寸较大，成形时稳定差，为了保证成形，在凸模底板1上设计4个导柱23来引正卸料板2。

表1：凸模镶块规格明细

表2：加强筋规格明细