φ15單耳止動墊片級進模具設計-沖壓模含8張CAD圖
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摘 要
多工位級進模是精密、高效、長壽命的模具。它適用于沖壓一些尺寸小的,料條比較薄的,形狀復雜的零件,適用于大批量生產,多工位精密自動級進模的工位數可高達幾十個,其模具能自動送料,自動檢測送料誤差等等。多工位級進模常用于高速沖壓,因此,生產率獲得了極大程度上的提高,它減少了手動送料所造成的誤差,減少了沖壓設備和工人,具有較高的技術經濟效益。
通過我們上面所說的來看,冷沖壓與其他加工方法相比是明顯的具有比較獨到的特點的,所以在工業(yè)生產中常用到冷沖壓,而且以大批量生產為主。因此,越來越多的工業(yè)部門開始采用冷沖壓技術
本文首先對單耳止動墊片級進模具方案進行確認,分析成型總體設計方案。圖紙采用草圖后出二維利用了AutoCAD軟件。
關鍵詞:級進模; 高速; 設計方案
目錄
第一章 緒論 4
1 .沖壓在國內外發(fā)展狀況 4
1.1國內情況 4
1.2國外情況 5
1.3沖壓的優(yōu)點 6
2.1 材料分析 7
2.2沖壓件工藝性分析 8
2.3沖壓工藝方案的確定 8
4.1排樣的設計及其計算 9
4.2彎曲件毛坯長度的計算 10
第五章 模具結構的確定和壓力機的選取 12
5.1模具結構的確定 12
5.2壓力機的選用 12
第六章 凸、凹模工作部分尺寸的計算 14
6.1沖裁凸、凹模刃口尺寸的計算 14
6.2彎曲部分凸、凹模工作尺寸的計算 16
第七章 模具主要零部件的結構設計 18
7.1 模具的設計原則 18
7.2工藝零件的設計 18
參考文獻 22
零件圖
工件名稱:單耳止動墊片
工件簡圖:如上圖
生產批量:中批量
材 料:Q235
材料厚度:1mm
第一章 緒論
當今世界進入機械化,自動化時代。機械工業(yè)成為最受關注的行業(yè)之一,在工作量不斷加大的當代社會,機械做工占有很大的比例。機械工業(yè)的飛速發(fā)展給人類的人禍帶來了很多的便利,大大減少了人們的工作量。沖壓在機械工業(yè)中占有極其重要的地位,從沖壓件占各類機械重量的比例可以看出沖壓的重要性。在機床、內燃機、重型手工中占20%~30%;在風機、壓縮機中占20%~40%;在拖拉機中占30%~40%;在農業(yè)機械中占30%~40%;在汽車中占40%~50%[1]。
1 .沖壓在國內外發(fā)展狀況
1.1國內情況
中國在學術研究方面并不落后于其他國家,許多研究居國際先進水平,但并沒有轉化為現實生產力。國內生產技術含量高的僅限于少數重點企業(yè),行業(yè)整體技術水平落后,低質量的沖壓件,能耗高,經濟效益低,工作條件差,污染較嚴重。具體的體現在,模樣還是手工或簡單的機械模具進行;沖壓原料供應生產社會化,專業(yè)化,商業(yè)化方面有著很大的差距,,質量不能滿足新技術和新技術發(fā)展的需要;沖壓產量少,低質量;落后的生產管理;根據個人經驗,計算機技術應用較少;沖壓技術及設備等基礎條件差;手工制作工藝比例高,工人低技術質量;只有少數大型汽車內燃機集團采用先進的金屬成形工藝,隨著主EPC技術應用到生產只限于情況下,排氣管等沖壓件,生產率低,沖壓件的尺寸精度和表面粗糙度水平較低;雖然經過改建,內置的沖壓行業(yè)標準的一個比較完整的體系,但多數企業(yè)被動執(zhí)行標準,企業(yè)大多低于標準GB(國標)和ISO(國際標準),有的企業(yè)廢品率甚至高達30%;質量和市場意識不強,只有少部分專業(yè)化沖壓企業(yè)通過了ISO 9000認證。根據沖壓行業(yè)的特點在質量研究管理方向還需要加強。級進模,過去由于技術的限制(主要制造精度高難)一個相對小的數量的站,三至五個屬常見的,即使多個站10的超過10個站更是罕見,所以多位字很少聽到過去。近年來,由于沖壓自動化,高效率,高精度,長壽命提出了更高要求,具有模具設計和高科技的制造中的應用與進展,工位數已不再是限制模具設計與制造的關鍵。
在本發(fā)明的多位置進模技術領域中,站之間可±3μm的范圍內來控制的步進準確性,站的數量已經達到數十家,越來越多的現有240沖壓由于新高速精密壓力機數量不斷推高市場也大大提高,從紅原的每分鐘數十次,最高沖至每分鐘幾百次,有2500次/分以上,純沖孔向上的實際應用,以2?000 /分鐘(具有彎曲處理500?800次/分鐘)。級進模的重量從過去幾公斤增加到幾百公斤,?直到上(如汽車底盤雨刷進模,稱量20噸)。通過從早期的手動饋送沖孔,手動低速運轉,發(fā)展到如今的自動態(tài),高速,安全生產。將模具在調節(jié)檢測的情況下,實現了良好的自動無人操作。模具的由于新材料和加工精度的應用的總壽命延長,也不是幾十萬的中風較早,但幾千萬,數以億計的行程(如空調翅片進模工作部件是可互換的,模具服務的每3億筆壽命)。另外根據資料,大的電流進模具有更大的長度大于6m,單套模具重量百噸的,為電子工業(yè)配套的精密高速
多工位級進模精度為2μm,超過200萬次的使用壽命。當然,進模,其價格是比模具作為較高,但在沖壓的總成本中的比重占據由模具成本還是很少。
因此,多級進模在當代生產效率最高沖壓模具,最適合大規(guī)模生產應用,已被公認為越來越多的客戶,并給予優(yōu)先使用一個復雜的,高效,實用的高速芯片,高品質和壽命長等優(yōu)點。
我國沖壓機械中占有舉足輕重的地位,它促進了中國重工業(yè)的發(fā)展。沖壓歷史一樣古老的中國文明史,許多我們的祖先在沖壓成就4000年前,其技術水平都被后人所贊成。我國沖壓產量從2000年起超越美國已連續(xù)14年位居世界第之首。以平均每年10.9%的速度增加,覆蓋汽車、能源、沖壓機,航空航天,工程機械沖壓等行業(yè)。在國內,沖壓行業(yè)對人們的生活水平有著重要的意義。是汽車,石化,鋼鐵,電力,造船,裝備制造業(yè)的支柱產業(yè)的基礎上,它是制造業(yè)的重要組成部分。在機械設備,內燃機占80%、拖拉機占50%-80、液壓件占50%-60%。沖壓機器的質量和性能有直接影響的質量。我們的沖壓技術行業(yè)落后20年,比發(fā)達國家,無法滿足國民經濟快速發(fā)展的需要。具體地,在技術水平低,沖壓件成平率低、能耗和原材料消耗高、環(huán)境污染嚴重、作業(yè)環(huán)境惡劣。我國沖壓行業(yè)正處于從沖壓大國向沖壓強國起步的新階段。我們必須克服能源,資源問題,人才瓶頸和環(huán)境問題的現實。
1.2國外情況
據統(tǒng)計,工業(yè)發(fā)達國家的機械制造業(yè)占整個國家制造業(yè)的60%以上,先進制造技術與機械制造技術因此有著不可分割的關系。在國外機械制造的過程中,機械產品設計,應用開發(fā)繼續(xù)思想和現代設計的理念。綠色設計、并行工程、計算機輔助設計、可靠性設計等現代方法和技術,從根本上改變傳統(tǒng)設計想法和方法。國外對于機械的設計到售后服務做到了一體的服務,發(fā)展起到推動型的作用。在大量新技術的出現的制造過程中,新技術。導致企業(yè)組織管理模式的一次重大變革的先進制造技術中的應用。發(fā)達國家總體上沖壓技術先進、產品質量好、效率高,環(huán)境污染少,原料供應已成為商業(yè)化的系列,由于在歐洲已經建立了跨國服務系統(tǒng)。普遍實現機械化生產,自動化,智能化。連接到互聯網技術的發(fā)展的重要性,要建立自己的主頁,網站。沖壓工業(yè),商業(yè),遠程設計與制造,虛擬沖壓工廠的快速發(fā)展。
制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要支柱,制造技術是制造業(yè)發(fā)展的支持,競爭優(yōu)勢的發(fā)展是一個有力的武器。在制造技術在近200年的發(fā)展,經驗豐富的生產從手動車間批量生產,高質量生產。這個過程關系到世界的發(fā)展速度。單耳止動墊片沖壓對于解放勞動力有著及其重要的作用。國內外將單耳止動墊片應用在汽車的動力設備,機械的傳動設備。大大解放了勞動力。
1.3沖壓的優(yōu)點
1.進模是在模具內的多步模,可以包括沖裁、彎曲、成形和拉深等多
2.多種子過程中,具有模量比所述勞動生產率越高復合材料,也能生產相當復雜的沖壓件;
3.級進模操作的安全性,因為人力不必進入危險區(qū);
4.步驟的進模設計可以被分散。不必集中在一個站,“微小的小壁厚”復合模具問題不存在。模具的強度比較高,壽命較長。
進模容易實現自動化,也就是容易實現自動送料,自動出件,自動疊片;
6.一種進模壓力機可以產生高速,因為工件,并直接向下浪費的漏極;
7.使用級進模壓力機的可被減小,以減小半成品的運輸。車間面積和倉庫面積可大大減小。
本論文在寫作過程中,本人按照寫作規(guī)范完成開題報告,再根據指導老師對開題報告審閱后提出的修改意見進行修稿。通過對零件的認識,完成了初期定稿。開始了后續(xù)工作,本課題,主要研究單耳止動墊片級進模具方案設計,按照給定的產品圖,初步制定設計方案路線,以中批量生產為前提,分析零件結構,通過沖壓工藝方案的對比分析,選擇合理技術方案;進行相關工藝計算,排樣圖設計,選擇有關工藝裝備;繪制工藝圖、沖壓件圖、模具圖。
第2章 制件的結構和它的工藝性分析
2.1 材料分析
本設計零件為單耳止動墊片,其零件圖如圖2.1所示。要求以中批量生產為前提,通過對單耳止動墊片的結構及尺寸進行分析后,擬定工藝方案。
該單耳止動墊片的的材質為Q235,具有較好的塑性和強度,良好的沖壓性能,價廉,應用范圍廣。密度為7.8g/cm3。零件外形尺寸為25mm×44mm×10mm;
圖2.1單耳止動墊片二維圖
(1)化學成分
根據相關資料查得Q235化學成分含量,根據此含量對零件化學成分進行分析[1]。具體含量如表2.1所示。
表2.1 ZG35化學成分
元素
C
Si
Mn
P
S
質量分數(%)
0.32~0.37
0.20~0.45
0.50~0.80
<0.04
<0.04
(2)使用性能要求
本設計零件為單耳止動墊片,它將用于零件組裝成一個整體,使它們之間保持正確的相互位置,并按照一定的安裝關系完成支撐作用。形狀復雜、壁薄,兩側彎曲。
(3)力學性能要求
由資料[1]查表得抗拉強度=375~500Mpa,屈服極限=235MPa,彈性模數E=MP,伸長率=25%,抗剪強度為τ=310~380Mpa。
2.2沖壓件工藝性分析
該工件沖孔,落料,彎曲步驟3。 Q235材,它有沖孔良好的沖壓性能。工件結構相對簡單,有一個φ15mm孔;,孔滿足邊緣的要求,為12.5mm的最小壁厚。工件尺寸公差全部,級可以被視為IT14,低尺寸精度,常規(guī)消隱能滿足要求。
2.3沖壓工藝方案的確定
方案一:直接落料獲得產品,采用單工序模生產。
方案二:先沖孔,再落料,采用單工序復合模生產。
方案三:采用形狀倒置的復合模具獲得落料產品。
方案四:采用先沖孔,再落料的級進模。
本次設計先用方案四:級進模工藝方案來完成級進模具工藝計算
4.1排樣的設計及其計算
工件條,條帶,布置在一個方法叫做片布局。嵌套是一個非常重要的工作多工位級進模。選擇材料利用率方案的筑巢,生產力,它有一個非常重要的影響沖壓,模具結構及生活質量。
搭邊值的選取與確定
采取定位誤差的副作用可以被補償,不能在飼養(yǎng)過程中帶材錯開,從而保證沖裁件的精度要求,此外還可以保持條料的剛度和連續(xù)性,因此,采取邊不宜太小,否則容易拉斷在消隱期間,從而使得沖裁件上毛刺增大。 表4-1 搭邊取值
料厚t
圓形
非圓形
a
b
a
b
<=1
1.5
1.5
2.0
1.5
>1~2
2.0
1.5
2.5
2.0
隔板工件的的厚度為1mm,根據表4-2所示,初步選取搭邊值為a=2mm,b=2mm。
a-制件與條料邊緣之間的距離
b-工件間距離
確定排樣圖
排樣圖一:
圖4-1 排樣方案一
4.2彎曲件毛坯長度的計算
由于R> 0.5T,這些部件彎曲帶材料變薄不嚴重,和部分變形小,中性層可通過等于坯料尺寸的原理的長度被計算的長度是應變。隔板的毛坯長度的計算公式為
(4-1)
上式中 L-毛坯展開長度(mm);
l1、l2-工件直邊高度(mm);
K-應變中性層位移系數(根據表4-1選取);
t-材料的厚度(mm)。
由制件圖可以計算出L=27mm,高度H=14.5mm
沖壓力的計算:
①、落料力的計算:
(K=1.3) ;
—落料力(N);
L —工件外輪廓周長
t —材料厚度 t=1mm;
—材料抗剪強度(MPa)由書(見沖模具設計應用實例一書)附錄查得=305Mpa;
落料力則為:
②、沖槽、沖孔力的計算:
L1—工件內輪廓周長
L1=7+2=9mm
=1.3×9×2×305=7.1KN
③、
L2—工件內輪廓周長
L2=;
=1.3×9.42×2×305=7.4KN
即沖裁力為: =++=125+7.1+7.42= 139.52KN
④、卸料力的計算:
—?卸力因子,表2-15(見實施例沖壓模具的設計應用書)理查德=0.06
⑤、推件力的計算:
—推件力因數
由表2—15(見沖模具設計應用實例一書)
查得=0.05
n=h/t,n=8/2=4
=4×0.05×139=27.8KN
⑥、總沖壓力的計算:
故總的沖壓力為
=125+139+27.8+22=313.8KN(彈性卸料,下出件)
第五章 模具結構的確定和壓力機的選取
5.1模具結構的確定
1、 隔板的沖壓模具的結構形式的確定
(一)送料方式的選擇:采取人工送料的方式。
(二)定位方式的選擇:制件在模具結構中的定位主要考慮的是定位基準、進料方式、操作安全等因素。根據隔板的一些結構特點,條料橫向定位的方式上采用導料板定位,縱向導料的方式則采用側刃和側刃擋塊來進行定位,并且使用用導正銷來配合進行精定位。
(三)為保證條料送進的連續(xù)性以及彎曲后的抬起,我們采用浮頂器來實現。
2、 隔板的沖壓模具簡圖
圖5-1 模具簡圖
5.2壓力機的選用
沖壓工作是將沖壓模具安裝在壓力機上進行的,因而磨料設計成匹配的類型和沖壓設備的主要規(guī)格,否則將無法正常工作。按正確的選擇,涉及到設備的安全使用,重要的質量問題數,并成功實施沖壓沖壓工藝,生產效率和模具壽命。
1、 壓力機的選用的原則
(一)壓力機的選型
根據本次所設計的隔板的工藝性質、生產批量以及IT12的精度要求選用壓力機。
(二)壓力機的公稱壓力的確定
只有壓力機的公稱壓力大于等于模具所需要的總力,才能使制件真正的成型。
(三)壓力機閉合高度的確定
設計在模具中完成后,將模具閉合高度需要進行測量時,再對比壓力機所允許的閉合高度,看模具的閉合高度是否在壓力機的范圍內。在設計的時候,模具的閉合高度應滿足下式:
(四)模具的安裝尺寸的確定
模具與包括柄孔尺寸作為工作表面的安裝尺寸,,并且需要校核改模具是不是可以在工作臺面的尺寸上能夠正確的定位安裝
2、 選擇壓力機
根據=313800N,模具的最大閉合高度,模柄孔尺寸大小,工作臺尺寸太小等等元素,選取開式雙柱可傾式壓力機JB23-50,再通過墊塊來調節(jié)模具的閉合高度,壓力機的數據如下所示:
公稱壓力:500KN
滑塊行程:130mm
滑塊行程次數(次/分鐘):45
最大閉合高度:380mm
閉合高度調節(jié)量:90mm
工作臺尺寸:前后540mm,左右800mm
工作臺孔尺寸:前后230mm,左右360mm,直徑280mm
墊板尺寸: 厚度100mm,直徑200mm
模柄孔尺寸:直徑60mm,深度80mm
3、 壓力機的校核
(一)模具所需的總壓力229.39KN<800KN,因此符合要求。
(二)模具的閉合高度為306mm,閉合高度大于290毫米最低,可以通過墊板進行調整,
(三)模具的平面尺寸為:左右×前后=770×520<800×540,滿足要求。
第6章 凸、凹模工作部分尺寸的計算
6.1沖裁凸、凹模刃口尺寸的計算
1、 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算的依據和計算原則
(一)凸、凹模的設計基礎
在落料的時候,是以凹模為設計基礎,在沖孔的時候是以凸模為基礎的。
(二)磨損規(guī)律
沖裁后,凹模的磨損會使落料件的尺寸增大,則凹模尺寸應取最小極限尺寸;而凸模磨損后則會使沖孔件尺寸減小,因此凸模尺寸取則最大極限尺寸。
(三)合理間隙
落料件以凹模為設計基準,則其間隙應該以縮小凸模尺寸來獲得;沖壓構件沖設計基準,該間隙應?增大凹模尺寸來獲得。
(四)精度適應
考慮到沖壓模具的準確度和精確度之間的關系,當選擇模具的制造公差,有必要確保第一沖壓的精度要求,而且要保證有一個合理的間隙值。在正常情況下,它比高電平的2至3適當精密模壓精度。
(五)制造特點
凸、凹模的尺寸計算應考慮到其的制造特點,不同的制造方法就會導致他們的計算方式不同,需要好好的考慮。
2、 凸模和凹模的配合加工法及配作法的刃口尺寸換算
按照慣例是尺寸為基準部件第一設計中,然后根據基準部件進一步配制構件的間隙的實際大小。模具的間隙由配制保障是這種加工方法的特點,并且該方法相對簡單,并且可以適當地擴大了基準部件的制造公差,這使得制造更加方便和容易,一般使用這樣的工廠的處理方法。
沖壓時間應與沖頭于模具作為基準構件來實現。的1Cr13材料,厚度1mm,理查德雙面沖模間隙的初始值,.計算公式如下:
即:
(6-1)
沖裁沖頭后磨損更小的尺寸,按照與通式沖裁沖頭尺寸計算,即:
(6-2)
沖孔凸模磨損后不變的尺寸: (6-3)
A — 沖孔凸模磨損后的尺寸mm
x — 系數,見表6-1
— 工件公差
表6-1 系數x
材料厚度t/mm
非圓形
圓形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差/mm
1
<0.16
0.17-0.35
≧0.36
<0.16
≧0.16
1-2
<0.20
0.21-0.41
≧0.42
<0.20
≧0.20
2-4
<0.24
0.25-0.49
≧0.50
<0.24
≧0.24
>4
<0.30
0.31-0.59
≧0.60
<0.30
≧0.30
3、 凸、凹模刃口尺寸計算
(一)第一工位沖孔
圖6-1 凸模刃口尺寸
所述第一站是一個沖壓站,尺寸更小的磨損之后 :
尺寸,公差=0.120,查表6-1得x=0.75
=
模沖頭和沖裁沖頭大小的基本尺寸基本上相同,分別為4.090mm,不用去標注公差,但是要在技術要求中說明:凹模模實際刃口尺寸與沖孔凸模配制,以保證最小雙面合理間隙值0.070-0.090mm。
6.2彎曲部分凸、凹模工作尺寸的計算
1、 彎曲回彈的原因及影響回彈的因素
(1) 塑性彎曲通過塑性變形和兩個部分的彈性變形所產生的材料的變形。彎曲件從模具中,變形由于彈性恢復去除,它是彎曲角度和工件而變化的彎曲半徑,這樣在模具部件的彎曲形狀并不完全相同,這種現象稱為回彈。影響回彈的因素具體如下:
(2) 材料的力學性能
(2) 當R / T小切坯件的彎曲的內表面和外表面上的總應變變形的大的值,但在應變總彈性應變的比例正在下降,故回彈量減小。相對彎曲半徑r/t
當r/t較小時,彎曲毛坯的內外表面上的切向變形的總應變值較大,但彈性應變在總應變中所占的比例卻在減小,故回彈量減小。
(3) 彎曲角
的彎曲角度越大,變形區(qū)的變形程度,則回彈積累越大,從而回彈量就越大。
(4) 彎曲力
實際生產中,施加的彎曲力越大,則變形區(qū)的應力狀態(tài)和應變狀態(tài)越容易發(fā)生變化,由此導致的塑性變形量增加時,回彈量增大。
(5) 彎曲方式和模具結構
當沒有自由底部管芯彎曲,大量其彈性的;校正彎曲,應力和彎曲變形區(qū)的應變狀態(tài)是從當自由很大的不同,因而增加校正力可減小回彈。
(6) 摩擦
坯料和模具表面之間的摩擦可以增大拉伸應力在變形區(qū),便于減少回彈在彎曲的部分的形狀更接近模具的形狀。
(7) 其他因素
彎曲間的回彈還受到彎曲件的形狀、板材的厚度偏差板材性能的波動以及模具間隙和模具圓角半徑等多種因素的影響。
本次設計為隔板,應用的制件材料采用1Cr13,=540Mpa,屬于硬鋼,處于淬火回火狀態(tài),且彎曲線處的位置又平行于材料的纖維方向。相對彎曲半徑r1/t=1/1=1,當r/t<5時,一般來說,制件的彎曲半徑變化不會太大,因此這時只需要考慮制件的角度的回彈問題,查[1]表3-3得回彈角為4°。但由于彎曲半徑r=1mm屬于均較小的值,因此彎曲回彈值比較小,是能夠滿足工件的精度要求的,因此就不考慮了。
2、 彎曲部分的凸、凹模的設計與計算
(1) 四工位自由彎曲
1.設計彎曲凹模圓角半徑為r=1mm,彎曲凸模不設彎曲半徑,查閱資料得1Cr13的最小彎曲半徑為0.8t,即0.8mm,因此彎曲凹模的彎曲半徑取r=1mm是合格的。
2.凸模工作部分深度
對于彎曲凸模來說,凸模的工作深度一定要比制件的高度要高,已知制件的高度為8mm,則本次設計我的彎曲凸模選擇h=11mm,符合要求。
3.凸、凹模間隙
彎曲的,通過調節(jié)壓力機閉合高度彎曲模之間的間隙進行控制,
第7章 模具主要零部件的結構設計
7.1 模具的設計原則
(1) 應當盡量選用國家標準模具結構或機械標準結構,這樣會使加工變得更方便,可以提高模具的生產效率。
(2) 其次,模具應滿足足夠的剛性,以滿足生活和準確性的要求;
(3) 結構應力求簡單、實用、經濟,可以大批量生產來提高性價比;
(4) 可以很方便地送料,操作要求簡便安全,可以輕松出件;
(5) 要考慮到廢科怎樣處理,設計出來的模具結構要便于廢料的排出;
(6) 所有定位在模具部分之間是準確和可靠的,要緊固的連接;
(7) 設計要方便模具零件的加工,所有零件都應該加工到零件加工所能達到的要求。
設計出的模具結構與壓力設備要調節(jié)好,使其能夠正常的工作;
本次設計的隔板的模具結構是采用彈性卸料裝置配合導料板導料的設計。設計的特點如下所示:
(設計(1)沖頭和沖頭板間隙配合之間,可以使凸模裝配和更換更加便利。
(2)使用連接到上金屬模具座的排出螺旋,彈性元件選擇橡膠,再加上凸模和凸模固定板之間是間隙配合,指南可以消除記者的錯誤帶來的模具,有利于延長模具的壽命
(3)沖裁所采用的排樣是橫排的方式,一次沖裁只能得到一個零件,嚴格的控制住每個工步的工作。
?設計出的打眼支座模具適合于沖壓尺寸小,大批量生產的制件。在實際的生產當中,對于一些精度比較高的沖壓工件和需要很多工位才能沖裁出來的制件,一般采用既有側刃定位(粗定位)又設計有導正銷導正(精定位)的級進模。因此,就多工位級進模而言,他比單工序模的生產率高,既減少了模具的數量,又能加工出較高精度的工件,是一種可以實現自動化生產的模具。
7.2工藝零件的設計
1、 工作零件
(1) 凸模
1.凸模的設計形式
隔板所有的沖孔凸模均采用方凸模。凸模與凸模固定板之間采取H7/m6的過渡配合,為了防止凸模在沖裁后抬起時由于卸料力過大而被拔出,則應在其尾部增加一個臺肩用來固定凸模。下圖為第二工位沖孔的凸模,其結構表示如下:
圖7-1 第一工位沖孔凸模
2.凸模的計算
沖頭的長度根據所述模具的整個一級結構的尺寸決定,由于隔板模具采用的是用橡膠作為彈性元件的彈壓卸料裝置,故其凸模長度應按照下述7-1來計算:
(7-1)
— 凸模固定板的厚度mm; — 卸料板的厚度mm;
— 增加的長度,包括修復模沖頭,進入模具沖壓深度,在沖頭板和脫料板之間的安全距離。板材料的厚度叔mm;
所以凸模長度為=115.2mm
3.凸模的強度與剛度校核
在正常情況下,沖頭的強度和剛性是足夠的,無需檢查,但是當橫截面尺寸小,當沖頭,然而沖裁的板料的厚度又很大的時候,又或者是根據需要所能確定的凸模是細長的時候,然后,它會在壓力下進行,檢查隨身攜帶的垂直彎曲能力的能力。由于第一工位的凸模被加粗處理過,無需校核,的第二站及第三站稍微細長的沖孔沖頭,因此需要校核。
(1)承壓能力的校核
凸模的承壓能力按下式校核
(7-2)
式中:其中:所述最小壓縮應力沖頭部分,使得單元兆帕;
F是縱向沖頭的壓力,其特征在于,頂部構件包括沖頭的力和功率,
,單位是N;
A 為 凸模最小截面積,單位是;
為 凸模材料的許用抗壓強度,單位是MPa。對于本次隔板所使用的1Cr13模具鋼,其
4.失穩(wěn)彎曲應力的校核
沖頭的力進行沖壓,沖頭可以近似為一個杠桿,因此,沖頭沒有確定的最大沖力方程不穩(wěn)定歐拉翹曲限制的可用功率發(fā)生。因此可按下式來校核失穩(wěn)彎曲定位問題:
(7-3)
式中:E — 沖頭材料的彈性模量,模具鋼,取E=2.2×MPa;
J — 凸模最小截面慣性矩,單位是;
n — 安全系數,淬火鋼n=2~3,取n=2;
F — 凸模所受的總的壓力,單位是N。
對于第二工位和第三工位的凸模均為一般截面的凸模,則上式可化簡為:
(7-4)
只需要校核最小凸模的失穩(wěn)彎曲應力即可,即
而第二工位第三工位的L=115.02<216.10mm,故所有的凸模全部成立。
(2) 凹模
有許多類型的模頭,其具有圓形形狀以及矩形形狀的,,結構又可以分為整體式和鑲拼式,刃口又大致可以分為平刃和斜刃。
1. 凹模的外形的結構和它的固定方法
本次隔板的沖壓模具設計主要采用的凹模是直接裝在凹模板內的。
2. 凹??卓诘慕Y構形式
3. 所述凹部的孔壁的形狀有兩種基本類型的模型:一個垂直于管芯的平面和直刃壁,另一個是凹模面稍微傾斜的倒角邊緣壁。該設計磨削基本上恒定的,易于制造的后使得所選擇的直邊壁,其特征在于高的邊緣強度,邊緣大小。
4. 整體式的凹模輪廓尺寸的確定
圖7-2 凹模
凹模的高度定為50mm,長度定為630mm,寬為315mm。
2、 定位零件
最大效果是,保證了定位片部分或兩種條之間的正確位置上的工作邊緣的部件必須在時刻被定位到模具中,一個被定位在沿垂直于進給方向,另一定位進給方向是水平方向。
(一)條料水平方向的定位裝置
(2) 沖壓模具分離器定位裝置設計了兩個水平調節(jié)導流板,大的帶隙比所述引導板的兩條鏈之間的距離,以確保安全供給。
參考文獻
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