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1、【摘要】:本课题是订书机连接板的级进模具。通过工艺分析,订书机连接板级进模模具包含了冲裁、弯曲、压筋三步工艺步骤,其中冲裁拥有四个步骤,压筋一个工步、弯曲两个工步。订书机连接板级进模采用侧刃定距的定位方式,能够准确对条料进行定距;送卸料方式是通过人工送料和弹性卸料来实现的。由于级进模模具的定位精度要求较高,因而用了四导柱的定位方式。模具的主体采用了整体结构,凸凹通过配合加工来满足凸凹模之间的精度要求。模具的凸模定位方式采用了台阶式结构。该模具的设计过程:先通过工艺分析确定了工件的排样图(其中包含:工艺步骤的划分,条料的定距方式,凸凹模的形状等),通过排样图确定凸凹模的尺寸,通过AUTOCAD绘
2、制出凸凹模的工程图,再运用UG绘制出模具各部分的三维模型,按照要求用UG对模具各零部件进行装配。【关键词】:级进模;订书机;精度;定位Abstract: The topic is about progressive die of Stapler gusset. Through analysis of the technology, we can draw the conclusion that Progressive Die of stapler gusset includes fore-step processing stepsblanking , bending, stretching ,
3、 and blanking has two working steps drawing one, bending one. Progressive die of stapler adopting the targeted approach can accurately control interval of bar stocks and we can adopt discharging ways of artificial feeding and flexibility to meet the discharge. As the progressive die has a higher dem
4、and on the progress of position, she chose the diagonal pair of guide pin positioning means. She used the mold of the main structure of the whole, punching press with the processing to meet the accuracy requirements between the punch and die. Die punch positioning method used riveting style structur
5、e. The process of mold design: First, through process analysis, we can determine the layout plan of the work piece (including: the division of steps, located ways of bar stocks, the shape of punch, etc.)Second, we can use the layout plan to determine a series of sizes of punch dies .Third, to draw t
6、he technical drawing by AutoCAD. At last, through the use of UG we can map out the various parts of the three-dimensional model of mold and according to the requirements we should assemble the various parts of the mold with UG. Key words:progressive die, technology, analysis, precision, positioni 目录
7、前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 零件的工艺分析及方案确定31.1 零件的工艺分析31.1.1 零件材料31.1.2 零件结构31.1.3 零件尺寸精度31.2 冲裁工艺方案的确定41.2.1 方案种类41.2.2 方案比较51.2.3 级进模具方案研究52 排 样72.1 排样计算72.1.1 零件展开尺寸计算72.2 搭边值的确定82.3 材料的利用率103 压力机的选用与凸凹模刃口尺寸的确定103.1 冲压力计算及压力机的选用103.1.1 冲裁力
8、103.1.2 卸料力、推件力、顶件力的计算103.1.3 弯曲力的计算113.1.4 胀形力的计算113.1.5 压力机的选用123.2 凸、凹模工作部分尺寸计算123.2.1 冲裁模具工作部分尺寸计算123.2.2 弯曲模具工作部分尺寸计算143.2.3 压筋模具工作部分尺寸计算154 冲裁模具主要部件和零件的设计与选用154.1 工作零件154.1.1 凹模154.1.2 凸模184.2 定位零件234.2.1 导料板和承料板234.2.2 侧刃244.3 卸料与压料零件254.3.1 卸料板254.3.2 卸料螺钉及弹簧264.4 支承与固定零件274.4.1 上、下模座274.4.2
9、 销钉294.4.3 模柄294.4.5 垫板315 模具装配325.1 上模装配325.4 下模装配335.3 模具总装336 论文小结35前言现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在700亿至850亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年,我国模具产业总产值保持15%的年增长率,据不完全统计,2009年国内模具总产值已经超过1000多亿,模具生产企业超过3万余家,从业人员有100多万人。2009年模具进出口总额为38.07亿美元,其中模具及模具标准件出口总额由2005年的9000多万美元猛增到2009年的18.43亿美元。单就汽车产
10、业而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2007年我国汽车产销量均突破700万辆,预计2010年产销量各突破1000万辆,轿车产量将达到500万辆。另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。 模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志,就我国而言,经过几十年曲折的发展,模具行业已初具规模,从当初只能靠进口到现在部分进
11、口已经跨了一大步,但还有一些精密的冲模自己还不能生产,只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使得模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展,模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的研究和应用,大大提搞了模具设计和制造的效率,减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术,还可提高模具质量,大大减少设计和制造人员的重复劳动,使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化,电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了
12、飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显,特别是对一些通用件的使用的越来越多,大大的提高了它们的互换性。此外还加强了各个地区的交流合作,对整个模具行业水平的提高也起到了重要的作用。冲压模具的形式很多,根据工序组合程度分为单工序模、复合模和级进模。单工序模在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。复合模只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。级进模,也叫连续模,由多个工位组成,各工位完成不同的加工,各工位顺序关联,在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。级进模,都是用在冲压模具上的,一般有冲孔,落料,折弯,切边,拉伸等多个工序。多
13、工位级进模是具有精密、高效、长寿命的的特点。它适用于冲压小尺寸、薄料、形状复杂和大批量生产的冲压零件。多工位级进模的工位数可高达几十个,其模具能自动送料、自动检测出送料误差等。多工位精密级进模常用于高速冲压,因此,生产率得到极大地提高,解决了手工送料的误差,减少了冲压设备和工人,提高了产品精度。相对于普通模具来说,多工位级进模结构更为复杂,制造技术和制造要求更高,模具的成本相对也高,同时对冲压设备、原材料(卷料)也有相应的要求,对模具设计的合理性也提出了较高的要求。因此,在模具设计前必须对制件进行全面分析,然后结合模具结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该制件的冲压成形工艺过程。多工位精密级进模
14、有如下特点:(1)在一副模具中,可以完成包括冲裁、弯曲、拉深和成形等多种多道冲压工序。从而免去了用单工序模的周转和每次冲压的定位过程,提高了劳动生产率和设备利用率。(2)由于在级进模中工序可以分散,不必集中在一个工位上,故不存在复合模上的“最小壁厚”问题,可根据生产中实际需要留出空位,从而保证模具强度,延长模具寿命。(3)多工位精密级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自动出件等自动化装置,操作安全,具有较高的劳动生产效率。(4)级进模结构复杂,模具制造精度要求很高,给模具制造、调试及维修带来一定难度。同时要求模具零件具有互换性,在模具零件磨损或损坏后更换迅速、方便可靠。在信息化
15、带动工业化发展的今天,在经济全球化趋向日渐加速的情况下,我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展,采取各种有效措施,在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下,我国冲压模具也一定会不断提高水平,逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间,在科学发展观指导下,不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来,我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。1 零件的工艺分析及方案确定订书机连接板如图1-1所示,材料为Q235A,零件厚度为1mm,年产量大于50万件。图1-1 订书机连接板1.1 零件的工艺分析1.1.1 零件材料
16、订书机连接板选用的材料为Q235A,属于普通碳素结构钢,具有优良的冲裁性能。1.1.2 零件结构从零件产品图可知,该零件结构较为复杂,需要冲裁、弯曲、压筋等工序。因长度方向不对称,需考虑弯曲时候的滑移。零件的厚度较薄,为1 mm,不适宜用切削加工,由于对加工精度要求不高,因而适用于冲裁加工。1.1.3 零件尺寸精度由零件图可知,零件尺寸均为未注公差的自由尺寸,在冲压工序中按ITl4级来确定。表1-1 公差表基本尺寸 (mm)公 差 等 级(m)(mm)IT6IT7IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT1836100.100.140.250.400.601.01.4368120.1
17、20.180.300.480.751.21.86109150.150.220.360.580.901.52.2101811180.180.270.430.701.101.82.7183013210.210.330.520.841.302.13.3305016250.250.390.621.001.602.53.9508019300.300.460.741.201.903.04.68012022350.350.540.871.402.203.55.41.2 冲裁工艺方案的确定订书机连接板包括冲孔、弯曲和压筋三个基本工序,将各工序予以组合,可以有以下的三种冲压方案。1.2.1 方案种类1单一工序冲
18、压采用单一工序的冲压方法:即采用三副模具,第一副落料,落出零件的外围形状;第二副冲4的两个孔和一个长方孔;第三副弯曲和压筋得到所需零件,如图1-2所示。(a) (b) (c)图1-2 单一工序(a) 落料 (b) 冲孔 (c) 压筋和弯曲2复合工序冲压采用复合工序的冲压方法:即落料、冲4的两个孔、冲方口、压筋和弯曲在同一副模具同一工位的一次冲压行程中完成,如图1-3所示。图1-3 复合工序3级进工序冲压采用级进工序的冲压方法:即冲4的两个孔切方口切边弯曲压筋切断,如图1-4所示。图1-4 级进工序1.2.2 方案比较 第一种方案的优点是模具设计、制造简单、周期短,模具结构简单,模具成本低。但整
19、个零件需要三幅模具,生产率低,而零件要求年产量大于50万件,属大批量生产,不能满足量生产的要求。且工件的厚度较薄,工件较小,强度和硬度也不高,弯曲时容易产生滑移,多副模具分开加工操作不方便,工人的劳动强度大。第二种方案的优点是冲压的生产率较高,且制件的弯曲精度较高。但模具结构较第一种方案复杂,设计制造周期长,模具成本高。对模具材料的要求高,会增加模具的制造和维修成本。第三种方案的优点是冲压生产易于实现机械化和自动化,级进冲裁,这种冲裁模在冲床滑块的一次行程中,可在模具的不同工位上完成两种以上的冲裁工序,生产率较高。但模具结构较第一种方案复杂,因此设计制造周期长,模具成本高。由于级进模工位数较多
20、,因而级进模冲制零件,必须解决条料或带料的准确定位问题,这样才能保证冲压件的质量,且可以有效的防止弯曲时的滑移。采用多工位级进模加工时,只需一副模具,生产工件的精度及生产效率都较高,能够保证零件的生产要求。综上分析,从制件结构看,结构较复杂。第一种方案因所采用的模具多,制件质量难以保证,且生产率不能满足生产纲领要求。第二种方案则模具太复杂,成本较高。第三种方案则生产率较前两种方案高,生产成本相对较低。该零件采用级进冲裁工艺方案。1.2.3 级进模具方案研究级进模可分为以下几种典型结构:1. 固定挡料销和导正销定距的级进模 模具的工作零件包括冲孔凸模、弯曲凸模、压筋凸模、切边凸模和凹模。定位零件
21、包括导料板、使用挡料销、固定挡料销和导正销。工作时,使用挡料销在首次冲裁时限定条料的初始位置,进行冲孔,然后使用挡料销在弹簧作用下复位不在起作用。条料再送进一个步距时以固定挡料销粗定位,切边及弯曲时以装在凸模端面上的导正销进行定位,保证零件上的孔与外轮廓的位置精度,侧刃只起切边的作用。在冲方孔的同时,在冲孔工位又冲出下两个圆孔,这样连续进行冲裁直至条料或带料冲完为止,如图1-5所示。图1-5 导正销定位级进模2. 成型侧刃的级进模侧刃的部分结构用于零件的成型。成型侧刃是特殊功能的凸模,它的作用不仅是切边,还用于零件两端T形轮廓的成型。为了防止条料在冲压过程中翘曲,采用两个侧刃对面排列,如图1-
22、6所示。图1-6 成型侧刃级进模3. 侧刃定距的级进模它以侧刃代替了使用挡料销、固定挡料销和导正销控制条料送进距离。侧刃是特殊功能的凸模,其作用是在压力机每次冲压行程中,沿条料边缘切下一块长度等于步距的边料。由于沿送料方向上,在侧刃前后,两导料板间距不同,前宽后窄形成一个凸肩,所以条料上只有切去料边的部分方能通过,通过的距离即等于步距。为了减少损耗,对于工位较多的级进模,可采用两个侧刃前后对角排列,如图1-7所示。图1-7 侧刃定距级进模第一种结构的优点是零件在冲压的过程中定位精确,零件的形状及尺寸精度较高。但使用导正销后模具结构较复杂,凹模上开出导正销孔会降低凹模的强度,增加了模具材料的要求
23、,模具制造和维修的成本大。第二种结构的优点是切边模结构简单易于制造。但侧刃结构复杂,且侧刃容易磨损。第三种结构的优点是模具结构较第一种结构简单,容易保证凹模和凸模固定板的强度,制造成本较低,但是生产的零件其形状和尺寸精度不高。考虑零件的尺寸精度要求不高及材料厚度较薄,为了便于操作,宜采用导料板导向,侧刃定距的定位方式。为了减小料头和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性,采用双侧刃前后对角布置。采用弹性卸料方式。为了便于操作、提高生产率,冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。2 排 样2.1 排样计算排样是指制件在条料、板料上的排列方法。冲压加工从本质上来说是要产生尾料和搭边废料的。若
24、能尽量减少这种尾料和搭边废料,则能使材料费用达到最低。为此,合理的排样是非常必要的。排样方法按有无废料分可分为:有废料、少废料和无废料排样三种。少废料和无废料的排样方法虽然材料利用率高,但塌角与毛刺出现在完全相反的方向上。另外,因受条料下料质量和定位误差的影响,其冲件尺寸不准确。因此,实际生产中这种排样方法应用较少。该工件采用有废料的排样方法。2.1.1 零件展开尺寸计算L0=L直+L弯 (2-1)L直=5+40.4+2+9.9=57.1mm, L弯=2a(r+xt)/180式中 r弯曲件内弯曲半径半径;x中性层位移系数,见表2-1;t材料厚度;a弯曲中心角;零件内弯曲半径半径r=1, t=1
25、,a=150 ,查表2-1 x=0.32代入得L弯=6.9mmL0=L直+L弯=64.0mm表2-1 中性层位移系数x的值r/t0.60.70.811.2x0.260.280.30.320.33该工件采用多工位级进模来加工的,它的冲裁工序为:冲孔切边弯曲压筋切断,因而它的排样采用有废料直排式,因为零件的加强筋到零件外轮廓尺寸较小为2.5mm,为增加凹模的强度在压筋于切边之间增加一个空位,排样如图2-1所示。图2-1 排样图2.2 搭边值的确定搭边值是指冲裁时制件与制件之间、制件与条(板)料边缘之间的余料。搭边的作用是:补偿定位误差,保证冲出合格的制件;保持条料具有一定的刚性,便于送料;保护模具
26、,以免模具过早的磨损而报废。搭边值得大小决定于制作的形状、材质、料厚及板料的下料方法。搭边值大小影响材料的利用率。一般由经验确定或查表。表2-2 条料宽度偏差 (mm)材料宽度B/mm材料厚度t/mm1122335500.40.50.70.9501000.50.60.81.01001500.60.70.91.11502200.70.81.01.22203000.80.91.11.3表 2-3 导料板与条料之间的最小间隙Zmin(mm)材料宽度B/mm材料厚度t/mm1122335500.10.20.40.6501000.10.20.40.61001500.20.30.50.71502200.2
27、0.30.50.72203000.30.40.60.8表2-4 b1、y值(mm)材料厚度t/mmb1y金属材料非金属材料2t的工件矩形工件边长50mm矩形工件边长50mm工件间a1搭边a工件间a1搭边a工件间a1搭边a0.251.82.02.22.52.83.00.250.51.21.251.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21.51.82.02.02.2查表2-2、2-3、2-4、2-5,取搭边值a=1.8mm,工件间a1=1.5mm,由于凸凹
28、模许用最小壁厚1.8 mm,因此a1取2mm,条料宽度偏差=0.5mm,冲切前导料板与条料之间的最小间隙c=0.1mm,侧刃冲切的料边宽度b1=1.5mm,冲切后的条料与导料板之间的间隙y=0.1mm。因为采用侧刃定距和无侧压装置,因此条料宽度为:B=(L+2a+nb1)=(64+21.8+21.5)=70.60mm步距为:S=14+2=16mm导料板间距为:B=B+c =70.6+0.1=70.7mmB1= B1+y=D+2a+y=64+3.6+0.1=67.7mm2.3 材料的利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率,它是衡量合理利用材料的经济指标。一般常用的计算方法是:一
29、个步距内制件的实际面积与所需板料面积之比的百分率,一般用表示:=A/SB100% (2-2)式中 A一个冲裁件的实际面积 S送料进距(相邻两个制件对应点的距离) B条料宽度总=nA/LW100% (2-3)式中 A一个冲裁件的实际面积,mm; L板料宽度,mm; W板料宽度,mm;由零件UG图形计算的冲裁件面积A=597.76mm2;板料选取1000mm1000mm的规格。=A/SB100%=597.76/1129.6=52.92%总=nA/LW100%=868597.76/1000000=51.88%3 压力机的选用与凸凹模刃口尺寸的确定3.1 冲压力计算及压力机的选用3.1.1 冲裁力P=
30、KLt (3-1)式中 P冲裁力,N; 材料抗剪强度,MPa; L冲裁件周边长度,mm; t材料厚度,mm; K系数,取K=1.3。根据零件图可以算得零件内外周边长度L1=161.72mm,侧刃冲切长度L2=69.2mm,故总冲裁长度L=161.72+69.22=230.92mm。材料抗剪强度=160MPa,材料厚度t=2mm,系数K=1.3。所以冲裁力为:P=KLt=230.92x450=103914N3.1.2 卸料力、推件力、顶件力的计算卸料力是将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。P卸=K卸P (3-2)推件力是将卡在凹模内的材料推下时所需的力。P推=nK推P (3-3)顶件力是将落料件逆
31、着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。P顶=K顶P (3-4)式中 P卸、P推、P顶分别为卸料力、推件力和顶件力,N; K卸、K推、K顶分别为卸料力、推件力和顶件力的系数,其值见表3-1; n同时卡在凹模内的工件(或废料)数量。表3-1 卸料力、推料力和顶料力的系数料厚/mmK卸K推K顶钢0.10.060.090.10.140.10.50.040.070.0650.080.52.50.0250.060.050.062.56.50.020.050.0450.056.50.0150.040.0250.03铝、铝合金0.030.08纯铜、黄铜0.020.060.030.09查表3-1取 K卸=0.05、
32、K推=0.05、K顶=0.06,代入得:卸料力, P卸=K卸P=0.05103914=5195.7N,推件力, P推=nK推P=80.05103914=41565.6N因为该模具采用下出件的方式,因而顶件力P顶=0 N3.1.3 弯曲力的计算该零件是类似形件弯曲 F自=2.4Btac (3-5)式中 F自自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力;B弯曲件的宽度;t弯曲材料的厚度;材料的抗拉强度;a系数,查表3-2;c系数,查表3-3;查机械工程材料3附录一得材料的抗拉强度取450Mpa, 又弯曲件的宽度B=10mm,弯曲材料的厚度t=1,a=0.615,c=0.675。代入得:F自=2.4101450
33、0.6150.675=4483.4N3.1.4 胀形力的计算加强筋胀形力F胀=KLt (3-6) 式中 K系数,等于0.71(加强筋窄而深时取较大值,宽而窄时取较小值);L加强筋的周长(mm);t料厚(mm);材料的抗拉强度(Mpa);因此加强筋较窄,取K=1;加强筋的周长L=3.144+182=48.56mm;料厚t=1;材料的抗拉强度=450Mpa; 代入得:F胀=148.561450=21852N 3.1.5 压力机的选用总冲压力:P=P+ P卸+ P推+ F胀+F自=103914+5195.7+51957+21852+2047.5=177010.7.8N=177KN。应选取压力机的公称
34、压力:P0(1.11.3)P=(1.11.3)111.157=194.7230.1KN因此可选压力机型号为J23-25。其主要参数为:表3-2 压力机主要参数公称压力250KN连杆调节长度65mm滑块行程55mm工作台尺寸370560mm最大闭合高度270mm模柄孔尺寸5070mm行程次数55105/min电机功率2.2KW宽度方向为对称形状的零件,长度方向有导料板,其压力中心位于刃口轮廓图形几何模柄的截面上。3.2 凸、凹模工作部分尺寸计算3.2.1 冲裁模具工作部分尺寸计算1 凸、凹模刃口尺寸计算原则设计冲裁模应先确定基准模刃口尺寸,落料件以凹模为基准模,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减小
35、凸模刃口尺寸来取得;冲孔件以凸模为基准模,间隙取在凹模上,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。根据订书机连接板的结构特点,模具冲裁部分的刃口尺寸计算原则有两类:凸模和凹模分开加工的原则;凸模和凹模配合加工的原则。(1) 凸模和凹模分开加工分开加工特点是按照凸、凹模的设计尺寸和精度分别加工,凸模和凹模的配合由尺寸公差保证。它主要适用于圆形或筒形单规则形状的零件,因此类工件冲裁的凸凹模制造相对简单,精度容易保证。(2) 凸模和凹模配合加工配合加工就是先按设计尺寸制出一个基准模,然后根据基准模的实际尺寸再按照最小合理间隙配制另一件。这种加工特点是模具的间隙由配制保证,与模具制造精度无关,这可以放大基
36、准模的制造公差,使制造容易。由于采用凸凹模分开加工时,为了保证凸凹模间一定的间隙值,必须严格限制冲模制造公差,往往造成冲模制造困难,甚至不可能的问题,因而采用凸模和凹模配合加工。2 凸、凹模刃口尺寸计算(1) 凸模与凹模配合加工时,凸、凹模刃口尺寸的计算配合加工方法,是先按照工件尺寸计算出基准件凸模(或凹模)的公称尺寸及公差,然后配作另一个相配件凹模(或凸模),这样很容易保证冲裁间隙,而且可以放大基准件的公差,也无需校核。但计算时要分析凸、凹模各尺寸磨损变化情况。磨损后增大的尺寸应减去一个备磨量;磨损后减小的尺寸应加上一个备磨量;磨损后既不增大也不减小的尺寸可不考虑备磨量。 落料时:以凹模为基
37、准件,分析凹模各尺寸磨损变化情况。第一类尺寸凸模或凹模磨损后增大的尺寸。AA=(Amax-x)0+A (3-9)第二类尺寸凸模或凹模磨损后减小的尺寸。BA=(Bmin+x)-40 (3-10)第三尺寸凸模或凹模磨损后不变的尺寸。CA =CT=(Cmax+/2)/8 (3-11)式中 BA 、AA、 CA落料凹模刃口尺寸; x磨损系数; Bmin 、Amax 、Cmax工件最小极限尺寸和工件最大极限尺寸;x备磨量。 对应凸模尺寸是在凹模尺寸的基础上减去双边间隙Z即可。亦可直接在凸模工作图上标注凹模名义尺寸,在技术要求中注明“凸模尺寸按凹模实际尺寸配置保证双边最小间隙Zmin”。 冲孔时:以凸模为
38、基准件,分析凸模各尺寸磨损变化情况;同样存在着磨损后变大、变小和不变的三种磨损情况,凸模的刃口尺寸计算仍可用以上公式进行计算。又根据排样图可知,凹模的加工较凸模困难,且级进模所有凹模型孔均在同一凹模板上,因此选用凹模为制造基准件。根据零件特点,凸、凹模采用配合加工方法。由冷冲压工艺与模具设计附录N按 IT14级查的:4、4、5.5为0.3mm,1、2、R0.5为0.25mm,6.5为0.36mm,21.3、23、18.7为0.52mm尺寸偏差均取/4。 冲裁凹模刃口尺寸,按磨损情况分类计算:1) 凹模磨损后增大的尺寸 4-0.300 A1=(4-0.50.3)0+0.3/4=3.850+0.0
39、75mm4-0.300 A2=(4-0.50.3)0+0.3/4=3.850+0.075mm5.5-0.180 A3=(5.5-0.750.3) 0+0.3/4=5.2750+0.075mm21.3-0.520 A4=(21.3-0.50.52)0+0.52/4=21.040+0.13mm R0.5-0.140 A5=R(1-0.750.25)0+0.25/4=R0.3130+0.063mm1-0.140 A6=(1-0.750.25)0+0.25/4=0.810+0.063mm 2-0.140 A7=(1.5-0.750.25) 0+0.25/4=1.810+0.063mm 23-0.520
40、 A8=(23-0.50.52) 0+0.52/4=24.740+0.13mm6.5-0.360 A9=(6.5-0.50.36)0+0.36/4=6.320+0.09mm18.7-0.520 A10=(18.7-0.50.52)0+0.52/4=18.440+0.13mm2) 凹模磨损后不变的尺寸CA =(1+0.25/2)A/8=1.1250.033.2.2 弯曲模具工作部分尺寸计算 弯曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圆角半径和凹模深度。对于U形件的弯曲模则还有凸、凹模之间的单边间隙及模具横向尺寸等。1 凸、凹模的圆角半径(1) 凸模的圆角半径rp当弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时,
41、凸模弯曲半径即等于弯曲件的内弯曲半径r,但不应小于弯曲件材料许可的最小弯曲半径rmin(可查表3-3),即rp=rrmin如工件因结构上的需要,出现rrmin时,则应取rprmin,弯曲后再增加一次整形工序,使整形凸模的rp=r。当r/t10时,rp应考虑回弹后引起r的变化(r=r-r),预先将rp修小r。此零件为V形弯曲,因r/t5,r=1,查表3-3弯曲件材料许可的最小弯曲半径rmin=0.1t=0.1r,弯曲半径的回弹值不大,凸模弯曲半径即等于弯曲件的内弯曲半径r,一般只考虑角度的回弹,其回弹角:a=a/90a90 (3-7)a 弯曲件的弯曲中心角a90弯曲中心角为90时的回弹角查教材表3-2得a90=2得:a=3.3 拉伸凸模工作部分角度为150 -3.3=146.7 因次弯曲回弹角较大,采用两次弯曲,加一个整形工序。取整形弯曲模的角度等于零件角度。表3-3 最小弯曲半径数值材料退火或正火冷作硬化弯曲线位置垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维08、10、Q195、Q215-A0.1t0.4t0.4t0.8t15、20、Q235-A0.1t0.5t0.5t1.0t45、50、Q2750.5t1.0t1.0t1.7t(2) 凹模圆角半径rd工件在压弯过程中,凸模将工件
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