沖壓模具經(jīng)典案例,沖壓模具經(jīng)典案例分享

博主:adminadmin 2023-03-29 04:36:01 條評論
摘要:本篇文章給大家談?wù)剾_壓模具經(jīng)典案例,以及沖壓模具經(jīng)典案例分享對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。本文目錄概覽:1、沖壓...

本篇文章給大家談?wù)剾_壓模具經(jīng)典案例,以及沖壓模具經(jīng)典案例分享對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽:

  • 1、沖壓模具提升壽命方法有什么?
  • 沖壓模具經(jīng)典案例,沖壓模具經(jīng)典案例分享

  • 2、沖5毫米厚的不銹鋼的模具用什么模具材料好,間隙雙邊放多少合適?謝謝各位大神。
  • 3、沖壓不銹鋼用什么模具鋼最佳
  • 4、冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例

沖壓模具提升壽命方法有什么?

1、改進(jìn)沖壓模具的設(shè)計(jì)

沖壓模具設(shè)計(jì)是否合理是提高沖壓模具耐用度的基礎(chǔ)。因此,在設(shè)計(jì)沖壓模具時應(yīng)對產(chǎn)品成形中的不利條件采取有效措施,以提高沖壓模具的耐用度,如設(shè)計(jì)小孔沖壓模具的壽命往往表現(xiàn)在沖小孔的凸模上。對于這類沖壓模具,在設(shè)計(jì)時應(yīng)使細(xì)小的凸模盡量縮短其長度,以增加強(qiáng)度,同時,還應(yīng)采用導(dǎo)向套的方法加強(qiáng)細(xì)小凸模進(jìn)行保護(hù)。此外,在沖壓模具設(shè)計(jì)上,應(yīng)充分考慮到模架的形式、凸凹模的固定方法和導(dǎo)向形式、壓力中心的確定及上、下模板的剛性等因素。特別對于沖裁模來說,選取間隙值對耐用度有很大的影響。在設(shè)計(jì)時,沖壓模具的間隙要選擇合理,其間隙值不能太小,否則會影響沖壓模具的使用壽命和耐用度。實(shí)踐證明,在不影響沖壓件質(zhì)量的情況下,適當(dāng)放大間隙可大大提高沖壓模具的耐用度,有時甚至提高幾倍及幾十倍。

2、正確選擇沖壓模具材料題

不同的沖壓模具材料具有不同的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。在一定的條件下使用高級材料就能使耐用度提高好幾倍。因此,為提高沖壓模具的耐用度必須要選擇好的材料。

Toolox系列的材料,是一種具有高韌性,高耐磨性,基本沒有內(nèi)應(yīng)力的一種預(yù)硬的新型工具鋼.而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細(xì)小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻.由于特殊的成分設(shè)計(jì),Toolox系列材料具備非常優(yōu)異的表面處理性能,其中Toolox44氮化后表面硬度能達(dá)到HRC65以上,Toolox40表面硬度能達(dá)到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能達(dá)到HRC58以上,深度最高達(dá)1.8mm。

Toolox系列的材料所具備的以上特性,使得Toolox系列材料應(yīng)用在部分沖壓模具方面有著特殊的優(yōu)勢。

1)較厚鋼板(典型案例沖剪厚度為35mm鋼板),不銹鋼板,以及有色金屬板的沖壓成型模具,比較典型的是空調(diào)翅片模具等。

2)拉伸模具,不銹鋼拉伸模具。

3)冷擠壓模具.冷擠壓304不銹鋼,厚度0.5mm以上,取代DC53等材料,效果非常好。

4)高尺寸穩(wěn)定性要求的大型沖壓模板。

3、合理的安排沖壓模具制造工藝及保證加工精度

沖壓模具的加工精度對沖壓模具的耐用度影響很大。如在沖裁模中由于裝配間隙不均勻,在剪切力作用下常會使凹模啃壞而影響沖壓模具壽命。同時,沖壓模具表面光潔度過低,也會使沖壓模具的耐用度降低。因此,在加工時必須要對孔距大小、裝配時凸模對固定板支撐面的垂直度、沖壓模具間距的均勻和導(dǎo)套、導(dǎo)柱的導(dǎo)向精度等級給于充分注意。制造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度等級越高,沖壓模具的耐用度就越高。

4、合理地進(jìn)行沖壓模具零件的鍛造及熱處理

在選擇優(yōu)質(zhì)沖壓模具材料的同時,對于同材質(zhì)和不同性質(zhì)的材料要求進(jìn)行合理的鍛造和熱處理,是提高沖壓模具耐用度的主要途徑之一。例如,淬火時,若在加熱時生產(chǎn)過熱,不但會使此工件脆性過大,而且在冷卻時容易引起變形和開裂,使耐用度降低。因此在制造沖壓模具時,必須合理的掌握熱處理工藝。

Toolox材料是由鋼廠直接預(yù)硬的淬火調(diào)質(zhì)鋼,不再需要熱處理,配合上恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚ㄈ绲?Toolox基體材料的高韌性,配合上表面層的高硬度,能達(dá)到優(yōu)異的效果。

5、正確選擇壓力機(jī)

為了提高沖壓模具的耐用度,應(yīng)選取精度較高及剛性較高的壓力機(jī),并使其沖壓噸位大于沖壓力百分之三十以上。正常來說,使用伺服沖床可相應(yīng)提高模具壽命在幾十倍以上。

6、合理的使用及維護(hù)沖壓模具

為了提高沖壓模具耐用度,操作者必須合理的使用及維護(hù)沖壓模具,對沖壓模具應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行維修,以防止沖壓模具帶病工作。

以上就是提高沖壓模具耐磨度的幾個常用方法。提高耐磨度的意義不僅能讓沖壓模具的使用壽命增加,降低模具企業(yè)的生產(chǎn)成本,更能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。

沖5毫米厚的不銹鋼的模具用什么模具材料好,間隙雙邊放多少合適?謝謝各位大神。

沖5毫米厚的不銹鋼的模具,建議用8566模具模具鋼。

不銹鋼又硬又粘,沖頭料硬度高了,會斷裂;硬度低了,容易磨損。理想的材料是,韌性好,沖頭料不會崩裂;硬度高HRC58以上,具有一定的耐磨性,沖頭料使用壽命長。沖壓不銹鋼,無論是201還是304,選擇模具鋼,大致遵循有3點(diǎn):

1)不銹鋼厚度2.0以下,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠型的用DC53模具鋼。關(guān)鍵是選用純凈度高的DC53,配合好的熱處理工藝,硬度做到HRC60-62,沖頭料是可以正常使用的。

2)不銹鋼厚度2.0以上,有點(diǎn)硬度,如果想確保沖頭料不崩裂??梢赃x用價格稍貴一點(diǎn)的8566模具鋼。8566韌性是SKH-9的4倍,D2的2倍。沖壓厚板用8566,沖頭料不用擔(dān)心崩裂問題。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足夠,可以確保沖頭壽命較長。

3)對沖壓光亮帶要求特別高的,可以考慮用富豪型的PM25。粉末高速鋼P(yáng)M25耐磨性好,硬度高達(dá)HRC61,模具使用壽命長。韌性好,沖頭料不會崩裂。用PM25做成的沖頭料,使用壽命長。

分享案例:DC53模具鋼沖壓4.0厚201不銹鋼,沖頭料崩裂,用8566模具鋼解決崩裂問題。

東莞大朗的黎先生,是沖壓4.0厚201不銹鋼。要在不銹鋼上,沖壓幾個6.8*6.8的方孔。以前用DC53模具鋼做沖頭料,沖壓幾個產(chǎn)品,沖頭料就崩裂。模具根本無法順利生產(chǎn),連訂單都無法交貨。

黎先生昨晚收到8566模具鋼后,上午割出沖頭,中午裝機(jī)沖壓。晚上迫不及待告訴我:8566模具鋼已經(jīng)沖壓半天,沖頭料沒有崩裂,也沒有磨損,生產(chǎn)還在繼續(xù)中。困擾我們很久的沖頭料崩裂問題,已經(jīng)解決。按奈不住激動的心情,就想把好消息,盡早告訴你。

每當(dāng)收到幫客戶解決問題的消息,我也是心情激動。當(dāng)然,這個案例,也是8566模具鋼解決沖頭料崩裂問題,眾多案例中的一個。

沖壓不銹鋼用什么模具鋼最佳

沖壓不銹鋼用8566模具鋼最佳,沖壓不銹鋼用8566模具鋼,不用擔(dān)心沖頭料會崩裂。

沖壓不銹鋼除了8566模具鋼,還有DC53和PM25。

不銹鋼沖壓模具用DC53模具鋼好。DC53模具鋼具有很好的耐磨性,可以保證模具壽命長度。關(guān)鍵是DC53是冷沖壓模具鋼中,韌性較好的模具鋼材,沖壓不銹鋼用DC53,沖頭料不會崩裂。而且相對經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。如果是3mm以上的不銹鋼沖壓,就要再次考慮了選材了。

3.0mm以上的厚板不銹鋼又硬又粘,沖頭料硬度高了,會斷裂;硬度低了,容易磨損。理想的材料是,韌性好,沖頭料不會崩裂;硬度高HRC58以上,具有一定的耐磨性,沖頭料使用壽命長。沖壓厚板不銹鋼,選擇沖頭料,大致遵循有3點(diǎn):

1)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠型的用DC53。選用純凈度高的DC53,配合真空熱處理和超深冷,硬度做低一點(diǎn)。也能正常使用。

2)價格稍貴一點(diǎn)的用8566。8566韌性優(yōu)異,沖頭料不會崩裂;交貨硬度HRC58-60,耐磨性好,沖頭壽命較長。

3)富豪型的用PM25,粉末高速鋼P(yáng)M25耐磨性好,硬度高達(dá)HRC61,模具使用壽命長。韌性好,沖頭料不會崩裂。用PM25做成的沖頭料,使用壽命長。

案例一

佛山梁先生,沖壓1.5厚201不銹鋼。原來在佛山當(dāng)?shù)夭少廌C53模具鋼,沖頭料2-3天就要磨一下,沖頭料很容易就磨損,產(chǎn)品起毛刺。后來用我們的DC53,沖壓相同的產(chǎn)品,沖頭料大約10幾天才磨一次。相當(dāng)于模具壽命提高3倍。

譽(yù)輝DC53沖頭料,再一次把不銹鋼沖壓模具壽命提高3倍。

案例二:

湖南吳先生,沖壓5mm壁厚的不銹鋼管材。以前試過Cr12,Cr12MoV,SKD11,D2,D253,都是遇到管材毛刺多,沖頭容易崩裂。也試過多地采購模具鋼,問題依然沒有解決。前幾天采購我們的DC53預(yù)硬料,今天告訴我,沖壓效果很好,沖壓光亮帶很漂亮,沖頭料也沒有崩裂,他的客戶很滿意。要求再次訂料。

其實(shí),在沖壓不銹鋼管材方面,只要DC53模具鋼純凈度高,配合好的熱處理工藝。無論的管材沖孔、切斷、側(cè)邊沖曹,用DC53模具鋼,已經(jīng)足夠。

案例三:

分享8566模具鋼,沖壓304不銹鋼方面的應(yīng)用案例.無錫毛先生是沖壓304不銹鋼,就是在直徑10mm的304不銹鋼圓棒上,沖2個“耳朵”。以前用DC53模具鋼,使用1小時后,大約沖壓兩三百個產(chǎn)品,沖頭料就開始崩裂。模具無法正常生產(chǎn),不僅訂單都無法及時交貨,模具維修成本也很高。想過很多方法,問題一直沒法解決。

毛先生昨日收到8566后,連夜線割,今日已經(jīng)投入使用,下午迫不及待地告訴我。半天用下來,8566沒有發(fā)生斷裂現(xiàn)象。要是以前的模具鋼,已經(jīng)維修三四次。相當(dāng)于8566模具鋼,把沖頭料壽命提高3倍。

由于訂單已經(jīng)完成,生產(chǎn)停止。也就無法考證,8566模具鋼壽命,究竟能沖壓多少個產(chǎn)品。但可以肯定一點(diǎn),8566模具鋼,可以解決沖壓不銹鋼模具的沖頭料崩裂問題。

沖壓不銹鋼用8566模具鋼

冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例

1 前言

沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機(jī))上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件(俗稱沖壓或沖壓件)的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行變形加工,且主要采用板料來加工成所需零件,所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一,隸屬于材料成型工程。

沖壓所使用的模具稱為沖壓模具,簡稱沖模。沖模是將材料(金屬或非金屬)批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要,沒有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行;沒有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素,只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比,沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。

(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。

(2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。

(3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件,如小到鐘表的秒表,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng),沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。

(4)沖壓一般沒有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設(shè)備,因而是一種省料,節(jié)能的加工方法,沖壓件的成本較低。

由于沖壓加工的零件種類繁多,各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同,因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來,可分為分離工序和成形工序兩大類;分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓(俗稱沖裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。

上述兩類工序,按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序,每種基本工序還包含有多種單一工序。

在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時,若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時在工藝上多采用集中的方案,即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成,稱為組合的方法不同,又可將其分為復(fù)合-級進(jìn)和復(fù)合-級進(jìn)三種組合方式。

復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中,在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。

級進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中,按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。

復(fù)合-級進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。

沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等;按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模,都可看成是由上模和下模兩部分

組成,上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上,是沖模的固定部分。工作時,坯料在下模面上通過定位零件定位,壓力機(jī)滑塊帶動上模下壓,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?;厣龝r,模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來,以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。

此設(shè)計(jì)針對所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計(jì),其中設(shè)計(jì)內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性(材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度),擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu),排樣,裁板,計(jì)算沖壓工序壓力,選用壓力機(jī)及確定壓力中心,計(jì)算凸凹模刃口尺寸,主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝編制,壓力機(jī)的校核。

沖裁模設(shè)計(jì)題目

如圖1所示零件:墊扳

生產(chǎn)批量:大批量

材料:08F t=2mm

設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具

2 零件的工藝分析

2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸

該零件結(jié)構(gòu)簡單,形狀對稱。

硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:61.3t=1.32=2.6。

由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應(yīng)小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)t=2,(10)t=2,均適宜于沖裁加工。

2.2 精度

零件內(nèi)、外形尺寸均未標(biāo)注公差,屬自由尺寸,可按IT14級確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為:

零件外形:58 , 38 , 30 , 16 , 8

零件內(nèi)形:6

孔心距:180.215,

利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。

2.3 材料

08F,屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知抗剪強(qiáng)度=260MPa,斷后伸長率=32%。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。

根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進(jìn)行沖裁加工。

3 確定沖裁工藝方案

該零件包括落料、沖孔兩個基本工序,可以采用以下幾種工藝方案:

(a)先落料,再沖孔,采用單工序模生產(chǎn);

(b)采用落料——沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn);

(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓,采用級進(jìn)模生產(chǎn)。

方案(a)模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序,兩套模具才能完成零件的加工,生產(chǎn)效率低,難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單,為了提高生產(chǎn)效率,主要采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。采用復(fù)合沖裁時,沖出的零件精度和平直度好,生產(chǎn)效率高,操作方便,通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量。

根據(jù)以上分析,該零件采用復(fù)合沖裁工藝方案。

4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案

4.1 模具類型

根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件——凸凹模,凸凹模裝在下模稱為倒裝式復(fù)合模。采用倒裝式復(fù)合模省去了頂出裝置,結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,因此采用倒裝式復(fù)合沖裁模。

4.2 操作與定位方式

雖然零件的生產(chǎn)批量較大,但合理安排生產(chǎn),可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式??紤]到零件尺寸大小,材料厚度,為了便于操作和保證零件的精度,宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向,固定擋料銷擋料,并與導(dǎo)正銷配合使用以保證送料位置的準(zhǔn)確性,進(jìn)而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距,采用始用擋料銷,采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。

4.3 卸料與出件方式

采用彈性卸料的方式卸料,彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料,卸料力不大,但沖壓時可兼起壓料作用,可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作,提高零件生產(chǎn)率,沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。

4.4 模架類型及精度

考慮到送料與操作的方便性,模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架,用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件精度要求不是很高,但沖裁間隙較小,因此采用I級模架精度。

4.5 凸模設(shè)計(jì)

凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法:

落料凸模刃口部分為非圓形,為便于凸模與固定板的加工,可設(shè)計(jì)成固定臺階式,中間臺階和凸模固定板以H7/m6過渡配合,凸模頂端的最大臺階是用其臺肩擋住凸模,在卸料時不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長圓形,通過接方式與凸模固定板固定。

5 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

5.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算

零件外形近似矩形,輪廓尺寸為5830。考慮操作方便并為了保證零件精度,采用直排有廢料排樣。如圖1所示:

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-13,工件的搭邊值a=2,沿邊的搭邊值a1=2.2。級進(jìn)模送料步距為S=30+2=32mm

條料寬度按表3-14中公式計(jì)算:

B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得:△=0.6

B=(58+22.2) =62.4 (㎜)

由零件圖近似算得一個零件的面積為1354.8㎜2,一個進(jìn)距內(nèi)的壞料面積

BS=62.432=1996.8㎜2 。因此一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為:

=(A/BS)100﹪=67.8﹪

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3選用板料規(guī)格為71020002。

采用橫裁時,剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32,每間條可沖零件個數(shù)22個零件。則一塊板材的材料利用率為:

=(nA0/A)100﹪

=(22321354.8/7102000)100﹪=67.2﹪

采用縱裁時,剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11,每條可沖零件個數(shù)62個零件,則一塊板材的材料利用率為:

=(nA0/A)100﹪

=(11621354.8/7102000)100﹪=59.2﹪

根據(jù)以上分析,橫裁時比縱裁時的板材的材料利用率高,因此采用橫裁。

5.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī)

沖裁力:根據(jù)零件圖可算得一個零件外周邊長度:

L1=16+8+28+382

內(nèi)周邊長度之和:

L=23=18.84㎜

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知: MPa;

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3可知:Kx=0.05, KT=0.055.

落料力:

F落=KL1 t T

=1.3162.272260

=109.69KN

沖孔力:

F孔=KL2 t T

=1.36 2260

=12.74

KN

卸料力:

Fx=KxF落

=0.05109.69

=5.48KN

推件力:

根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,

故:n=h/t=3

FT=nKtF孔

=30.05525.47

=4.20KN

總沖壓力:

F= F落+ F孔+Fx+ FT

則F=109.69+12.74+5.48+4.20

=132.11KN

應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力:25t.

因此可初選壓力機(jī)型號為J23-25。

當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后,可對壓力機(jī)的閉合高度,模具安裝尺寸進(jìn)行校核,從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)格。

確定壓力中心:畫出凹模刃口,建立如圖所示的坐標(biāo)系:

由圖可知,該形狀關(guān)于X軸上下對稱,關(guān)于Y軸左右對稱,則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點(diǎn)O。該點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0)。

5.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差

由于模具間隙較小,固凸、凹模采用配作加工為宜,由于凸、凹模之間存在著間隙,使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸,而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時,應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此,在確定模具刃口尺寸及其制造公差時,需遵循以下原則:

(I)落料時以凹模尺寸為基準(zhǔn),即先確定凹模刃口尺寸;考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大,固落料件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍較小尺寸,而落料凸模的基本尺寸則按凹?;境叽鐪p最小初始間隙;

(II)沖孔時以凸模尺寸為基準(zhǔn),即先確定凸模刃口尺寸,考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小,固沖孔件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸,而沖孔凹模的基本尺寸則按凸?;境叽缂幼钚〕跏奸g隙;

(III)凸模與凹模的制造公差,根據(jù)工件的要求而定,一般取比工件精度高2~3級的精度,考慮到凹模比凸模的加工稍難,凹模比凸模低一級。

a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計(jì)算:

i)凹模磨損后增大的尺寸,按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式:DA=(Dmax-X△);計(jì)算,取 A=△/4,制件精度為IT14級,故X=0.5

58 : DA1 =(58-0.50.74 ) =57.63 (㎜)

38 : DA2=(38-0.50.62) =37.69 (㎜)

30 : DA3=(30-0.50.52) =29.74 (㎜)

16 : DA4=(16-0.50.43) =15.785 (㎜)

8 : DA5=(8-0.50.36) =7.18 (㎜)

ii)凹模磨損后不變的尺寸,按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式:CA=(Cmin+X△)0.5A: 計(jì)算,取A=△/4 ,制件精度為IT14級,故X=0.5

180.215: Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375(㎜)

沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量,在正常沖裁情況下,間隙對沖裁力的影響并不大,但間隙對卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小,在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下,間隙一般取偏大值,這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜

相應(yīng)凸模按凹模實(shí)際尺寸配作,保證最小合理間隙為0.246mm

沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形,可按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式dT=(dmin+x△) 計(jì)算,取T=△/4,制件精度為IT14級,故X=0.5

12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15

6 設(shè)計(jì)選用零件、部件,繪制模具總裝草圖

6.1 凹模設(shè)計(jì)

凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法:凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi),其螺釘與銷釘與凹??妆陂g距不能太小否則會影響模具強(qiáng)度和壽命,其值可查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-23。

凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式:因沖件的批量較大,考慮凹模有磨損和保證沖件的質(zhì)量,凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu),刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴(kuò)大0.5 mm

凹模輪廓尺寸的確定:

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-24,得:K=0.28;

查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-25, 得: s2=36;

凹模厚度H=ks=0.2858=16.24(㎜)

B=s+(2.5~4.0)H

=58+(2.5~4.0)16.24

=98.6~122.96 (㎜)

L=s1+2s2

=30+236

=102 (㎜)

根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸,選取與計(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為LBH=12512528.5(㎜)

凹模材料和技術(shù)要求:凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外輪廓棱角要倒鈍。

如圖2所示:

圖2 落料凹模

6.2 凸模設(shè)計(jì)

6.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法

沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形,為了便于凸模和固定板的加工,將沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺階式。

為了保證強(qiáng)度、剛度及便于加工與裝配,圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形,小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分,中間圓柱部分是安裝部分,它與固定板按H7/m6配合,尾部臺肩是為了保證卸料時凸模不致被拉出,圓形凸模采用臺肩式固定。

6.2.2 凸模長度計(jì)算

凸模的長度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定的。

采用彈性卸料時,凸模長度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算,

式中 L---凸模長度,mm;

h1---凸模固定板厚度,mm;

h2----卸料板厚度,mm ;

h3----卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度

L=22mm+10mm+18.5mm

=50.5mm

6.2.3 凸模的強(qiáng)度與剛度校核

一般情況下,凸模強(qiáng)度與剛度足夠,由于凸模的截面尺寸較為積適中,估計(jì)強(qiáng)度足夠,只需對剛度進(jìn)行校核。

對沖孔凸模進(jìn)行剛度校核:

凸模的最大自由長度不超過下式:

有導(dǎo)向的凸模Lmax≤1200 ,其中對于圓形凸模Imin=∏d4/64

則Lmax≤1200 =24.00mm

由此可知:沖孔部分凸模工作長度不能超過24.00mm,根據(jù)沖孔標(biāo)準(zhǔn)中的凸模長度系列,選取凸模的長度:50.5

6.2.4 凸模材料和技術(shù)條件

凸模材料采用碳素工具鋼T10A,凸模工作端(即刃口)淬硬至HRC 56~60,凸模尾端淬火后,硬度為HRC 43~48為宜。

如圖3所示:

圖3 沖孔凸模

6.3 凸凹模的設(shè)計(jì)

6.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法

凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4所示:

圖4 凸凹模

凸凹模與凸凹模固定板的采用H7/m6配合。

6.3.2 校核凸凹模的強(qiáng)度

沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時,凸凹模的最小壁厚不應(yīng)小于材料厚度t=2mm,而實(shí)際最小壁厚為5mm,故符合強(qiáng)度要求。

6.3.3 凸凹模尺寸的確定

凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內(nèi)形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為Zmin=0.246mm。

6.3.4 凸凹模材料和技術(shù)條件

凸凹模材料采用碳素工具鋼T10A,淬硬至56~60HRC。

6.4 定位零件

定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置。

選用固定擋料銷一個。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)的距離,固定擋料銷固定在位于下模的凸凹模上,規(guī)格為GB/T7694.10-94,材料45號鋼,硬度為43~48HRC

選用導(dǎo)料銷兩個。導(dǎo)料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進(jìn),位于條料的后側(cè)(條料從右向左送進(jìn))尺寸規(guī)格為6X2,如圖5所示:

圖5 導(dǎo)料銷

6.5 卸料與出件裝置

出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。

由于卸料采用彈性卸料的方式,彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。

卸料板:

彈性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸,厚度取凹模厚度的0.6~0.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-32選取,t>1mm時,單邊間隙為0.15mm。

為了便于可靠卸料,在模具開啟狀態(tài)時,卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面0.3~0.5,卸料板的尺寸規(guī)格為:125mmX125mmX10mm,材料為:45#鋼。如圖6所示:

圖6 卸料板

卸料螺釘:

卸料螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘,根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個卸料螺釘,規(guī)格為,JB/T7650.5-94。如圖7所示:

圖7 卸料螺釘

卸料裝置:

由于橡皮允許承受的負(fù)荷較大,安裝調(diào)整方便,因此選用橡皮作為彈性元件,

卸料橡皮的選擇原則:

為了保證卸料正常工作,應(yīng)使橡皮工作時的彈力大于或等于卸料力FX

FXY=AP≥FX=5.48KN

式中FXY—橡皮工作時的彈力,A—橡皮的橫截面積,P—與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力,一般預(yù)壓時壓縮量為10%~15%。由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》圖3-64知,取P=0.6MPa,求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624

根據(jù)工件材料厚度為2mm,沖裁時凸模進(jìn)如凹模的深度為1mm,模具維修時刃磨留量為2mm,開啟時卸料板高于凸模1mm,則求得總工作行程:h工件=6mm,

使用橡皮時,不應(yīng)使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%~45%否則是皮的自由高度應(yīng)為:

H=h/(0.25~0.30)

=6/(0.25~0.30)

=20~24mm

模具組裝時的預(yù)壓縮量為:

H預(yù)=(10%~15%)H

=2.4~3.6mm

取H預(yù)=3mm

由此可知:安裝橡皮高度尺寸為21mm,

式中的H———所需的工作行程。

由上式所得的高度,還在按下式進(jìn)行校核:

0.5≤H/B≤1.5

如果H/D超過1.5,應(yīng)把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。

由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624

6.6 模架及其它零件的選用

6.6.1 模柄

模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上,同時使模具中心通過滑塊的壓力中心,模柄的直徑與長度與壓力機(jī)滑塊一致,模柄的尺寸規(guī)格選用凸緣模柄,用3~4個螺釘固定在上模座上。

如圖8所示:

圖8 模柄

6.6.2 模座

標(biāo)準(zhǔn)模座根據(jù)模架類型及凹模同界尺寸選用,

上模座:125mm 125mm35mm;

下模座:125mm125mm45mm;

模座材料采用灰口鑄鐵,它具有較好的吸震性,采用牌號為HT200。

6.6.3 墊板

墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?;虬寄鬟f的壓力,以防止模座被擠壓損傷。

是否要用板,可按下式校核:

P=F12/A

式中P—凸模頭部端面對模座的單位面積壓力;

F12—凸模承受的總壓力;

A—凸模頭部端面與承受面積。

由于計(jì)算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-34模座材料的許應(yīng)壓力,因此在工作零件與模座之間加墊板。

墊板用45號鋼制造,淬火硬度為HRC43~48,其尺寸規(guī)格為:

125mm125mm10mm。

上下面須磨平,保證平行。

如圖9所示:

圖9 墊板

模架選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架:

上模座:LBH =125mm125mm35mm

下模座:LBH=125mm125mm45mm

導(dǎo)柱:DL=¢22mm150mm

導(dǎo)套:dLD=35mm85mm38mm

模架的閉合高度:160~190mm

墊板厚度:10mm;

凸模固定板厚度:22 mm

上模底板厚:35 mm,

凹模厚度:28.5mm

橡皮厚:24mm

卸料板厚度10 mm

凸凹模固定板厚度:45 mm,

下模底板厚:45 mm

模具的閉合厚度:

Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45

=188.5mm

6.6.4 沖壓設(shè)備的選擇

選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。

公稱壓力為25t,

滑塊行程為65mm,

最大閉合高度270mm,

滑塊中心線至床身距離200 mm,

工作臺尺寸:370 mm560 mm,

墊板厚度:50 mm,

模柄孔尺寸:40 mm60 mm.

6.6.5 緊固件的選用

上模螺釘:螺釘起聯(lián)接緊固作用,上模上6個,45鋼,尺寸為M8X70下模螺釘:6個,45鋼,尺寸為M6X55.銷釘起定位作用,同時也承受一定的偏移力.上模3個,45鋼,尺寸為6X60.

7 壓力機(jī)的校核

7.1 公稱壓力

根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為J23-25,它的壓力為25t15.79t,所以壓力得以校核;

7.2 滑塊行程

滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mmS=65mm,所以得以校核.

7.3 行程次數(shù)

行程次數(shù)為105次/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.

7.4 工作臺面的尺寸

根據(jù)下模座LB=125mm125mm,且每邊留出60~100mm,即L1B1=325mm325mm,而壓力機(jī)的工作臺面L2B2=560mm370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm30mm,而壓力機(jī)的孔尺寸為250250,故符合要求,得以校核;

7.5 滑塊模柄孔尺寸

滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長度為48mm,故符合要求,得以校核;

7.6 閉合高度

由壓力機(jī)型號知Hmax=270mm M=80 H1=70

Hmin=Hmax–M= 270-80=190

(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)

由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得

(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10

即 195≥188.5≥120 ,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核.

8 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制

8.1 沖壓模具制造技術(shù)要求

模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一,為了保證模具精度,制造時應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求:

a、組成沖壓模具的所有零件,在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。

b、組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求,裝配成套的模架應(yīng)活動自如,并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求

c、模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求.

d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量,裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模,并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整,直至試出合格的沖壓件為止。

8.2 總裝工藝

總裝圖如圖15所示:

圖15 總裝圖

1— 下模座 2—導(dǎo)柱 3—內(nèi)六角螺釘¢870 4—內(nèi)六角螺釘¢860

5—導(dǎo)套 6—凸模固定板 7—沖孔凸模 8—墊板 9—上模座 10—銷釘

11—模柄 12—打料桿 13—連接推桿 14—凸凹模 15—卸料板

16—推件塊 17—凹模 18—活動擋料銷 19—推板 20—彈性橡膠

21—凸凹模固定板 22—卸料螺釘 23—導(dǎo)料銷

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