沖壓模具設計案例,沖壓模具設計案例范文
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本文目錄概覽:
- 1、模具畢業(yè)設計課題
- 2、冷沖壓模具設計實例
- 3、沖壓模具提升壽命方法有什么?
- 4、沖壓模具的設計與制作技巧
- 5、能提供有關【模具設計與制造 】專業(yè)的畢業(yè)論文(WORD文檔)發(fā)我郵箱 滿意的給150分
- 6、簡單沖壓模具如何制作?
模具畢業(yè)設計課題
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冷沖壓模具設計實例
1 前言
沖壓是利用安裝在沖壓設備(主要是壓力機)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。沖模在沖壓中至關重要,沒有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進行;沒有先進的沖模,先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素,只有它們相互結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比,沖壓加工無論在技術方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。
(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實現(xiàn)機械化與自動化。
(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量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(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,沖壓的強度和剛度均較高。
(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。
在實際生產(chǎn)中,當沖壓件的生產(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)濟甚至難于達到要求。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完成,稱為組合的方法不同,又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。
復合沖壓——在壓力機的一次工作行程中,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。
級進沖壓——在壓力機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。
復合-級進——在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。
沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、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、復合模和級進模等。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,以便進行下一次沖壓循環(huán)。
此設計針對所給的零件進行了一套冷沖壓模具的設計,其中設計內容為分析零件的沖裁工藝性(材料、工件結構形狀、尺寸精度),擬定零件的沖壓工藝方案及模具結構,排樣,裁板,計算沖壓工序壓力,選用壓力機及確定壓力中心,計算凸凹模刃口尺寸,主要零、部件的結構設計和加工工藝編制,壓力機的校核。
沖裁模設計題目
如圖1所示零件:墊扳
生產(chǎn)批量:大批量
材料:08F t=2mm
設計該零件的沖壓工藝與模具
2 零件的工藝分析
2.1 結構與尺寸
該零件結構簡單,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計》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、外形尺寸均未標注公差,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
零件內形:6
孔心距:180.215,
利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。
2.3 材料
08F,屬于碳素結構鋼,查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知抗剪強度=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——沖孔復合沖壓,采用復合模生產(chǎn);
(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓,采用級進模生產(chǎn)。
方案(a)模具結構簡單,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。由于零件結構簡單,為了提高生產(chǎn)效率,主要采用復合沖裁或級進沖裁方式。采用復合沖裁時,沖出的零件精度和平直度好,生產(chǎn)效率高,操作方便,通過設計合理的模具結構和排樣方案可以達到較好的零件質量。
根據(jù)以上分析,該零件采用復合沖裁工藝方案。
4 確定模具總體結構方案
4.1 模具類型
根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復合沖裁模。復合模的主要結構特點是存在有雙重作用的結構零件——凸凹模,凸凹模裝在下模稱為倒裝式復合模。采用倒裝式復合模省去了頂出裝置,結構簡單,便于操作,因此采用倒裝式復合沖裁模。
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,宜采用導料板導向,固定擋料銷擋料,并與導正銷配合使用以保證送料位置的準確性,進而保證零件精度。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,模架采用后側式導柱的模架,用導柱導套導向。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 凸模設計
凸模的結構形式與固定方法:
落料凸模刃口部分為非圓形,為便于凸模與固定板的加工,可設計成固定臺階式,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。并將安裝部分設計成便于加工的長圓形,通過接方式與凸模固定板固定。
5 工藝設計計算
5.1 排樣設計與計算
零件外形近似矩形,輪廓尺寸為5830??紤]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計》表3-13,工件的搭邊值a=2,沿邊的搭邊值a1=2.2。級進模送料步距為S=30+2=32mm
條料寬度按表3-14中公式計算:
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㎜2,一個進距內的壞料面積
BS=62.432=1996.8㎜2 。因此一個進距內的材料利用率為:
=(A/BS)100﹪=67.8﹪
查《冷沖壓工藝及模具設計》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 計算沖壓力與壓力中心,初選壓力機
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
內周邊長度之和:
L=23=18.84㎜
查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知: MPa;
查《冷沖壓工藝及模具設計》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
應選取的壓力機公稱壓力:25t.
因此可初選壓力機型號為J23-25。
當模具結構及尺寸確定之后,可對壓力機的閉合高度,模具安裝尺寸進行校核,從而最終確定壓力機的規(guī)格。
確定壓力中心:畫出凹模刃口,建立如圖所示的坐標系:
由圖可知,該形狀關于X軸上下對稱,關于Y軸左右對稱,則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標原點O。該點坐標為(0,0)。
5.3 計算凸、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。固計算凸模與凹模刃口尺寸時,應按落料與沖孔兩種情況分別進行。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,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,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取工件尺寸公差范圍內的較大尺寸,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。按磨損情況分類計算:
i)凹模磨損后增大的尺寸,按《冷沖壓工藝及模具設計》公式:DA=(Dmax-X△);計算,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計》公式:CA=(Cmin+X△)0.5A: 計算,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計》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜
相應凸模按凹模實際尺寸配作,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計》公式dT=(dmin+x△) 計算,取T=△/4,制件精度為IT14級,故X=0.5
12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15
6 設計選用零件、部件,繪制模具總裝草圖
6.1 凹模設計
凹模的結構形式和固定方法:凹模采用矩形板狀結構和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內,其螺釘與銷釘與凹??妆陂g距不能太小否則會影響模具強度和壽命,其值可查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-23。
凹模刃口的結構形式:因沖件的批量較大,考慮凹模有磨損和保證沖件的質量,凹模刃口采用直刃壁結構,刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴大0.5 mm
凹模輪廓尺寸的確定:
查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-24,得:K=0.28;
查《冷沖壓工藝及模具設計》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,選取與計算值相接近的標準凹模板輪廓尺寸為LBH=12512528.5(㎜)
凹模材料和技術要求: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 凸模設計
6.2.1 凸模的結構形式與固定方法
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,將沖孔凸模設計成臺階式。
為了保證強度、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 凸模長度計算
凸模的長度是依據(jù)模具結構而定的。
采用彈性卸料時,凸模長度按公式L=h1+h2+h3計算,
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----卸料彈性元件被預壓后的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm
=50.5mm
6.2.3 凸模的強度與剛度校核
一般情況下,凸模強度與剛度足夠,由于凸模的截面尺寸較為積適中,估計強度足夠,只需對剛度進行校核。
對沖孔凸模進行剛度校核:
凸模的最大自由長度不超過下式:
有導向的凸模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)沖孔標準中的凸模長度系列,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 凸凹模的設計
6.3.1 凸凹模的結構形式與固定方法
凸凹模的結構簡圖如圖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小于材料厚度t=2mm,而實際最小壁厚為5mm,故符合強度要求。
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
選用導料銷兩個。導料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進,位于條料的后側(條料從右向左送進)尺寸規(guī)格為6X2,如圖5所示:
圖5 導料銷
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計》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:
卸料螺釘采用標準的階梯形螺釘,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荷較大,安裝調整方便,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的單位壓力,一般預壓時壓縮量為10%~15%。由《冷沖壓工藝及模具設計》圖3-64知,取P=0.6MPa,求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及模具設計》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為:
H=h/(0.25~0.30)
=6/(0.25~0.30)
=20~24mm
模具組裝時的預壓縮量為:
H預=(10%~15%)H
=2.4~3.6mm
取H預=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,還在按下式進行校核:
0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超過1.5,應把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。
由《冷沖壓工藝及模具設計》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
標準模座根據(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。
由于計算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設計》表3-34模座材料的許應壓力,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
模架選用后側導柱標準模架:
上模座:LBH =125mm125mm35mm
下模座:LBH=125mm125mm45mm
導柱:DL=¢22mm150mm
導套: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 沖壓設備的選擇
選用開式雙柱可傾壓力機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 壓力機的校核
7.1 公稱壓力
根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為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.因為生產(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
由壓力機型號知Hmax=270mm M=80 H1=70
Hmin=Hmax–M= 270-80=190
(M為閉合高度調節(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 ,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核.
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,制造時應達到以下技術要求:
a、組成沖壓模具的所有零件,在材料加工精度和熱處理質量等方面均應符合相應圖樣的要求。
b、組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求,裝配成套的模架應活動自如,并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必須達到設計要求.
d、為了鑒別沖壓件的質量,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—導柱 3—內六角螺釘¢870 4—內六角螺釘¢860
5—導套 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—導料銷
沖壓模具提升壽命方法有什么?
1、改進沖壓模具的設計
沖壓模具設計是否合理是提高沖壓模具耐用度的基礎。因此,在設計沖壓模具時應對產(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,如設計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,在設計時應使細小的凸模盡量縮短其長度,以增加強度,同時,還應采用導向套的方法加強細小凸模進行保護。此外,在沖壓模具設計上,應充分考慮到模架的形式、凸凹模的固定方法和導向形式、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。在設計時,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。實踐證明,在不影響沖壓件質量的情況下,適當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,基本沒有內應力的一種預硬的新型工具鋼.而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細小,S,P含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻.由于特殊的成分設計,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到HRC65以上,Toolox40表面硬度能達到HRC62以上,Toolox33的表面硬度能達到HRC58以上,深度最高達1.8mm。
Toolox系列的材料所具備的以上特性,使得Toolox系列材料應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??袎亩绊憶_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套、導柱的導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、合理地進行沖壓模具零件的鍛造及熱處理
在選擇優(yōu)質沖壓模具材料的同時,對于同材質和不同性質的材料要求進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硬的淬火調質鋼,不再需要熱處理,配合上恰當?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,能達到優(yōu)異的效果。
5、正確選擇壓力機
為了提高沖壓模具的耐用度,應選取精度較高及剛性較高的壓力機,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提高模具壽命在幾十倍以上。
6、合理的使用及維護沖壓模具
為了提高沖壓模具耐用度,操作者必須合理的使用及維護沖壓模具,對沖壓模具應經(jīng)常進行維修,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)品的質量,提高生產(chǎn)效率。
沖壓模具的設計與制作技巧
沖壓模具的設計與制作技巧
模具主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設計與制作技巧介紹,大家一起來看看吧。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大,廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題:
(1)如間隙過大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質量較好,但模具的磨損比較嚴重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準確。
三、如何提高模具的使用壽命
對用戶來講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結構形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉塔的對中性;
8、調整墊片的合理使用;
9、是否適當采用斜刃口模具;
10、機床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題
(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時,相對于加工孔徑,請使用大一號的模具。注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨,沒有一個嚴格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:
(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常,說明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。
注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請調整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時要考慮下面的因素:
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達到該數(shù)值,沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。
注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時應注意事項
(1)清潔沖頭,并給其長柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內容真不錯,值得關注!
4、安裝上模組合入轉塔
如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑并上油。
(2)調整上模導套的鍵槽,使之與轉塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉塔孔,縮短個別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記項目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時,臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整后再加工。
5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料,要給模具注油,注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。
有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導套內自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時,相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。
九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法
問題一、板材從夾鉗口脫出
原因:模具卸料不完全
解決辦法:
1.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤滑液
3.采用重載模具
問題二、模具磨損嚴重
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:上下模座不對中
解決辦法:
1.工位調整,上下模對中
2.轉塔水平調整
原因:沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套
解決辦法:更換
原因:沖頭過熱
解決辦法:
1、在板料上加潤滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤滑
3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因:刃磨方法不當,造成模具的退火,從而造成磨損加劇
解決辦法:
1、采用軟磨料砂輪
2、經(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因:步距小
解決辦法:
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭刃口鈍化
解決辦法:及時刃磨
原因:潤滑不良
解決辦法:改善潤滑條件
問題四、廢料反彈
原因:下模問題
解決辦法:
1、采用防彈料下模
2、對于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米,間隙放大
4、凹模刃口側增加劃痕
原因:沖頭方面
解決辦法:
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問題五、卸料困難
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭磨損
解決辦法:及時刃磨
原因:彈簧疲勞
解決辦法:更換彈簧
原因:沖頭粘連
解決辦法:除去粘連
問題六、沖壓噪音
原因:卸料困難
解決辦法:
1、增加下模間隙、良好潤滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因:板料在工作臺上及轉塔內的支撐有問題
解決辦法:
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項
1、不同型號的機器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細調整,每次調整量最好不要超過0.15毫米,如果調整量過大,容易造成機器的損壞和模具的損壞。
3、對于拉伸成型,請選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。
5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現(xiàn)。
7、一定要保證板材良好的潤滑。
8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題,如果兩個成型的距離比較近,請一定要跟本公司銷售員進行溝通。
9、因為成型工具需要較長的卸料時間,因此成型加工時一定要采用低速,最好要有延時。
十一、使用長方形切斷刀的注意事項
1、步距盡量大,要大于整個刀具長度的80%。
2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限,特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個沖大圓孔的簡易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內沖成,那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內沖壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)
十四、最后才向下成形
當選用成形模具時,應避免進行向下成形操作,因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應該把它作為對板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應力累積。沖切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應力增大下沖運動也導致板材下表面壓應力增大。對于沖少量的孔,結果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!
消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應力,但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。
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模具畢業(yè)論文沖壓模具設計中對機械運動的控制和運用摘要:在沖壓過程中,機械運動貫穿始終。各種沖壓工藝的實現(xiàn)都有其基本運動機理,這種運動是與模具密切相關的,各種模具的結構設計和力學設計最終都是為了滿足其能夠實現(xiàn)特定運動的要求。設計的模具能否嚴格完成實現(xiàn)沖壓工藝所需的運動,直接影響到?jīng)_壓件的品質,所以在模具設計中應對機械運動進行控制。同時為了達到產(chǎn)品形狀尺寸的要求,不能夠拘泥或局限于各種工藝基本運動模式中,而應不斷發(fā)展和創(chuàng)新,在模具設計中對機械運動靈活運用。關鍵詞:沖壓模具設計,機械運動,控制,靈活運用1.引言本論文是以沖壓工藝學基本理論為依據(jù),通過對各種沖壓工藝基本運動的分析,提出了對沖壓模具設計的要求。首先闡述沖壓過程中,機械運動的基本概念,然后逐項分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運動機理,指出模具設計中應著重控制到的內容,并介紹了在模具設計中對機械運動靈活運用的方法和一些實例。最后總結了根據(jù)具體情況進行產(chǎn)品工藝運動分析的方法,并強調在模具設計中,對機械運動的控制和靈活運用對提高設計水平和保證沖壓件品質的重要意義。2.沖壓過程中機械運動的概述冷沖壓就是將各種不同規(guī)格的板料或坯料,利用模具和沖壓設備(壓力機,又名沖床)對其施加壓力,使之產(chǎn)生變形或分離,獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。一般生產(chǎn)都是采用立式?jīng)_床,因而決定了沖壓過程的主運動是上下運動,另外,還有模具與板料和模具中各結構件之間的各種相互運動。機械運動可分為滑動、轉動和滾動等三種基本運動形式,在沖壓過程中都存在,但是各種運動形式的特點不同,對沖壓的影響也各不相同。既然沖壓過程存在如此多樣的運動,在沖壓模具設計中就應該對各種運動進行嚴格控制,以達到模具設計的要求;同時,在設計中還應當根據(jù)具體情況,靈活運用各種機械運動,以達到產(chǎn)品的要求。沖壓過程的主運動是上下運動,但是在模具中設計斜楔結構、轉銷結構、滾軸結構和旋切結構等,可以相應把主運動轉化為水平運動、模具中的轉動和模具中的滾動。在模具設計中這些特殊結構是比較復雜和困難,成本也較高,但是為了達到產(chǎn)品的形狀、尺寸要求,卻不失為一種有效的解決方法。3.沖裁模具中機械運動的控制和運用沖裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓牢,凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運動導致板料分離,然后凸、凹模分開,卸料板把工件或廢料從凸模上推落,完成沖裁運動。卸料板的運動是非常關鍵的,為了保證沖裁的質量,必須控制卸料板的運動,一定要讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力要足夠,否則沖裁件切斷面質量差,尺寸精度低,平面度不良,甚至模具壽命減少。按通常的方法設計落料沖孔模具,往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。在不影響工件質量的前提下,可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊,以使落料沖孔運動完成后,凹模卸料板先把工件從凹模中推出,然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落,這樣一來,工件與廢料也就自然分開了。對于一些有局部凸起的較大的沖壓件,可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模,同時施加足夠的彈簧力,以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達到壓型目的,再繼續(xù)落料沖孔運動,往往可以減少一個工步的模具,降低成本。有些沖孔模具的沖孔數(shù)量很多,需要很大沖壓力,對沖壓生產(chǎn)不利,甚至無足夠噸位的沖床,有一個簡單的方法,是采用不同長度的2~4批沖頭,在沖壓時讓沖孔運動分時進行,可以有效地減小沖裁力。對那些在彎曲面上有位置精度要求高的孔(例如對側彎曲上兩孔的同心度等)的沖壓件,如果先沖孔再彎曲是很難達到孔位要求的,必須設計斜楔結構,在彎曲后再沖孔,利用水平方向的沖孔運動可以達到目的。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴需要做修邊工序的,也可以采用類似的結構設計。4.彎曲模具中機械運動的控制和運用彎曲工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓死,凸模下降至與板料接觸,并繼續(xù)下降進入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運動,導致板料變形折彎,然后凸、凹模分開,彎曲凹模上的頂桿(或滑塊)把彎曲邊推出,完成彎曲運動。卸料板及頂桿的運動是非常關鍵的,為了保證彎曲的質量或生產(chǎn)效率,必須首先控制卸料板的運動,讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力一定要足夠,否則彎曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,應確保頂桿力足夠,以使它順利地把彎曲件推出,否則彎曲件變形,生產(chǎn)效率低。對于精度要求較高的彎曲件,應特別注意一點,最好在彎曲運動中,要有一個運動死點,即所有相關結構件能夠碰死。有些工件彎曲形狀較奇特,或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落,這時,往往需要用到斜楔結構或轉銷結構,例如,采用斜楔結構,可以完成小于90度或回鉤式彎曲,采用轉銷結構可以實現(xiàn)圓筒件一次成型。值得一提的是,對于有些外殼件,如電腦軟驅外殼,因其彎曲邊較長,彎頭與板料間的滑動,在彎曲時,很容易擦出毛屑,材料鍍鋅層脫落,頻繁拋光彎曲沖頭效果也不理想。通常的做法是把彎曲沖頭鍍鈦,提高其光潔度和耐磨性;或者在彎曲沖頭R角處嵌入滾軸,把彎頭與板料的彎曲滑動轉化為滾動,由于滾動比滑動的摩擦力小得多,所以不容易擦傷工件。5.拉深模具中機械運動的控制和運用拉深工藝的基本運動是,卸料板先與板料接觸并壓牢,凸模下降至與板料接觸,并繼續(xù)下降,進入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運動,導致板料體積成形,然后凸、凹模分開,凹?;瑝K把工件推出,完成拉深運動。卸料板和滑塊的運動非常關鍵,為了保證拉深件的質量,必須控制卸料板的運動,讓它先于凸模與板料接觸,并且壓料力要足夠,否則拉深件容易起皺,甚至裂開;其次應確保凹?;瑝K壓力足夠,以保證拉深件底面的平面度。拉深復合模設計合理,可以很好地控制結構件的運動過程,達到多工序組合的目的。例如典型的落料拉深切邊沖孔復合模具的設計。另外,有些裝飾品和日用品的拉深件需要有卷邊(或滾邊)工序,模具設計中也用到了滾軸結構,所以在卷邊過程中滾動的摩擦力非常小,不容易擦傷工件表面。對那些需要在馬達中旋轉的拉深結構件,切邊的高度、跳動度等要求相當高,需要在模具中設計特別的旋切結構,利用旋轉(切)運動修邊,不僅能保證切邊的尺寸精度高,甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當美觀。值得一提的是,此旋切結構在實際設計改良后,已經(jīng)非常易于模具加工制作,并且已運用于連續(xù)拉深模具當中。6.連續(xù)模具中機械運動的控制和運用連續(xù)模具中常常同時包括了沖裁、彎曲和拉深等沖壓工藝,因而其沖壓過程中的機械運動也包括了這三種工藝的基本運動模式,對連續(xù)模具中運動的控制,應分成各基本工藝分別進行控制。通常連續(xù)模具要求不斷加快沖壓速度,提高生產(chǎn)效率,有些形狀較復雜、較特別的沖壓件,其沖壓運動較費時,在連續(xù)模具設計中可以分解成效率較高的沖壓運動。例如,工程膨脹螺釘圓筒件在連續(xù)模具設計中即可將其圓筒成型運動分解為兩側90度圓弧彎曲~中間60度圓弧彎曲~整體抱圓~圓度校正四個工序,不僅提高效率,亦能保證沖壓件圓度。需要特別指出的是,連續(xù)模具因為在實際生產(chǎn)中還牽涉到送料機、吹風裝置等,在設計中應充分考慮到這些因素,讓沖床、模具、送料機和吹風裝置的運動在時間上配合好,連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)。7.結束語盡管各種工藝的基本運動原理是不同的,但是也有共同點,就是卸料板(或滑塊)的運動是重要的控制因素。實際上,在模具設計當中,產(chǎn)品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運動那樣簡單,應當要根據(jù)具體情況對產(chǎn)品工藝作好運動分析,再據(jù)此作進一步的設計。在對產(chǎn)品工藝運動作分析時,應主要考慮其必要性、時間性、可行性,還應具有創(chuàng)造性。必要性是指運用基本運動原理判斷需要那些運動來實現(xiàn)產(chǎn)品工藝;時間性是指所需各項運動的先后順序;可行性是指能否通過結構設計和力學設計來實現(xiàn)所需運動;創(chuàng)造性是指在前述運動無法被實現(xiàn)或運動無法完全實現(xiàn)產(chǎn)品工藝的情況下,要善于大膽采用新方法去努力實現(xiàn)產(chǎn)品工藝,也就是前面所說的對機械運動的靈活運用。沖壓過程存在多種多樣的機械運動,而各種機械運動對沖壓工藝實現(xiàn)與沖壓件品質的影響也各不相同,因而在沖壓模具設計中對機械運動的控制和靈活運用對提高設計水平和保證沖壓件品質具有重要意義。
簡單沖壓模具如何制作?
石棉橡膠材料通常都比較軟,有兩種辦法供參考:
1)制作軟-硬模結構,即只做硬凹模, 凸模整塊的聚胺脂橡膠
2)如果上述方式存在沖壓下來的密封件公差超差的問題,可以選用鋅-鋁合金制造凸凹模刃口,(不須用精度高的慢走絲,可以用普通的線切割),調試試模時來達到精度. 此合金可以鑄造重復使用.
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