摩擦片沖壓模具設(shè)計(jì),摩擦片磨床
今天給各位分享摩擦片沖壓模具設(shè)計(jì)的知識(shí),其中也會(huì)對摩擦片磨床進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄概覽:
- 1、模具設(shè)計(jì)分型面的選擇及設(shè)計(jì)原則
- 2、怎樣做沖壓模具
- 3、沖壓模具怎么設(shè)計(jì)能讓鈑金毛刺少點(diǎn)或者沒有?
- 4、冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例
- 5、模具設(shè)計(jì)及制作的六大步驟
- 6、求關(guān)于模具設(shè)計(jì)與制造論文一篇
模具設(shè)計(jì)分型面的選擇及設(shè)計(jì)原則
一、分型面的選擇
分型面的選擇也是模具設(shè)計(jì)的第一步,它受到產(chǎn)品的形狀,外觀,壁厚,尺寸精度,模穴數(shù)等很多因素的影響。一般的產(chǎn)品拿到手里,大分型面確定我相信大家對這個(gè)基本沒什么問題。可對于很多有側(cè)抽芯,或者涉及到枕位,碰穿,插穿時(shí)。這些就有爭論了,怎么去選擇有時(shí)候還真不是個(gè)簡單的事,因此,咱們這里來聊聊如何去選擇分型面。
一般來說分型面的選擇都會(huì)遵循以下的幾個(gè)原則:
1:符合產(chǎn)品脫模要求
分型面也就是為了產(chǎn)品能順利取出模具的。因此,分型面的位置應(yīng)該選在產(chǎn)品斷面尺寸最大的部位,這是一條最基本的原則。
2:方位的確定
在決定產(chǎn)品在模具里面的方位時(shí),分型面的選擇應(yīng)該盡量防止產(chǎn)品形成側(cè)孔或者側(cè)扣位,應(yīng)避免采用復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)。
3:分型面的形狀
一般的產(chǎn)品,常常采用一個(gè)與注塑機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向垂直的分型面,特殊情況下才采用其它形狀的分型面。分型面的形狀以方便加工和脫模為原則。像某此彎曲的產(chǎn)品,分型時(shí)就得根椐它彎曲的曲率來。
4:確保產(chǎn)品外觀和質(zhì)量
分型面不要選擇在產(chǎn)品光滑的外表面。外觀面一般來說是不允許有夾線及其它影響美觀的線條出現(xiàn)的;有些有同心度要求的產(chǎn)品,得把有同心度要求的.部分全部放到同一側(cè),這樣才能保證其同心度。
5:有利于脫模
一般的模具的脫模機(jī)構(gòu)都是在動(dòng)模的,所以選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能的使開模后產(chǎn)品留在動(dòng)模。因此對于有些有可能粘住定模的地方,我們往往會(huì)加做定模輔助脫模機(jī)構(gòu)。
6:考慮側(cè)向開模距離
一般的側(cè)向機(jī)械式開模的距離都是比較小的。因此選擇分型面時(shí)應(yīng)把抽芯距長的方向選擇在前后模開合的方向上,將短的方向做為側(cè)向分型。
7:鎖模力的考慮
模具的側(cè)向鎖模力相對來說比較小,所以對于投影面積較大的大型產(chǎn)品,應(yīng)將投影面積大的方向放在前后模開合模方向上,而將側(cè)投影面積較小的作為側(cè)向分型。
8:利于排氣
當(dāng)把分型面做為主要排氣時(shí),應(yīng)該把分型面設(shè)計(jì)在塑料流動(dòng)的末端,以利于排氣。
9:模具零件易于加工
選擇分型面時(shí),應(yīng)把模具分割成易于加工的零件,減小機(jī)加工難度。
10:R分型
對于很多產(chǎn)品,分型面處有一整圈R角的,這時(shí)的分型得考慮到R最佳分型,不能出現(xiàn)尖的一邊。
二、模具設(shè)計(jì)的幾大設(shè)計(jì)原則
1、材料的選擇
模具材料的綠色程度對最終產(chǎn)品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設(shè)計(jì)的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎(chǔ)上, 摒 棄過去對材料進(jìn)行表面處理所采用的化學(xué)方法。代之以物理的方法以達(dá)到防腐或易于脫模的目的。
選擇優(yōu)質(zhì)鏡面模具鋼加工模具型腔;用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍;或用對環(huán)境的危害小和鎳磷鍍替代電鍍鉻。
綠色材料應(yīng)具備的基本性能有:①低污染、低耗能、低成本:②易加工和加工過程中無污染或少污染:③可降解,可重復(fù)使用。
2、設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化
模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提。而模具的專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵。
采用和購買標(biāo)準(zhǔn)模架及其它標(biāo)準(zhǔn)件。模架及標(biāo)準(zhǔn)件由專門的廠家、企業(yè)通過社會(huì)化分工進(jìn)行生產(chǎn),使有限的資源得到優(yōu)化配置。
模具通常在報(bào)廢之后只是凸凹模不能再用.但是模架還基本完好無損.因此使用標(biāo)準(zhǔn)模架有助于模架的再利用。
沖壓模和注塑模的模架都有很多種類,而這些模架也基本是由標(biāo)準(zhǔn)的上下模座。導(dǎo)柱。導(dǎo)套等部件組成。同時(shí).模架的標(biāo)準(zhǔn)化可以使生產(chǎn)模架所使用的設(shè)備大大減少,從而節(jié)約資源。也利于管理。
模具各結(jié)構(gòu)單元的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。這樣可加快設(shè)計(jì)速度,縮短設(shè)計(jì)周期,方便加工管理。
3.可拆卸性設(shè)計(jì)
模具在使用過程當(dāng)中,部分零部件由于承受過大的摩擦與沖擊,磨損較大。這時(shí),只需更換這部分零部件模具仍可使用。
另外,有時(shí)只要更換工作零件,即可實(shí)現(xiàn)一種新產(chǎn)品的生產(chǎn)。不可拆卸不僅造成大量可重復(fù)零部件材料的浪費(fèi)。 而且因廢棄物不好處置.還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。
因而在設(shè)計(jì)初期就要考慮到拆卸的問題:
①盡可能選擇通用結(jié)構(gòu),以便更換。
②在滿足強(qiáng)度要求的前提下。盡量采用可拆卸聯(lián)接。如用螺紋聯(lián)接,不用焊接、鉚接等。
4.制造環(huán)境設(shè)計(jì)
機(jī)械生產(chǎn)車間,尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴(yán)重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅,也干擾了周邊的安寧,所以,在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候要對產(chǎn)生的噪音加以控制,甚至消除。
通常消除機(jī)器噪音的方法有以下幾種方法:用v帶代替齒輪傳動(dòng);以摩擦離合器代替剛性離合器;做好飛輪等回轉(zhuǎn)體的動(dòng)平衡:在壓力機(jī)產(chǎn)生噪音的主要部位加蓋隔音罩:采用有減震器的無沖擊模架等。
5.包裝方案設(shè)計(jì)
包裝方案的設(shè)計(jì)主要包括三方面:包裝材料的選用、包裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以及包裝材料及其廢棄物的回收利用。包裝材料的使用和廢棄物對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響.尤其是一些難以回收或難降,解的材料,這些材料只能焚燒或掩埋。因此,產(chǎn)品的包裝應(yīng)盡量從簡及使用綠色包裝材料(無毒、無公害、易回收、易降解的材料),這樣既可以減少資源的浪費(fèi),又可以減少對環(huán)境的污染。
6、回收處理設(shè)計(jì)
模具回收處理就是在模具的設(shè)計(jì)階段就考慮模具使用后回收利用的可能性及回收處理的方法及費(fèi)用?;厥招栽O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括可回收材料及標(biāo)志、回收處理方法、回收性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估和回收性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其主要措施如下;①使用對環(huán)境影響較模具材料,如無毒無害的材料、可再生材料、易回收的材料等;②使用可重新利用的材料;③對使用過的模具零部件進(jìn)行翻新、再加工等。
怎樣做沖壓模具
沖壓模具制作流程:制定零件圖,制造工藝模型,造型.熔化合金和澆鑄,清理鑄模和修飾型腔。下面以拉延成形模為例介紹其工藝過程。
l 、升圖和制造工藝模型:根據(jù)零件圖對其各部尺寸按鋅合金線收縮系數(shù)定向放縮尺,并設(shè)計(jì)澆冒口和冷鐵。所以繪制出模型工藝圖,根據(jù)此圖加工制造工藝模型。
2、凸模模形制造:按照模型工藝圖提供的各項(xiàng)尺寸,選用優(yōu)質(zhì)木材制作凸模模型。模型的尺寸精度要求達(dá)到木模二級(jí)精度。木模表面涂刷漆片使表面粗糙度Rz值小于10m 。拔模斜度取士1 。
3 、凹模模型制造:凹模制造是在凸模工作表面上貼上一層與產(chǎn)品零件厚度相等的鉛皮,以制出凸、四之間的間隙。應(yīng)對凸模鉛皮表面進(jìn)行噴漆,以使鑄后的凹模型面的粗糙度數(shù)值小。凹模模型采用熟石膏制造。為了凸、凹模模型在澆鑄石膏時(shí)便于分開,應(yīng)在分模面上噴涂一層脫模劑(如聚苯乙烯的甲苯溶液)。澆鑄后,應(yīng)將石膏凹模模型進(jìn)行千燥,之后再,進(jìn)行脫模。應(yīng)對型腔表面及分模面進(jìn)行噴漆。
4、造型。選用強(qiáng)度高、顆粒較細(xì)的型砂作為造型材料。因?yàn)殇\合金澆鑄溫度比較低,對型砂的耐火性和透氣性要求不高。對凸模和凹模分別進(jìn)行造型,可以選用砂箱造型或地坑造型等造型方法。按模具的要求,澆鑄系統(tǒng)采用底注式或敞開式。由于鋅合金收縮系數(shù)較大,應(yīng)設(shè)補(bǔ)縮冒口。
5 、鋅合金熔化
6 、澆鑄:對于中、小型模具可以采用干型澆鑄,也可以.采用涅型澆鑄。涅型澆鑄的排氣孔應(yīng)多些。澆鑄鋅合金時(shí),應(yīng)使合金液流緩慢而平穩(wěn)地注入型腔。對于大型模具,為了防止或減少模具型腔變形,澆鑄時(shí)可以在型腔周圍設(shè)置冷卻水管或加冷鐵,保證液態(tài)合金的順序凝固。
7 、鋅合金模具鑄件的冷卻、清理和修飾:
澆鑄后的模具鑄件一般采用自然冷卻,但對形狀簡單的小型模具鑄件也可以采用水冷的方法進(jìn)行冷卻,這樣有利于合金機(jī)械性能的提高。對于形狀比較復(fù)雜的或大型鋅合金模具,鑄嚙宜緩慢冷卻。待合金完全冷卻后才打箱,打箱后的鑄件應(yīng)進(jìn)行清砂,采用氣割切除澆冒口。鑄模型腔不再加工,但要用砂紙修磨,打光模具型腔、拉延??诘忍帲貏e是拉延圓角應(yīng)達(dá)到光潔圓滑的要求,最后應(yīng)將鋅合金凸、凹模合模,對其上、下底板的平面進(jìn)行機(jī)械加工(銑削或刨削),以便上、下底板有平整的平面與壓機(jī)相接觸,并保持一定的平行度要求,這樣才能保證裝配精度。
【定義】:沖壓模具,是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓,是在室溫下,利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
參考資料:
沖壓模具_(dá)百度百科
沖壓模具怎么設(shè)計(jì)能讓鈑金毛刺少點(diǎn)或者沒有?
沖裁件毛刺高低的直接和首要影響因素是上下(凸凹)刃口間隙,其次是壓料、上下刃口側(cè)面與沖裁斷面的摩擦,沖裁速度、模具使用發(fā)熱、震動(dòng)等等。
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刃口間隙的決定因素是沖裁件的材質(zhì)與厚度,具體所取數(shù)值需手冊,手冊上給的數(shù)值為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,對于普通手冊值一般稍偏向與小間隙沖裁(同時(shí)制造上也會(huì)留有磨損量),此時(shí)的斷面結(jié)構(gòu)為大約1/3或稍大為光亮帶,其余為斷裂帶和塌角,帶少微小毛刺或稍大毛刺(這種小間隙導(dǎo)致毛刺特征是畢竟容易掉落、基本上一抹就掉),隨著使用磨損間隙增加,毛刺降低(稍小間隙)》基本無毛刺(最合適間隙)》毛刺大(大間隙、過大間隙、此時(shí)毛刺比較硬,不易掉),以上是磨損導(dǎo)致的間隙改變比如說沖孔時(shí)的凸模圓角尤其重要,改善措施主要是:1、提高上下刃口工作部分的表面?zhèn)让婀鉂嵍?,改善潤滑條件。2.在滿足措施1的同時(shí)提高刃口鑲塊的硬度,可以從材料和熱處理兩方面入手或者可以考慮在工作部分增加鍍覆層如TiC。3、在最初制造的時(shí)候上下模配做,沖孔用沖頭定凹模,凹模放間隙、落料由凹模定凸模,凸模放間隙,這樣可以盡量的保證間隙的均勻。另外對凸凹模具的上下平行度,平面度,和沖頭的同軸度都應(yīng)該提出要求。模具制造裝配階段一定要保證定位的準(zhǔn)確性和牢固,銷釘與孔的配合一定要合理,采用過渡配合,可稍偏向于過盈對于稍大的零件可以考慮多加銷釘,并要考慮工作時(shí)受力情況。后期使用維修的時(shí)候要注意銷釘螺釘?shù)乃伞⒕o順序。盡量要保證沖頭凹模同心4、導(dǎo)向方面一定要做好,要不然上面說的都白搭,這個(gè)不用多說,然后是機(jī)床精度如平行度和垂直度方面不說保證出廠精度但需要至少在一個(gè)可以接受的范圍內(nèi)。
如果對斷面質(zhì)量要求很高,那么可以考慮采用精沖,和無毛刺沖裁,但這勢必增加成本,對于普通沖裁來說做到無毛刺基本比較困難。這樣的話可以考慮在后期加工去毛刺的方法,比方手工去毛刺,和用振動(dòng)篩去毛刺等。
學(xué)識(shí)有限,歡迎批評(píng)指正。
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(dòng)化。
(2)沖壓時(shí)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(shí)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(shí),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(shí)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(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)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(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。
級(jí)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(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)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(jí)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(tái)或墊板上,是沖模的固定部分。工作時(shí),坯料在下模面上通過定位零件定位,壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)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(shí),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(jí)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(gè)基本工序,可以采用以下幾種工藝方案:
(a)先落料,再?zèng)_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(jí)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(jí)進(jìn)沖裁方式。采用復(fù)合沖裁時(shí),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(shí)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(jí)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(tái)階式,中間臺(tái)階和凸模固定板以H7/m6過渡配合,凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)肩擋住凸模,在卸料時(shí)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??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(shè)計(jì)》表3-13,工件的搭邊值a=2,沿邊的搭邊值a1=2.2。級(jí)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(gè)零件的面積為1354.8㎜2,一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的壞料面積
BS=62.432=1996.8㎜2 。因此一個(gè)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(shí),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(gè)數(shù)22個(gè)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(shí),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(gè)數(shù)62個(gè)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(shí)比縱裁時(shí)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(gè)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(hào)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(shí),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(shí),需遵循以下原則:
(I)落料時(shí)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(shí)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(jí)的精度,考慮到凹模比凸模的加工稍難,凹模比凸模低一級(jí)。
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(jí),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(jí),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(jí),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(huì)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(tái)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(tái)肩是為了保證卸料時(shí)凸模不致被拉出,圓形凸模采用臺(tái)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(shí),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(shí),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(gè)。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(hào)鋼,硬度為43~48HRC
選用導(dǎo)料銷兩個(gè)。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(shí),單邊間隙為0.15mm。
為了便于可靠卸料,在模具開啟狀態(tài)時(shí),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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)凸模進(jìn)如凹模的深度為1mm,模具維修時(shí)刃磨留量為2mm,開啟時(shí)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(shí),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(shí)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(shí)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(gè)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(hào)為HT200。
6.6.3 墊板
墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模或凹模傳遞的壓力,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(hào)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(tái)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(gè),45鋼,尺寸為M8X70下模螺釘:6個(gè),45鋼,尺寸為M6X55.銷釘起定位作用,同時(shí)也承受一定的偏移力.上模3個(gè),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(hào)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(tái)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(tái)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(hào)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(shí)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(dòng)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(dòng)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
模具設(shè)計(jì)及制作的六大步驟
模具設(shè)計(jì)及制作的六大步驟講解:
1、材料的選擇
模具材料的綠色程度對最終產(chǎn)品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設(shè)計(jì)的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎(chǔ)上, 摒 棄過去對材料進(jìn)行表面處理所采用的化學(xué)方法。代之以物理的方法以達(dá)到防腐或易于脫模的目的。
選擇優(yōu)質(zhì)鏡面模具鋼加工模具型腔;用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍;或用對環(huán)境的危害小和鎳磷鍍替代電鍍鉻。
綠色材料應(yīng)具備的基本性能有:①低污染、低耗能、低成本:②易加工和加工過程中無污染或少污染:③可降解,可重復(fù)使用。
2、設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化
模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提。而模具的專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵。
采用和購買標(biāo)準(zhǔn)模架及其它標(biāo)準(zhǔn)件。模架及標(biāo)準(zhǔn)件由專門的廠家、企業(yè)通過社會(huì)化分工進(jìn)行生產(chǎn),使有限的資源得到優(yōu)化配置。
模具通常在報(bào)廢之后只是凸凹模不能再用.但是模架還基本完好無損.因此使用標(biāo)準(zhǔn)模架有助于模架的再利用。
沖壓模和注塑模的模架都有很多種類,而這些模架也基本是由標(biāo)準(zhǔn)的上下模座。導(dǎo)柱。導(dǎo)套等部件組成。同時(shí).模架的標(biāo)準(zhǔn)化可以使生產(chǎn)模架所使用的設(shè)備大大減少,從而節(jié)約資源。也利于管理。
模具各結(jié)構(gòu)單元的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。這樣可加快設(shè)計(jì)速度,縮短設(shè)計(jì)周期,方便加工管理。
3.可拆卸性設(shè)計(jì)
模具在使用過程當(dāng)中,部分零部件由于承受過大的摩擦與沖擊,磨損較大。這時(shí),只需更換這部分零部件模具仍可使用。
另外,有時(shí)只要更換工作零件,即可實(shí)現(xiàn)一種新產(chǎn)品的生產(chǎn)。不可拆卸不僅造成大量可重復(fù)零部件材料的浪費(fèi)。 而且因廢棄物不好處置.還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。
因而在設(shè)計(jì)初期就要考慮到拆卸的問題:
①盡可能選擇通用結(jié)構(gòu),以便更換。
②在滿足強(qiáng)度要求的前提下。盡量采用可拆卸聯(lián)接。如用螺紋聯(lián)接,不用焊接、鉚接等。
4.制造環(huán)境設(shè)計(jì)
機(jī)械生產(chǎn)車間,尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴(yán)重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅,也干擾了周邊的安寧,所以,在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候要對產(chǎn)生的噪音加以控制,甚至消除。
通常消除機(jī)器噪音的方法有以下幾種方法:用v帶代替齒輪傳動(dòng);以摩擦離合器代替剛性離合器;做好飛輪等回轉(zhuǎn)體的動(dòng)平衡:在壓力機(jī)產(chǎn)生噪音的'主要部位加蓋隔音罩:采用有減震器的無沖擊模架等。
5.包裝方案設(shè)計(jì)
包裝方案的設(shè)計(jì)主要包括三方面:包裝材料的選用、包裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以及包裝材料及其廢棄物的回收利用。包裝材料的使用和廢棄物對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響.尤其是一些難以回收或難降,解的材料,這些材料只能焚燒或掩埋。因此,產(chǎn)品的包裝應(yīng)盡量從簡及使用綠色包裝材料(無毒、無公害、易回收、易降解的材料),這樣既可以減少資源的浪費(fèi),又可以減少對環(huán)境的污染。
6、回收處理設(shè)計(jì)
模具回收處理就是在模具的設(shè)計(jì)階段就考慮模具使用后回收利用的可能性及回收處理的方法及費(fèi)用?;厥招栽O(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括可回收材料及標(biāo)志、回收處理方法、回收性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估和回收性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其主要措施如下;①使用對環(huán)境影響較模具材料,如無毒無害的材料、可再生材料、易回收的材料等;②使用可重新利用的材料;③對使用過的模具零部件進(jìn)行翻新、再加工等。
求關(guān)于模具設(shè)計(jì)與制造論文一篇
我這有一篇,給你參考一下
沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用
摘要:在沖壓過程中,機(jī)械運(yùn)動(dòng)貫穿始終。各種沖壓工藝的實(shí)現(xiàn)都有其基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理,這種運(yùn)動(dòng)是與模具密切相關(guān)的,各種模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)最終都是為了滿足其能夠?qū)崿F(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)的要求。設(shè)計(jì)的模具能否嚴(yán)格完成實(shí)現(xiàn)沖壓工藝所需的運(yùn)動(dòng),直接影響到?jīng)_壓件的品質(zhì),所以在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)對機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。同時(shí)為了達(dá)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(yùn)動(dòng)模式中,而應(yīng)不斷發(fā)展和創(chuàng)新,在模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)靈活運(yùn)用。關(guān)鍵詞:沖壓模具設(shè)計(jì),機(jī)械運(yùn)動(dòng),控制,靈活運(yùn)用1.引言本論文是以沖壓工藝學(xué)基本理論為依據(jù),通過對各種沖壓工藝基本運(yùn)動(dòng)的分析,提出了對沖壓模具設(shè)計(jì)的要求。首先闡述沖壓過程中,機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念,然后逐項(xiàng)分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理,指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容,并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進(jìn)行產(chǎn)品工藝運(yùn)動(dòng)分析的方法,并強(qiáng)調(diào)在模具設(shè)計(jì)中,對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)的重要意義。2.沖壓過程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(shè)備(壓力機(jī),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(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng),另外,還有模具與板料和模具中各結(jié)構(gòu)件之間的各種相互運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)可分為滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)等三種基本運(yùn)動(dòng)形式,在沖壓過程中都存在,但是各種運(yùn)動(dòng)形式的特點(diǎn)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(yùn)動(dòng),在沖壓模具設(shè)計(jì)中就應(yīng)該對各種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格控制,以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求;同時(shí),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況,靈活運(yùn)用各種機(jī)械運(yùn)動(dòng),以達(dá)到產(chǎn)品的要求。沖壓過程的主運(yùn)動(dòng)是上下運(yùn)動(dòng),但是在模具中設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)、滾軸結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)等,可以相應(yīng)把主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)、模具中的轉(zhuǎn)動(dòng)和模具中的滾動(dòng)。在模具設(shè)計(jì)中這些特殊結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜和困難,成本也較高,但是為了達(dá)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(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用沖裁工藝的基本運(yùn)動(dòng)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(jìn)入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)導(dǎo)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(yùn)動(dòng)。卸料板的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的,為了保證沖裁的質(zhì)量,必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng),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(zhì)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(shè)計(jì)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(zhì)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)先使材料變形達(dá)到壓型目的,再繼續(xù)落料沖孔運(yùn)動(dòng),往往可以減少一個(gè)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(gè)簡單的方法,是采用不同長度的2~4批沖頭,在沖壓時(shí)讓沖孔運(yùn)動(dòng)分時(shí)進(jìn)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(cè)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(dá)到孔位要求的,必須設(shè)計(jì)斜楔結(jié)構(gòu),在彎曲后再?zèng)_孔,利用水平方向的沖孔運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到目的。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴(yán)需要做修邊工序的,也可以采用類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.彎曲模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用彎曲工藝的基本運(yùn)動(dòng)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(jìn)入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),導(dǎo)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(yùn)動(dòng)。卸料板及頂桿的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的,為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率,必須首先控制卸料板的運(yùn)動(dòng),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(yīng)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(yīng)特別注意一點(diǎn),最好在彎曲運(yùn)動(dòng)中,要有一個(gè)運(yùn)動(dòng)死點(diǎn),即所有相關(guān)結(jié)構(gòu)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(shí),往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu),例如,采用斜楔結(jié)構(gòu),可以完成小于90度或回鉤式彎曲,采用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)可以實(shí)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(qū)外殼,因其彎曲邊較長,彎頭與板料間的滑動(dòng),在彎曲時(shí),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(dòng)轉(zhuǎn)化為滾動(dòng),由于滾動(dòng)比滑動(dòng)的摩擦力小得多,所以不容易擦傷工件。5.拉深模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)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(jìn)入凹模,凸、凹模及板料產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),導(dǎo)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(yùn)動(dòng)。卸料板和滑塊的運(yùn)動(dòng)非常關(guān)鍵,為了保證拉深件的質(zhì)量,必須控制卸料板的運(yùn)動(dòng),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(yīng)確保凹?;瑝K壓力足夠,以保證拉深件底面的平面度。拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)合理,可以很好地控制結(jié)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)過程,達(dá)到多工序組合的目的。例如典型的落料拉深切邊沖孔復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)中也用到了滾軸結(jié)構(gòu),所以在卷邊過程中滾動(dòng)的摩擦力非常小,不容易擦傷工件表面。對那些需要在馬達(dá)中旋轉(zhuǎn)的拉深結(jié)構(gòu)件,切邊的高度、跳動(dòng)度等要求相當(dāng)高,需要在模具中設(shè)計(jì)特別的旋切結(jié)構(gòu),利用旋轉(zhuǎn)(切)運(yùn)動(dòng)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(dāng)美觀。值得一提的是,此旋切結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計(jì)改良后,已經(jīng)非常易于模具加工制作,并且已運(yùn)用于連續(xù)拉深模具當(dāng)中。6.連續(xù)模具中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用連續(xù)模具中常常同時(shí)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(jī)械運(yùn)動(dòng)也包括了這三種工藝的基本運(yùn)動(dòng)模式,對連續(xù)模具中運(yùn)動(dòng)的控制,應(yīng)分成各基本工藝分別進(jìn)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(fù)雜、較特別的沖壓件,其沖壓運(yùn)動(dòng)較費(fèi)時(shí),在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中可以分解成效率較高的沖壓運(yùn)動(dòng)。例如,工程膨脹螺釘圓筒件在連續(xù)模具設(shè)計(jì)中即可將其圓筒成型運(yùn)動(dòng)分解為兩側(cè)90度圓弧彎曲~中間60度圓弧彎曲~整體抱圓~圓度校正四個(gè)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?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中還牽涉到送料機(jī)、吹風(fēng)裝置等,在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到這些因素,讓沖床、模具、送料機(jī)和吹風(fēng)裝置的運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上配合好,連續(xù)模具才能真正順利生產(chǎn)。7.結(jié)束語盡管各種工藝的基本運(yùn)動(dòng)原理是不同的,但是也有共同點(diǎn),就是卸料板(或滑塊)的運(yùn)動(dòng)是重要的控制因素。實(shí)際上,在模具設(shè)計(jì)當(dāng)中,產(chǎn)品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運(yùn)動(dòng)那樣簡單,應(yīng)當(dāng)要根據(jù)具體情況對產(chǎn)品工藝作好運(yùn)動(dòng)分析,再據(jù)此作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。在對產(chǎn)品工藝運(yùn)動(dòng)作分析時(shí),應(yīng)主要考慮其必要性、時(shí)間性、可行性,還應(yīng)具有創(chuàng)造性。必要性是指運(yùn)用基本運(yùn)動(dòng)原理判斷需要那些運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝;時(shí)間性是指所需各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的先后順序;可行性是指能否通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng);創(chuàng)造性是指在前述運(yùn)動(dòng)無法被實(shí)現(xiàn)或運(yùn)動(dòng)無法完全實(shí)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工藝,也就是前面所說的對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的靈活運(yùn)用。沖壓過程存在多種多樣的機(jī)械運(yùn)動(dòng),而各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)對沖壓工藝實(shí)現(xiàn)與沖壓件品質(zhì)的影響也各不相同,因而在沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和靈活運(yùn)用對提高設(shè)計(jì)水平和保證沖壓件品質(zhì)具有重要意義
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