tp沖壓模具設計,沖壓模具設計100例

博主:adminadmin 2023-05-20 06:06:06 條評論
摘要:今天給各位分享tp沖壓模具設計的知識,其中也會對沖壓模具設計100例進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本...

今天給各位分享tp沖壓模具設計的知識,其中也會對沖壓模具設計100例進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!

tp沖壓模具設計,沖壓模具設計100例

本文目錄概覽:

  • 1、沖壓模具的設計步驟是什么
  • 2、圓環(huán)沖壓模具有幾種設計
  • 3、沖壓模具的設計與制作技巧
  • 4、模具設計工藝要求

沖壓模具的設計步驟是什么

步驟:

1、先分析鈑金零件,包括材料,成型步驟等。

2、根據(jù)產量,產能,成本,現(xiàn)有設備,客戶要求等,制定模具方案。

3、產品排樣,即制定沖壓工藝。

4、按工步繪制和設計模具,出圖。

圓環(huán)沖壓模具有幾種設計

兩種。

1、單工序模具構造設計,就是在沖床的一次行程內,只能完畢一道工序。對一些精度需求不高,出產批量不大的工件,選用單工序模具仍是對比適合的。

2、復合模具構造設計,就是在沖床的一次行程內,完畢兩道以上的沖壓工序。在完畢這些工序過程中,沖件資料無需進給移動。

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、機床模座是否已經磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小孔徑沖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、采用橋式步沖

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)跳躍步沖。

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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模具設計工藝要求

二:工藝路線的擬訂

擬訂工藝路線是設計工藝規(guī)程最為關鍵的一步,需順序完成以下幾個方面的工作。

內容 原則 原則說明 具體實例

準 精

則 基準重合原則 應盡可能選擇被加工表面的設計基準為精基準,這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。 ————

統(tǒng)一基準原則 應盡可能選擇用同一組精基準加工工件上盡可能多的加工表面,以保證各加工表面之間的相對位置關系。 例如,加工軸類零件時,一般都采用兩個頂尖孔作為統(tǒng)一精基準來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面,這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸心線的垂直度。

互為基準原則 當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時,可以采用兩個加工表面互為基準反復加工的方法。 例如,車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴格的同軸度要求,常先以主軸錐孔為基準磨主軸前、后支承軸頸表面,然后再以前、后支承軸頸表面為基準磨主軸錐孔,最后達到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。

自為基準原則 一些表面的精加工工序,要求加工余量小而均勻,常以加工表面自身為基準 圖示為在導軌磨床上磨床身導軌表面,被加工床身1通過楔鐵2支承在工作臺上,縱向移動工作臺時,輕壓在被加工導軌面上的百分表指針便給出了被加工導軌面相對于機床導軌的不平行度讀數(shù),根據(jù)此讀數(shù)操作工人調整工件1底部的4個楔鐵,直至工作臺帶動工件縱向移動時百分表指針基本不動為止,然后將工件1夾緊在工作臺上進行磨削。

在導軌磨床上磨床身導軌面

則 保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 被加工零件上如有不加工表面應選不加工面作粗基準,這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置 圖示套筒法蘭零件,表面為不加工表面,為保證鏜孔后零件的壁厚均勻,應選表面作粗基準鏜孔、車外圓、車端面。當零件上有幾個不加工表面時,應選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。

套筒法蘭加工實例

合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮,應選擇重要表面作粗基準。 在床身零件中,導軌面是最重要的表面,它不僅精度要求高,而且要求導軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時,導軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的,導軌面材料質地致密,砂眼、氣孔相對較少,因此要求加工床身時,導軌面的實際切除量要盡可能地小而均勻,故應選導軌面作粗基準加工床身底面,然后再以加工過的床身底面作精基準加工導軌面,此時從導軌面上去除的加工余量可較小而均勻。??

床身加工粗基準選擇

便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定,夾緊可靠,要求所選用的粗基準盡可能平整、光潔,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷,并有足夠的支承面積。 ————

粗基準一般不得重復使用的原則 在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次,這是因為粗基準一般都很粗糙,重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大,因此,粗基一般不得重復使用。 ————

擇 在選擇加工方法時,首先根據(jù)零件主要表面的技術要求和工廠具體條件,先選定它的最終工序方法,然后再逐一選定該表面各有關前導工序的加工方法。 同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工,但每種加工方法所能獲得的加工質量、加工時間和所花費的費用卻是各不相同的,工程技術人員的任務,就是要根據(jù)具體加工條件(生產類型、設備狀況、工人的技術水平等)選用最適當?shù)募庸し椒?,加工出合乎圖紙要求的機器零件。具有一定技術要求的加工表面,一般都不是只通過一次加工就能達到圖紙要求的,對于精密零件的主要表面,往往要通過多次加工才能逐步達到加工質量要求。 例如,加工一個精度等級為?IT?6、表面粗糙度Ra為0.2m的鋼質外圓表面,其最終工序選用精磨,則其前導工序可分別選為粗車、半精車和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序選定之后,再選定次要表面的加工方案和加工工序。

分 粗加工階段 將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的是:

(1)保證零件加工質量;

(2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理;

(3)有利于合理利用機床設備。

此外,將工件加工劃分為幾個階段,還有利于保護精加工過的表面少受磕碰損壞。? ————

半精加工階段

精加工階段

光整加工階段

散 工序集中原則 按工序集中原則組織工藝過程,就是使每個工序所包括的加工內容盡量多些,將許多工序組成一個集中工序,最大限度的工序集中,就是在一個工序內完成工件所有表面的加工。 傳統(tǒng)的流水線、自動線生產基本是按工序分散原則組織工藝過程的,這種組織方式可以實現(xiàn)高生產率生產,但對產品改型的適應性較差,轉產比較困難。

工序分散原則 按工序分散原則組織工藝過程,就是使每個工序所包括的加工內容盡量少些,最大限度的工序分散就是每個工序只包括一個簡單工步。? 采用數(shù)控機床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程,生產適應性反而好,轉產相對容易,雖然設備的一次性投資較高,但由于有足夠的柔性,仍然受到愈來愈多的重視。?

排 機械加工工序的安排 先加工定位基準面,再加工其它表面 ————

先加工主要表面,后加工次要表面

先安排粗加工工序,后安排精加工工序

先加工平面,后加工孔

熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序,例如,退火、正火、調質等,應在切削加工之前進行。? 為消除工件內應力安排的熱處理工序,例如,人工時效、退火等,最好安排在粗加工階段之后進行。為了減少運輸工作量,對于加工精度要求不高的工件也可安排在粗加工之前進行。對于機床床身、立柱等結構較為復雜的鑄件,在粗加工前后都要進行時效處理(人工時效或自然時效),使材料組織穩(wěn)定,日后不再有較大的變形產生。為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序,例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等,一般都安排在工藝過程最后階段進行。

其它工序的安排 為保證零件制造質量,防止產生廢品,需在下列場合安排檢驗工序:1)粗加工全部結束之后;2)送往外車間加工的前后;3)工時較長和重要工序的前后;4)最終加工之后。除了安排幾何尺寸檢驗工序之外,有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗工序。 零件表層或內腔的毛刺對機器裝配質量影響甚大,切削加工之后,應安排去毛刺工序。零件在進入裝配之前,一般都應安排清洗工序。工件內孔、箱體內腔易存留切屑,研磨、珩磨等光整加工工序之后,微小磨粒易附著在工件表面上,要注意清洗。在用磁力夾緊工件的工序之后,要安排去磁工序,不讓帶有剩磁的工件進入裝配線。

機床設備與工藝裝備的選擇 所選機床設備的尺寸規(guī)格應與工件的形體尺寸相適應,精度等級應與本工序加工要求相適應,電機功率應與本工序加工所需功率相適應,機床設備的自動化程度和生產效率應與工件生產類型相適應。工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產效率和制造成本,應根據(jù)不同情況適當選擇。在中小批生產條件下,應首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具);在大批大量生產中,可根據(jù)加工要求設計制造專用工藝裝備。?機床設備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設備投資的當前效益,還要考慮產品改型及轉產的可能性,應使其具有足夠的柔性。

三:加工余量

(一)概述

用材料去除法制造機器零件時,一般都要從毛坯切除一層層材料之后最后才能得到符合圖紙規(guī)定要求的零件。坯上留作加工用的材料層,稱為加工余量。加工余量又有總余量和工序余量之分。某一表面毛坯尺寸與零件設計尺寸之差稱為總余量,以Zo表示。該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為工序余量Zi??傆嗔縕0與工序余量Zi的關系可用下式表示:

式中:n—某一表面所經歷的工序數(shù)。

單邊余量與雙邊余量 被包容面加工工序余量及公差

工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。對于非對稱表面,其加工余量用單邊余量Zb表示:

Zb=la-lb 式中:Zb—本工序的工序余量; lb—本工序的基本尺寸; la—上工序的基本尺寸。

對于外圓與內圓這樣的對稱表面,其加工余量用雙邊余量2Zb表示,

對于外圓表面有:2Zb=da-db;對于內圓表面有:2Zb=Db-Da

由于工序尺寸有偏差,故各工序實際切除的余量值式變化的,因此工序余量有公稱余量(簡稱余量)、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分,對于上圖所示被包容面加工情況,本工序加工的公稱余量:Zb=la-lb

公稱余量的變動范圍:TZ=Zmax—Zmin=Tb+Ta 式中:Tb—本工序工序尺寸公差; Ta—上工序工序尺寸公差。

工序尺寸公差一般按“入體原則”標注。對被包容尺寸(軸徑),上偏差為0,其最大尺寸就是基本尺寸;對包容尺寸(孔徑、鍵槽)、下偏差為0,其最小尺寸就是基本尺寸。

(二)影響加工余量的因素

(1)上工序留下的表面粗糙度值Ry(表面輪廓最大高度)和表面缺陷層深度

(2)上工序的尺寸公差Ta

(3)Ta值沒有包括的上工序留下的空間位置誤差ea

(4)本工序的裝夾誤差b

(三)加工余量的確定——計算法、查表法和經驗估計法

四、工序尺寸及其公差的確定

零件圖上所標注的尺寸公差是零件加工最終所要求達到的尺寸要求,工藝過程中許多中間工序的尺寸公差,必須在設計工藝過程中予以確定。工序尺寸及其公差一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的,為掌握工藝尺寸鏈計算規(guī)律,這里先介紹尺寸鏈的概念及尺寸鏈計算方法,然后再就工序尺寸及其公差的確定方法進行論述。?

(一)尺寸鏈及尺寸鏈計算公式?

1.尺寸鏈的定義?

在工件加工和機器裝配過程中,由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組,稱為尺寸鏈。

圖示工件如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用調整法加工臺階面B,得尺寸A2,要求保證B面與C面間尺寸A0;A1、A2和A0這三個尺寸構成了一個封閉尺寸組,就成了一個尺寸鏈。組成尺寸鏈的每一個尺寸,稱為尺寸鏈的環(huán)。尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為封閉環(huán),在圖b所示尺寸鏈中,A0是間接得到的尺寸,它就是圖b所示尺寸鏈的封閉環(huán)。尺寸鏈中凡屬通過加工直接得到的尺寸稱為組成環(huán),尺寸鏈中A1與A2都是通過加工直接得到的尺寸,A1、A2都是尺寸鏈的組成環(huán)。組成環(huán)按其對封閉環(huán)的影響又可分為增環(huán)和減環(huán)。當其它組成環(huán)的大小不變,若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大,則此組成環(huán)就稱為增環(huán);若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而減小,則此組成環(huán)就稱為減環(huán);在圖b所示尺寸鏈中,A1是增環(huán),A2是減環(huán)。

尺寸鏈示例

2.尺寸鏈的分類

按尺寸鏈在空間分布的位置關系,可分為直線尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。

3.尺寸鏈的計算

尺寸鏈計算有正計算、反計算和中間計算等三種類型。已知組成環(huán)求封閉環(huán)的計算方式稱作正計算;已知封閉環(huán)求各組成環(huán)稱作反計算;已知封閉環(huán)及部分組成環(huán),求其余的一個或幾個組成環(huán),稱為中間計算。

尺寸鏈計算有極值法與統(tǒng)計法兩種。用極值法解尺寸鏈是從尺寸鏈各環(huán)均處于極值條件來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關系的。用統(tǒng)計法解尺寸鏈則是運用概率論理論來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關系的。?

4.極值法解尺寸鏈的計算公式

機械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸(A)、上偏差(ES)、下偏差(EI)表示,還可以用最大極限尺寸(Amax)與最小極限尺寸(Amin)或基本尺寸(A)、中間偏差()與公差(T)表示,它們之間的關系參見圖。

(1)封閉環(huán)基本尺寸Ao等于所有增環(huán)基本尺寸(Ap)之和減去所有減環(huán)基本尺寸(Aq)之和,即

式中:m—組成環(huán)數(shù); k—增環(huán)數(shù);

i—第i組成環(huán)的尺寸傳遞系數(shù),對直線尺寸鏈而言,增環(huán)的i=1,減環(huán)的i=-1。

(2)環(huán)的極限尺寸 Amax=A+ES Amin=A-EI

(3)環(huán)的極限偏差 ES=Amax-A EI=A-Amin

基本尺寸、極限偏差、公差與中間偏差

(4)封閉環(huán)的中間偏差

式中:i—第i組成環(huán)的中間偏差。

(5)封閉環(huán)公差

(6)組成環(huán)中間偏差 i=(ESi+EIi)/2

(7)封閉環(huán)極限尺寸

(8)封閉環(huán)極限偏差

5.統(tǒng)計法解直線尺寸鏈基本計算公式

機械制造中的尺寸分布多數(shù)為正態(tài)分布,但也有非正態(tài)分布,非正態(tài)分布又有對稱分布與不對稱分布。統(tǒng)計法解算尺寸鏈的基本計算公式除可應用極限法解直線尺寸鏈的有些基本公式外,尚有以下兩個基本計算公式:?

(1)封閉環(huán)中間偏差

(2)封閉環(huán)公差

式中:ei—第i組成環(huán)尺寸分布曲線的不對稱系數(shù);

eiTi/2—第i組成環(huán)尺寸分布中心相對于公差帶的偏移量;

ko—封閉環(huán)的相對分布系數(shù);

ki—第i組成環(huán)的相對分布系數(shù)。

不同分布曲線的e值與k值

(二)幾種工藝尺寸鏈的分析與計算

1.定位基準與設計不重合時工序尺寸公差的計算

2.一次加工滿足多個設計尺寸要求時工序尺寸及其公差的計算

3.用工藝尺寸圖表追跡法計算工序尺寸和余量

在制定工藝過程或分析現(xiàn)行工藝時,經常會遇到既有基準不重合得工藝尺寸換算,又有工藝基準的多次轉換,還有工序余量變化得影響,整個工藝過程中有著較復雜的基準關系和尺寸關系。為了經濟合理地完成零件的加工工藝過程,必須制定一套正確而合理的工藝尺寸。在這種情況下,可以應用上述單個尺寸鏈來逐個解算,也可以用圖表追跡法或稱公差表法綜合求出。

圖示一個套類零件有關軸向表面的工藝過程是:

工序1.以大端面A定位,車小端面D,保證全長工序尺寸A1T(A1)/2;車小外圓到B,保證M。

工序2.以小端面D定位,精車大端面A,保證全長工序尺寸為A2T(A2)/2;鏜大孔,保證到C面的孔深工序尺寸為A3T(A3)/2。

工序3.以小端面D定位,磨大端面A,保證全長尺寸A4=L。

工序尺寸追跡法具體過程

(FLASH動畫)

五:時間定額

時間定額指在一定生產條件下規(guī)定生產一件產品和完成一道工序所需消耗的時間。由基本時間(tm)、輔助時間(ta)、布置工作地時間(ts)、休息和生理需要時間(tr)和準備與終結時間(tbe)。其中:單件時間tp=tm+ta+ts+tr,單件計算時間tpc=tp+tbe/m 。

六:工藝方案的經濟分析

經濟分析即通過比較各種不同工藝方案的生產成本,選出其中最為經濟的加工方案。生產成本包括兩部分費用,一部分費用與工藝過程直接有關,另一部分費用與工藝過程不直接有關。與工藝過程直接有關的費用稱為工藝成本,工藝成本約占零件生產成本的70%~75%。對工藝方案進行經濟分析時,只要分析與工藝過程直接有關的工藝成本即可,因為在同一生產條件下與工藝過程不直接有關的費用兩相比方案基本上是相等的。

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