45度沖孔沖壓模具,沖壓沖孔角度
本篇文章給大家談?wù)?5度沖孔沖壓模具,以及沖壓沖孔角度對應(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、沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
- 2、沖壓模具設(shè)計流程?
- 3、沖壓模具的工作原理
- 4、冷沖壓模具設(shè)計實(shí)例
沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
沖壓模具的設(shè)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(shí)現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)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(zhì)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(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應(yīng)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(diǎn)來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)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(guān)。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(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)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(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)塔的對中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)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(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)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(zhì)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(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機(jī)。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨,沒有一個嚴(yán)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(dá)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(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過機(jī)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(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請調(diào)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(zhì)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(yīng)超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當(dāng)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(yīng)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(dá)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(jī)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(yīng)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(zhǔn)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(yīng)注意事項(xiàng)
(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(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)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(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導(dǎo)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(zhuǎn)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(xiàng)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(nèi)容真不錯,值得關(guān)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(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。
有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)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(yán)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(diào)整,上下模對中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因:沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)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(dāng),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(cè)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(zhuǎn)塔內(nèi)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(xiàng)
1、不同型號的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米,如果調(diào)整量過大,容易造成機(jī)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(nèi)容真不錯,值得關(guān)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(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來實(shí)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(jìn)行溝通。
9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^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(xiàng)
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(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機(jī)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(jī)器公稱力上限,特別對于高剪切強(qiáng)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(nèi)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(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時,應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)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(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)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(yīng)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(yīng)力增大下沖運(yùn)動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)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(yīng)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(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
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沖壓模具設(shè)計流程?
從事五金沖壓模具行業(yè)的人,應(yīng)該都對各類沖壓模具結(jié)構(gòu)非常熟悉。以下是我為大家整理的關(guān)于,給大家作為參考,歡迎閱讀!
1、沖壓零件的沖壓工藝性分析 沖壓零件必須具有良好的沖壓工藝性,才能以最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法制造出合格的沖壓零件,可以按照以下的方法完成沖壓件的工藝性分析:
a.讀懂零件圖;除零件形狀尺寸外,重點(diǎn)要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的結(jié)構(gòu)和形狀是否適合沖壓加工。
c.分析零件的基準(zhǔn)選擇及尺寸標(biāo)注是否合理,尺寸、位置和形狀精度是否適合沖壓加工。
d.沖裁件斷面的表面粗糙度要求是否過高。
e.是否有足夠大的生產(chǎn)批量。
如果零件的工藝性太差,應(yīng)與設(shè)計人員協(xié)商,提出修改設(shè)計的方案。如果生產(chǎn)批量太小,應(yīng)考慮采用其它的生產(chǎn)方法進(jìn)行加工。
2、沖壓工藝方案設(shè)計及最佳工藝規(guī)程設(shè)計:
a.根據(jù)沖壓零件的形狀尺寸,初步確定沖壓工序的性質(zhì),如:沖裁、彎曲、拉深、脹形、擴(kuò)孔。
b.核算各沖壓成形方法的變形程度,若變形成度超過極限變形程度,應(yīng)計算該工序的沖壓次數(shù)。
c.根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求,安排合理的沖壓順序。要注意確保每道工序的變形區(qū)都是弱區(qū),已經(jīng)成形的部分***含已經(jīng)沖制出的孔或外形***在以后的工序中不得再參與變形,多角彎曲件要先彎外后彎內(nèi),要安排必要的輔助工序和整形、校平、熱處理等工序。
d.在保證制件精度的前提下,根據(jù)生產(chǎn)批量和毛坯定位與出料要求。確定合理的工序組合方式。
e.要設(shè)計兩個以上的工藝方案,并從質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、模具的刃磨與維修、模具壽命及操作安全性等各個方面進(jìn)行比較,從中選定一個最佳的工藝方案。 f.初步確定各個工序的沖壓裝置。
3、沖壓零件毛坯設(shè)計及排樣圖設(shè)計:
a.按沖壓件性質(zhì)尺寸,計算毛坯尺寸,繪制毛坯圖。
b.按毛坯性質(zhì)尺寸,設(shè)計排樣圖,進(jìn)行材料利用率計算。要設(shè)計多種排樣方案,經(jīng)過比較選擇其中的最佳方案。
4、沖壓模具設(shè)計:
a.確定沖壓加工各工序的模具結(jié)構(gòu)形式,并繪制模具簡圖。
b.對指定的1—2個工序的模具進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并繪制模具工作圖。設(shè)計方法如下:
※確定模具的種類:簡單模、連續(xù)模還是復(fù)合模。
※模具工作零件設(shè)計:計算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模長度,確定凸、凹模結(jié)構(gòu)形式和連線固定方式。
※確定毛坯的定位和定距方式,并對相應(yīng)的定位、定距零件進(jìn)行設(shè)計。 ※??確定壓料、卸料、頂件及推件方式,并對相應(yīng)的壓料板、卸料板、推件塊等進(jìn)行設(shè)計。
※模架設(shè)計:包括上下模座及導(dǎo)向方式的設(shè)計,也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架。 ※??在完成以上工作的基礎(chǔ)上,按比例繪制模具工作圖。先用雙點(diǎn)劃線繪制毛坯,再繪制工作零件,然后繪制定位和定距零件,用連線零件把以上各部分連線起來,最后在適當(dāng)?shù)奈恢美L制壓料和卸料零件。根據(jù)模具的具體情況,以上順序也可作適當(dāng)調(diào)整。
※工作圖上應(yīng)該標(biāo)注模具的外輪廓尺寸、模具閉合高度、配合尺寸及配合型式。工作圖上要標(biāo)注模具的制造精度和技術(shù)條件的要求。工作圖要按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,有標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄和名細(xì)表。如果是落料模,要在工作圖的左上角上繪制排樣圖。
※ 計算模具壓力中心,檢查壓力中心與模柄中心線是否重合。如果不重合,對模具結(jié)果作相應(yīng)的修改。
※ 計算沖壓力,最后選定沖壓裝置,進(jìn)行模具與沖壓裝置相關(guān)尺寸的校核***閉合高度、工作臺面、模柄安裝尺寸等***。
5、測繪模具的大部分零件圖***要求完成圖紙工作量折合為A0圖三張以上***,零件圖要求按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,標(biāo)注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技術(shù)要求。
6、填寫沖壓加工工藝規(guī)程卡片。
7、在所設(shè)計的模具零件圖中,選擇兩個零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝分析、編制合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程,并填寫機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片。
8、根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計計算編寫設(shè)計說明書一份。
模具設(shè)計步驟
1.對所設(shè)計模具之產(chǎn)品進(jìn)行可行性分析,以電腦機(jī)箱為例,首先將各元件產(chǎn)品圖紙利用設(shè)計軟體進(jìn)行組立分析,即我們工作中所說的套圖,確保在模具設(shè)計之前各產(chǎn)品圖紙的正確性,另一方面可以熟悉各元件在整個機(jī)箱中的重要性,以確定重點(diǎn)尺寸,這樣在模具設(shè)計中很有好處的,具體的套圖方法這里就不做詳細(xì)的介紹了。
2.在產(chǎn)品分析之后所要進(jìn)行的工作,對產(chǎn)品進(jìn)行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu),并對產(chǎn)品進(jìn)行排工序,確定各工序沖工內(nèi)容,并利用設(shè)計軟體進(jìn)行產(chǎn)品展開,在產(chǎn)品展開時一般從后續(xù)工程向前展開,例如一產(chǎn)品需要量五個工序,沖壓完成則在產(chǎn)品展開時從產(chǎn)品圖紙開始到四工程、三工程、二工程、一工程,并展開一個圖形后復(fù)制一份再進(jìn)行前一工程的展開工作,即完成了五工程的產(chǎn)品展開工作,然后進(jìn)行細(xì)致的工作,注意,這一步很重要,同時需特別細(xì)心,這一步完成的好的話,在繪制模具圖中將節(jié)省很多時間,對每一工程所沖壓的內(nèi)容確定好后,包括在成型模中,產(chǎn)品材料厚度的內(nèi)外線保留,以確定凸凹模尺寸時使用,對于產(chǎn)品展開的方法在這里不再說明,將在產(chǎn)品展開方法中具體介紹。
3.備料,依產(chǎn)品展開圖進(jìn)行備料,在圖紙中確定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等,注意直接在產(chǎn)品展開圖中進(jìn)行備料,這樣對畫模具圖是有很大好處的,我所見到有很多模具設(shè)計人員直接對產(chǎn)品展開圖進(jìn)行手工計算來備料,這種方法效率太低,直接在圖紙上畫出模板規(guī)格尺寸,以組立圖的形式表述,一方面可以完成備料,另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作,因?yàn)樵诶L制各元件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷釘、導(dǎo)柱、螺絲孔即可。
4.在備料完成后即可全面進(jìn)入模具圖的繪制,在備料圖紙中再制一份出來,進(jìn)行各元件的繪制,如加入螺絲孔,導(dǎo)柱孔,定位孔等孔位,并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,在成型模中,上下模的成型間隙,一定不能忘記,所以這些工作完成后一個產(chǎn)品的模具圖差不多已完成了80%,另外在繪制模具圖的過程中需注意:各工序,指制作,如鉗工劃線,線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層,這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處,如顏色的區(qū)分等,尺寸的標(biāo)注也是一個非常重要的工作,同時也是一件最麻煩的工作,因?yàn)樘速M(fèi)時間了。
5.在以上圖紙完成之后,其實(shí)還不能發(fā)行圖紙,還需對模具圖紙進(jìn)行校對,將所有配件組立,對每一塊不同的模具板制作不同的圖層,并以同一基準(zhǔn)如導(dǎo)柱孔等到進(jìn)行模具組立分析,并將各工序產(chǎn)品展開圖套入組立圖中,確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。
沖壓模具的工作原理
沖壓模具的原理 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。
一、沖壓模的工作過程:
落料沖裁模,其工作原理如下,直接或問接固定在上模上的組成模具的上模, 它通過模柄與沖床滑塊相聯(lián)結(jié)。固定在下模上的零組成了模具的下模,并利用壓板固 定在沖床的工作臺上。上模與下模通過導(dǎo)、導(dǎo)導(dǎo)向。工作時,條料靠著擋料送進(jìn)定位, 當(dāng)上模隨滑塊下降時,卸料先壓住板料,接著凸沖落凹上面的材料獲得工件。這時工 件卡在凸模與頂塊之聞,廢料也緊緊箍在凸模上。在上?;厣龝r,工件由頂塊靠頂板 借彈簧的彈力從凹模洞口中頂出;同時箍在凸模上的廢料,由卸料板靠彈簧的彈力卸 掉,再取走工件,至此完成整個落料過程。再將條料送進(jìn)一個步距,進(jìn)行下一次沖裁 落料過程,如此往復(fù)進(jìn)行。
二、 沖壓模的分類:
1、敞開模:結(jié)構(gòu)簡單,尺寸小、重量輕、制造易、成本低、但壽命低、精度差、
適于精度要求不高,開頭簡單,小批量或試制的沖裁件。
2、導(dǎo)板式:精度比敞開模高,適于開頭簡單,工件尺寸不大的沖裁件。要求壓 力機(jī)行程不大于導(dǎo)板厚度。
3、導(dǎo)柱式:導(dǎo)柱導(dǎo)向保證沖裁間隙均勻,沖裁件的工件尺寸精度高,模具使用 壽命長,安裝方便,適于大批量生產(chǎn)。
4、連續(xù)模:條料要求精確定位,使內(nèi)孔與外形相互位置精度得到保證。生產(chǎn)率 高,具有一定的沖裁精度,適于大批量生產(chǎn)。
5、復(fù)合模:沖壓件的內(nèi)外形相互位置精度高,適合于大批量生產(chǎn)。
冷沖壓模具設(shè)計實(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)計針對所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計,其中設(shè)計內(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,計算沖壓工序壓力,選用壓力機(jī)及確定壓力中心,計算凸凹模刃口尺寸,主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工工藝編制,壓力機(jī)的校核。
沖裁模設(shè)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(shè)計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》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》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。考慮到零件尺寸大小,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
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)計計算
5.1 排樣設(shè)計與計算
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》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》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(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》附表1可知: MPa;
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)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(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(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。按磨損情況分類計算:
i)凹模磨損后增大的尺寸,按《冷沖壓工藝及模具設(shè)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(shè)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(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》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》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(shè)計選用零件、部件,繪制模具總裝草圖
6.1 凹模設(shè)計
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》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》表3-24,得:K=0.28;
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)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(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
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
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》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》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》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》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。
由于計算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》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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