汽車沖壓模具制造方案,汽車沖壓模具視頻
本篇文章給大家談?wù)勂嚊_壓模具制造方案,以及汽車沖壓模具視頻對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、汽車模具制造是什么?主要是做什么的?
- 2、汽車沖壓覆蓋件模具
- 3、沖壓生產(chǎn)的流程和注意事項(xiàng)
- 4、汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng)有哪些內(nèi)容?
- 5、冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例
- 6、汽車沖壓模具
汽車模具制造是什么?主要是做什么的?
汽車模具從狹義上講就是沖制汽車車身上所有沖壓件的模具的總稱,也就是“汽車車身沖壓模具”,作用是制造汽車上所有零件的模具總稱。例如,沖壓模具、注塑模具、鍛造模具、鑄造蠟?zāi)?、玻璃模具等?/p>
汽車車身上的的沖壓件大體上分為覆蓋件、梁架件和一般沖壓件,能夠明顯表示汽車形象特征的沖壓件是汽車覆蓋件。
因此更加特指的汽車模具可以說(shuō)成是“汽車覆蓋件沖壓模具”,簡(jiǎn)稱汽車覆蓋件沖模,例如,前車門外板修邊模、前車門內(nèi)板沖孔模等。
擴(kuò)展資料:
汽車上所有沖壓件的模具都稱為“汽車沖壓模具”,歸納起來(lái)就是:
1、汽車模具是制造汽車上所有零件的模具總稱。
2、汽車沖壓模具是沖制汽車上所有沖壓件的模具。
3、汽車車身沖壓模具是沖制汽車車身上所有沖壓件的模具。
4、汽車覆蓋件沖壓模具是沖制汽車車身上所有覆蓋件的模具。
汽車沖壓覆蓋件模具
汽車覆蓋件模具
汽車模具最主要的組成部分就是覆蓋件模具。這類模具主要是冷沖模。廣義上的“汽車模具”是制造汽車上所有零件的模具總稱。例如,沖壓模具、注塑模具、鍛造模具、鑄造蠟?zāi)?、玻璃模具等? 人們一說(shuō)汽車,首先呈現(xiàn)在眼前的是汽車的車身。也就是說(shuō)車身是汽車的標(biāo)識(shí)性總成。車身代表了那款汽車的形象特征。汽車模具從狹義上講就是沖制汽車車身上所有沖壓件的模具的總稱。也就是“汽車車身沖壓模具”。例如,頂蓋翻邊模、橫梁加強(qiáng)板壓形模等。 汽車車身上的的沖壓件大體上分為覆蓋件、梁架件和一般沖壓件。能夠明顯表示汽車形象特征的沖壓件是汽車覆蓋件。因此,更加特指的汽車模具可以說(shuō)成是“汽車覆蓋件沖壓模具”。簡(jiǎn)稱汽車覆蓋件沖模。例如,前車門外板修邊模、前車門內(nèi)板沖孔模等。 當(dāng)然汽車上的不只車身上有沖壓件。汽車上所有沖壓件的模具都稱為“汽車沖壓模具”。歸納起來(lái)就是: 1. 汽車模具是制造汽車上所有零件的模具總稱。 2. 汽車沖壓模具是沖制汽車上所有沖壓件的模具。 3. 汽車車身沖壓模具是沖制汽車車身上所有沖壓件的模具。 4. 汽車覆蓋件沖壓模具是沖制汽車車身上所有覆蓋件的模具。 現(xiàn)在我們這個(gè)板塊一說(shuō)汽車模具好像都指的是汽車覆蓋件沖模。為了不和廣義的汽車沖?;煜?,在發(fā)帖時(shí)最好用汽車覆蓋件沖模不用汽車沖模。 沖壓模具的形式很多,沖模也依工作性質(zhì),模具構(gòu)造,模具材料三方面來(lái)分類。 一般可按以下幾個(gè)主要特征分類: 1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類 a.沖裁模 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 c.拉深模 是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。 d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 2.根據(jù)工序組合程度分類 a.單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。 b.復(fù)合模 只有一個(gè)工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 c.級(jí)進(jìn)模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個(gè)或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 3、依產(chǎn)品的加工方法分類 依產(chǎn)品加工方法的不同,可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。 a. 沖剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。 b.彎曲模具:是將平整的毛胚彎成一個(gè)角度的形狀,視零件的形狀、精度及生產(chǎn)量的多寡,乃有多種不同形式的模具,如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。 c.抽制模具:抽制模具是將平面毛胚制成有底無(wú)縫容器。 d.成形模具:指用各種局部變形的方法來(lái)改變毛胚的形狀,其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。 e.壓縮模具:是利用強(qiáng)大的壓力,使金屬毛胚流動(dòng)變形,成為所需的形狀,其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。
編輯本段汽車輪胎模具
用于硫化成型各類輪胎的模具。 汽車輪胎模具分類 1:活絡(luò)模具,由花紋圈,模套,上下側(cè)板組成。 活絡(luò)模具區(qū)分圓錐面導(dǎo)向活絡(luò)模具及斜平面導(dǎo)向活絡(luò)模具 2:兩半模具,由上模,下模兩片組成。 汽車輪胎模具加工工藝 以活絡(luò)模具為例 1:根據(jù)輪胎模具圖鑄造或鍛打毛坯,再粗車毛坯并熱處理。輪胎模具毛坯進(jìn)行完全退火處理,消除內(nèi)應(yīng)力,退火時(shí)應(yīng)放平,避免變形過(guò)大。 2:按圖紙打吊裝孔,再按半精車圖紙將花紋圈的外徑和高度加工到位,用半精車程序車花紋圈內(nèi)腔,車完用半精車樣板檢驗(yàn)。 3:用加工好的輪胎模具花紋電極把花紋圈內(nèi)花紋用電火花加工成型,用樣板檢驗(yàn)。 4:把花紋圈按廠家的要求均分成數(shù)份,分別畫(huà)出標(biāo)示線,放到工裝內(nèi)打背部腰孔并攻絲。 5:按照工序8所分的等份,對(duì)準(zhǔn)劃線處切割。 6:把切割好的花紋塊按圖紙要求對(duì)花紋進(jìn)行打光、清角、清根、打排氣孔。 7:對(duì)花紋塊型腔內(nèi)部均勻噴沙,要求顏色一致。 8:將花紋圈、模套、上下側(cè)板合并組裝,完成輪胎模具。 塑料模具分類的方法很多,按照塑料制件成型加工的方法的不同可以分為以下幾類: 注射模 注射模又稱注塑模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是,將塑原材料放置在注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)。塑料受熱熔融,在注射機(jī)的螺桿或柱塞推動(dòng)下,經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔,塑料在模具型腔內(nèi)經(jīng)保溫、保壓、冷卻固化成型。由于加熱加壓裝置能夠分階段發(fā)揮作用,注射成型不但能成型形狀復(fù)雜的塑料制件,而且生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好。故注射成型在塑料制件成型中占有很大的比重,注射模占塑料成型模具的一半以上。注射機(jī)主要用于熱塑性塑料的成型,近年來(lái)也逐漸用于熱固性塑料的成型。 壓縮模 壓縮模又稱壓制?;驂耗z模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是,將塑料原材料直接加在敞開(kāi)的模具型腔內(nèi),然后合模,塑料在熱和壓力作用下呈熔融狀態(tài)后,以一定壓力充滿型腔。此時(shí),塑料的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了化學(xué)交聯(lián)反應(yīng),逐漸硬化定型。壓縮模多用于熱固性塑料,其成型塑件大多用于電器開(kāi)關(guān)的外殼和日常生活用品。 傳遞模 傳遞模又稱壓注模或擠膠模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是,將塑料原料加入預(yù)熱的加料室里,然后由壓柱向加料室內(nèi)的塑料原料施加壓力,塑料在高溫高壓下熔融并通過(guò)模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔,然后發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反映而逐漸固化成型。傳遞成型工藝多用于熱固性塑料,可以成型形狀比較復(fù)雜的塑料制件。 擠出模 擠出模又稱擠出機(jī)頭。這種模具能連續(xù)生產(chǎn)斷面形狀相同的 塑料,例如塑料管材、棒材、片材等。擠出機(jī)的加熱加壓的裝置與注射機(jī)的裝置相同。熔融狀態(tài)的塑料經(jīng)過(guò)機(jī)頭會(huì)形成連續(xù)不斷的成型塑件,生產(chǎn)效率特別高。 除了上述所列舉的幾類塑料模具外,還有真空成型模、壓縮空氣模、吹塑模、低發(fā)泡塑料模等。
沖壓生產(chǎn)的流程和注意事項(xiàng)
沖壓件制造流程:
1.根據(jù)材質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等確定變形補(bǔ)償量。
2.根據(jù)補(bǔ)償量設(shè)計(jì)模具沖壓出成品或半成品。
3.加工半成品至成品。
4.不良現(xiàn)象包括裂紋、起皺、拉傷、厚度不均、不成型等。
攻牙及螺紋加工:
1.內(nèi)螺紋先鉆底孔直徑及深度(底孔尺寸根據(jù)螺紋規(guī)格確定尺寸);外螺紋先加工外圓至螺紋大徑尺寸(根據(jù)螺紋規(guī)格確定尺寸)。
2.加工螺紋:內(nèi)螺紋用相應(yīng)等級(jí)的絲錐攻絲;外螺紋用螺紋刀車削或板牙套絲即可。
3.不良現(xiàn)象包括絲亂扣、尺寸不統(tǒng)一、螺紋規(guī)檢驗(yàn)不合格等。
附:材料主要根據(jù)使用要求選用銅、鋁、低碳鋼等變形抗力低、塑性好、延展性好的金屬或非金屬。
沖壓件是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
沖壓件主要是將金屬或非金屬板料,借助壓力機(jī)的壓力,通過(guò)沖壓模具沖壓加工成形的,它主要有以下特點(diǎn):
⑴ 沖壓件是在材料消耗不大的前提下,經(jīng)沖壓制造出來(lái)的,其零件重量輕、剛度好,并且板料經(jīng)過(guò)塑性變形后,金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)得到改善,使沖壓件強(qiáng)度有所提高。
⑵沖壓件具有較高的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有較好的互換性。不需要進(jìn)一步機(jī)械加工即可滿足一般的裝配和使用要求。
⑶沖壓件在沖壓過(guò)程中,由于材料的表面不受破壞,故有較好的表面質(zhì)量,外觀光滑美觀,這為表面噴漆、電鍍、磷化及其他表面處理提供了方便條件。
沖壓件是借助于常規(guī)或?qū)S脹_壓設(shè)備的動(dòng)力,使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形,從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料,模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以,被稱之為冷沖壓或板料沖壓,簡(jiǎn)稱沖壓。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬于材料成型工程技術(shù)。
環(huán)球的鋼材中,有50~60%是板材制成的,此中大部分是經(jīng)過(guò)沖壓榨成的成品。汽車的車身、散熱器片,汽鍋的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等但凡沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、辦公呆板、保管器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。沖壓是高效的臨蓐舉措,采取復(fù)合模,異常是多工位級(jí)進(jìn)模,可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓技術(shù)操作,完成材料的自動(dòng)生成。生成速度快,休息時(shí)間長(zhǎng),臨蓐成本低,集體每分鐘可臨蓐數(shù)百件,受到許多加工廠的喜愛(ài)。
沖壓件與鑄件、鍛件斗勁,存在薄、勻、輕、強(qiáng)的特性。沖壓可制出此熟手徑難于制造的帶有增強(qiáng)筋、肋、盤(pán)曲或翻邊的工件,以提高其剛性。由于駁回粗糙模具,工件精度可達(dá)微米級(jí),且精度高、規(guī)格一致,能夠沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。在實(shí)際生產(chǎn)中,常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn),如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能,以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
沖壓配備除了厚板用水壓機(jī)成形外,通常都采取凝滯壓力機(jī)。以今世高速多工位凝滯壓力機(jī)為焦點(diǎn),設(shè)置裝備配置開(kāi)卷、成品收集、保送等凝滯以及模具庫(kù)和快捷換模放置,并使用計(jì)算機(jī)法式管束,可組成高臨蓐率高的被動(dòng)沖壓臨蓐線。在每分鐘臨蓐數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的狀況下,在短暫功夫內(nèi)完成沖壓、出件等工序,時(shí)常發(fā)生人身、配備和品質(zhì)事變。因此,沖壓中的安全臨蓐是一個(gè)頗為緊要的題目。
1.沖壓時(shí)產(chǎn)生翻料、扭曲的原因
在級(jí)進(jìn)模中,通過(guò)沖切沖壓件周邊余料的方法,來(lái)形成沖件的外形。沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的主要原因?yàn)闆_裁力的影響。沖裁時(shí),由于沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側(cè)受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側(cè)受壓縮。當(dāng)用卸料板時(shí),利用卸料板壓緊材料,防止凹模側(cè)的材料向上翹曲,此時(shí),材料的受力狀況發(fā)生相應(yīng)的改變。隨卸料板對(duì)其壓料力的增加,靠凸模側(cè)之材料受拉伸(壓縮力趨于減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨于減小)。沖壓件的翻轉(zhuǎn)即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時(shí),壓住且壓緊材料是防止沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的重點(diǎn)。
2.抑制沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的方法
(1).合理的模具設(shè)計(jì)。在級(jí)進(jìn)模中,下料順序的安排有可能影響到?jīng)_壓件成形的精度。針對(duì)沖壓件細(xì)小部位的下料,一般先安排較大面積之沖切下料,再安排較小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對(duì)沖壓件成形的影響。
(2).壓住材料。克服傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在卸料板上開(kāi)出容料間隙(即模具閉合時(shí),卸料板與凹模貼合,而容納材料處卸料板與凹模的間隙為材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,沖壓中卸料板運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),而材料又可被壓緊。關(guān)鍵成形部位,卸料板一定做成鑲塊式結(jié)構(gòu),以方便解決長(zhǎng)時(shí)間沖壓所導(dǎo)致卸料板壓料部位產(chǎn)生的磨(壓)損,而無(wú)法壓緊材料。
(3).增設(shè)強(qiáng)壓功能。即對(duì)卸料鑲塊壓料部加厚尺寸(正常的卸料鑲塊厚H+0.03mm),以增加對(duì)凹模側(cè)材料的壓力,從而抑制沖切時(shí)沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲變形。
(4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。這是減緩沖裁力的有效方法。減緩沖裁力,即可減輕對(duì)凹模側(cè)材料的拉伸力,從而達(dá)到抑制沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的效果。
(5).日常模具生產(chǎn)中,應(yīng)注意維護(hù)沖切凸、凹模刃口的鋒利度。當(dāng)沖切刃口磨損時(shí),材料所受拉應(yīng)力將增大,從而沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。
(6).沖裁間隙不合理或間隙不均也是產(chǎn)生沖壓件翻料、扭曲的原因,需加以克服。
3.生產(chǎn)中常見(jiàn)具體問(wèn)題的處理
在日常生產(chǎn)中,會(huì)遇到?jīng)_孔尺寸偏大或偏小(有可能超出規(guī)格要求)以及與凸模尺寸相差較大的情形,除考慮成形凸、凹模的設(shè)計(jì)尺寸、加工精度及沖裁間隙等因素外,還應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮去解決。
(1).沖切刃口磨損時(shí),材料所受拉應(yīng)力增大,沖壓件產(chǎn)生翻料、扭曲的趨向加大。產(chǎn)生翻料時(shí),沖孔尺寸會(huì)趨小。
(2).對(duì)材料的強(qiáng)壓,使材料產(chǎn)生塑性變形,會(huì)導(dǎo)致沖孔尺寸趨大。而減輕強(qiáng)壓時(shí),沖孔尺寸會(huì)趨小。
(3).凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形,由于沖裁力減緩,沖件不易產(chǎn)生翻料、扭曲,因此,沖孔尺寸會(huì)趨大。而凸模端部為平面(無(wú)斜面或弧形)時(shí),沖孔尺寸相對(duì)會(huì)趨小。
在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,應(yīng)針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析,從而找出解決問(wèn)題的方法。
以上主要介紹了沖裁時(shí),沖件產(chǎn)生翻料、扭曲的原因及解決對(duì)策。
汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng)有哪些內(nèi)容?
沖壓工藝是通過(guò)模具對(duì)毛坯施加外力使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的工件的方法。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)是進(jìn)行沖壓的重要技術(shù)準(zhǔn)備流程,沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合設(shè)備、人員等實(shí)際情況,從零件的質(zhì)量、效率、強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及安全性各個(gè)方面綜合考慮,選擇和設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu),下面簡(jiǎn)單介紹下汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng):
一、汽車沖壓工藝設(shè)計(jì)
(1)零件及其沖壓工藝性分析
根據(jù)沖壓件設(shè)計(jì)圖紙,分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規(guī)格和力學(xué)性能,并結(jié)合可供選用的沖壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件、沖壓批量等因素,分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、占用設(shè)備數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單。
(2)確定工藝方案
主要工藝參數(shù)計(jì)算在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上,找出工藝與模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與難點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的沖壓工藝方案,內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式等。
(3)確定工藝參數(shù)
工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù),如各種成形系數(shù)(拉深系數(shù)、脹形系數(shù)等)、零件展開(kāi)尺寸以及沖裁力、成形力、零件排樣的材料利用率、沖裁壓力中心、工件面積、彎曲或拉深成形力、復(fù)雜零件坯料展開(kāi)尺寸等。
(4)選擇沖壓設(shè)備
根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的力能特點(diǎn),考慮沖壓所需的變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素,結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備情況來(lái)合理選定設(shè)備類型和噸位。常用沖壓設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、液壓機(jī)等。
二、沖壓模具設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算、模具圖繪制等內(nèi)容。
(1)模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計(jì)
根據(jù)擬定的工藝方案,考慮沖壓件的形狀特點(diǎn)、零件尺寸大小、精度要求、批量、模具條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計(jì)沖模結(jié)構(gòu)形式。
(2)模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
確定模具結(jié)構(gòu)形式后,需計(jì)算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù),如模具部分(凸、凹模等)的幾何尺寸、模具零件的強(qiáng)度與剛度、模具運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸,選用和核算彈性元件等。
(3)繪制模具圖
模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)結(jié)果的最終體現(xiàn),一套完整的模具圖應(yīng)該包括模具和使用模具的完備信息。模具圖由總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖組成。
三、沖壓材料的基本要求
沖壓所用的材料不僅要滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要求,還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后續(xù)工藝要求。
(1)對(duì)沖壓成形性能的要求
為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高,材料應(yīng)具有良好的塑性、屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值小。對(duì)于分離工序并不需要材料有很好的塑性,塑性越好的材料越不易分離。
(2)對(duì)材料厚度公差的要求
材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪>唛g隙適用于一定厚度的材料材料厚度公差太大,不僅直接影響制件的質(zhì)量,還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。
四、精密沖壓油的選用
沖壓油在沖壓工藝中起到了關(guān)鍵性的作用,良好的冷卻性能和極壓抗磨性能對(duì)于模具的使用壽命和工件精度的提升有了質(zhì)的飛躍。根據(jù)工件材質(zhì)的不同,沖壓油在選用時(shí)性能的側(cè)重點(diǎn)也不一樣。
(1)硅鋼板沖壓油的選用
硅鋼板是比較容易沖切的材料,一般為了工件成品的易清洗性,在防止沖切毛刺產(chǎn)生的前提下會(huì)選用低粘度的沖壓油。
(2)碳鋼板沖壓油的選用
碳鋼板在選用沖壓油時(shí)首先應(yīng)該注意的是拉伸油的粘度。根據(jù)難易和給拉伸油方法及脫脂條件來(lái)決定較佳粘度。
(3)鍍鋅鋼板沖壓油的選用
因?yàn)楹吐认堤砑觿?huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以鍍鋅鋼板在選用沖壓油時(shí)應(yīng)注意氯型沖壓油可能發(fā)生白銹的問(wèn)題,而使用硫型沖壓油可以避免生銹問(wèn)題,但沖壓后應(yīng)盡早脫脂。
(4)不銹鋼板沖壓油的選用
不銹鋼是容易產(chǎn)生硬化的材料,要求使用油膜強(qiáng)度高、抗燒結(jié)性好的拉伸油。一般使用含有硫氯復(fù)合型添加劑的沖壓油,在保證極壓加工性能的同時(shí),避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問(wèn)題。
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(duì)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(duì)材料進(jìn)行變形加工,且主要采用板料來(lái)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(jiǎn)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(méi)有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行;沒(méi)有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)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(wú)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(zhǎng),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(méi)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(lái),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(lái)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(guò)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(lái),以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。
此設(shè)計(jì)針對(duì)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(jiǎn)單,形狀對(duì)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(zhǎng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(guò)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(jiǎn)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(lái)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(guò)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(zhǎng)圓形,通過(guò)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(zhǎng)度:
L1=16+8+28+382
內(nèi)周邊長(zhǎng)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(duì)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(huà)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(duì)稱,關(guān)于Y軸左右對(duì)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(guò)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模基本尺寸減最小初始間隙;
(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(guò)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模基本尺寸加最小初始間隙;
(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(duì)沖裁力的影響并不大,但間隙對(duì)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(guò)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L(zhǎng)BH=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(guò)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(zhǎng)度計(jì)算
凸模的長(zhǎng)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(zhǎng)度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算,
式中 L---凸模長(zhǎng)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(duì)剛度進(jìn)行校核。
對(duì)沖孔凸模進(jìn)行剛度校核:
凸模的最大自由長(zhǎng)度不超過(guò)下式:
有導(dǎo)向的凸模Lmax≤1200 ,其中對(duì)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(zhǎng)度不能超過(guò)24.00mm,根據(jù)沖孔標(biāo)準(zhǔn)中的凸模長(zhǎng)度系列,選取凸模的長(zhǎng)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(jiǎn)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(kāi)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(duì)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)滑塊的壓力中心,模柄的直徑與長(zhǎng)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?;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(duì)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(kāi)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(zhǎng)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(wèn)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
汽車沖壓模具
工藝面:就是成型彎曲過(guò)程中單個(gè)工序面
工藝線:就是排工藝過(guò)程中需要的一些輔助線,例如折彎線、模具中心線、閉模高線等等
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