冷沖壓模具材料互換性(冷沖壓模具性能要求)
本篇文章給大家談?wù)劺錄_壓模具材料互換性,以及冷沖壓模具性能要求對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
什么是冷沖壓加工?冷沖壓成型加工和其他加工方法相比有何特點
冷沖壓是塑性加工的基本方法之一,它是利用安裝在壓力機(jī)上的摸具,在室溫下對板料施加壓力使其變形或分離,從而獲得具有一定形狀、尺寸和精度的零件的一種壓力加工方法。那本周,咱們就一起來對“冷沖壓成型工藝”進(jìn)行深度解析,梳理應(yīng)用步驟。
1、冷沖壓加工特點
(1) 能沖壓出其他加工工藝難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜零件。例如,從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件、縱梁等大型零件,均由沖壓加工完成。
(2)沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定,尺寸精度高。由于沖壓加工是靠模具成型,模具制造精度高、使用壽命長,故沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定,制件互換性好。尺寸精度一般可達(dá)到IT10~IT14級,最高可達(dá)到IT16級,有的制件不需機(jī)械再加工,便可滿足裝配和使用要求。
(3)沖壓件具有重量輕、強(qiáng)度高、剛性好和表面粗糙度小等特點。
(4)生產(chǎn)率高。例如,汽車覆蓋件這樣的大型沖壓件的生產(chǎn)效率,可達(dá)到每分鐘數(shù)件;高速沖壓小型制件,每分鐘可達(dá)到上千件。
(5)材料利用率高。一遍為70%~85%,因此沖壓加工能實現(xiàn)少廢料,甚至無廢料生產(chǎn)。再某種情況下,邊角余料耶可充分利用。
(6) 操作簡單,便于組織生產(chǎn)。
(7)易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化生產(chǎn)。由于沖壓加工所用毛坯多為條料或帶料,又是冷態(tài)加工,大批量生產(chǎn)時易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。
(8)冷沖壓的特點是摸具制造周期長、制造成本高,故不適于單件小批量生產(chǎn)。
2、冷沖壓工序的分類
由于沖壓件的形狀、尺寸和精度要求不同,因此,冷沖壓加工的方法是多種多樣的。根據(jù)材料的變形特點及企業(yè)現(xiàn)行的習(xí)慣,冷沖壓的基本工序可分為分離工序與塑性變形工序兩大類。
分離工序是使沖壓件于板料沿要求的輪廓相互分離,并獲得一定斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。
塑性變形工序是使沖壓毛坯在不破裂的條件下發(fā)生塑性變形,以獲得所要求的形狀、尺寸的零件的沖壓加工方法。為了提高勞動生產(chǎn)率,常將兩個以上的基本工序合并成一個工序,稱為復(fù)合工序。主要沖壓工序的分類見下表。
3、常用冷沖壓材料
冷沖壓用材料大部分是各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大,一般用于大型零件的沖壓。對于中小型零件,多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷料)有時各種規(guī)格的寬度,展開長度可達(dá)幾十米。
適用于大批量生產(chǎn)的自動送料,材料厚度很小時也可做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓。
常用材料有:
① ? 黑色金屬:普通碳素結(jié)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼等。對冷軋鋼板,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 708——1988規(guī)定,按軋制精度(鋼板厚度精度)可分為A、B級:
A——較高精度
B——普通精度
對厚度4mm以下的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板,根據(jù)GB13237——1991規(guī)定, 按鋼板表面質(zhì)量可分為I II III三種,按拉深級別又可分為Z、S、P三級。
I——高級的精整表面;
II——較高級的精整表面;
III——普通的精整表面。
Z——最深拉深級;
S——深拉深級
P——普通拉深級。
① ?有色金屬:純銅、黃銅、青銅、鋁等。
② ?非金屬材料:紙板、膠木板、橡膠板、塑料板、纖維板和云母等。
冷沖壓模具設(shè)計實例
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。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(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??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》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O。該點坐標(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模基本尺寸減最小初始間隙;
(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),其螺釘與銷釘與凹模孔壁間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(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
什么是冷沖壓加工?
問題一:什么是冷沖壓加工? 冷沖壓加工是在室溫下進(jìn)行的,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。
問題二:什么叫冷沖壓? 在常溫下進(jìn)行的沖壓加工稱為冷沖壓。
問題三:沖壓分為冷沖壓和什么? 梗沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高,塑性較差的板料加工;后者則在室溫下進(jìn)行,是薄板常用的沖壓方法。
問題四:沖壓件主要材料是什么 沖壓件主要材質(zhì)是冷軋低碳鋼,如08F、SPCC、SPCEN等琺模具廠使用材質(zhì)是鑄鐵和合金工具鋼等
問題五:加工冷沖壓件的機(jī)器是什么 屬沖壓是用一個金屬沖壓?;蛞幌盗薪饘贈_壓模來將金屬板材成形為三維尺寸形狀的工件的制造工藝。金屬沖壓產(chǎn)品用在各種行業(yè)中,如:汽車、家用電器。汽車沖壓件是金屬沖壓行業(yè)的重要的一部分。
金屬沖壓可以非常高效地成形金屬板材。金屬沖壓模具裝在壓力機(jī)上,壓力機(jī)的每一個沖程成形一個工件。
金屬沖壓的生產(chǎn)是由金屬沖壓工完成的。金屬沖壓模是由機(jī)床或模具廠生產(chǎn)的。一些機(jī)床和模具廠也生產(chǎn)沖壓件。
沖裁
什么是沖裁或者精密沖裁
沖裁或者稱為精密沖裁,是模具用來從金屬板材從切下兩維形狀的加工工藝。沖裁中使用的模具叫做沖裁模。沖裁常常用來生產(chǎn)沖裁件。沖裁件在隨后的操作中被另一個模具成形。沖裁可以在很高效地生產(chǎn)二維形狀的工件。沖裁模通常是成形一個完整的工件的一系列模具中的第一個。
金屬壓印
什么是金屬壓印?
金屬壓印是指在凸、凹模中進(jìn)行擠壓從而使金屬進(jìn)入到金屬壓印模的3維形狀的型腔中。金屬壓印用來生產(chǎn)壓紋,但是它也有很多其他應(yīng)用。金屬壓印可以在被壓印的工件上成形非常精密的細(xì)節(jié)形狀。
拉深
什么是拉深?
拉深是沖頭的移動將平的金屬板材壓入到模具型腔中的冷成形過程。與其他拉拔工藝不同,拉深的拉深深度可以超過其坯料的原始直徑。拉深技術(shù)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用非常廣泛。拉深應(yīng)用于很多行業(yè)。例如,可以用在汽車行業(yè)中生產(chǎn)汽車零件;還可以用來制造家用產(chǎn)品,例如不銹鋼廚房洗碗槽。
拉深模由機(jī)床或模具廠制造得到。
四滑塊模
什么是四滑塊成形?
四滑塊成形是先進(jìn)的金屬沖壓成形工藝。四滑塊成形加工更復(fù)雜的沖壓和成形操作來生產(chǎn)復(fù)雜的沖壓件。四滑塊模非常適用于生產(chǎn)小工件。
四滑塊成形模提供下面優(yōu)勢:
● 通過四滑塊成形,可以得到高精度;
● 四滑塊成形可以得到高的再現(xiàn)性;
● 四滑塊成形模高速生產(chǎn)工件;
● 四滑塊成形模減少加工成本;
四滑塊成形模對于下列要求的工件非常適合:
● 通過四滑塊機(jī)器可以生產(chǎn)精密的外形和尺寸
● 四滑塊機(jī)器可以彎曲超過90度;
● 四滑塊可以加工螺紋孔;
● 四滑塊工藝可以控制毛刺的位置和方向
問題六:冷沖壓主要用于哪些方面 主要用于金屬板材的加工。
問題七:沖壓加工有哪些特點和優(yōu)缺點?求解答 由于沖壓加工常在室溫下進(jìn)行,因此也稱冷沖壓。沖壓成形是金屬壓力加工方法之一,它是建立在金屬塑性變形理論基礎(chǔ)上的材料成形工程技術(shù),沖壓加工的原材料一般為板料或帶料,故也稱板料沖壓。沖壓工藝是指沖壓加工的具體方法(各種沖壓工序的總和)和技術(shù)經(jīng)驗;沖壓模具是指將板料加工成沖壓零件的特殊專用工具。
板料、模具和沖壓設(shè)備是構(gòu)成沖壓加工的三個必備要素。
沖壓加工的特點及其應(yīng)用沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機(jī)完成加工過程,與其它加工方法相比,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點:
(1)沖壓件的尺寸精度由模具來保證,具有一模一樣的特征,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好。
(2)由于利用模具加工,所以可獲得其它加工方法所不能或難以制造的,壁薄、重量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。
(3)沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣,大量切削金屬,所以它不但節(jié)能,而且節(jié)約金屬
(4)對于普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件,而高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百上千件。所以它是一種高效率的加工方法。
由于沖壓工藝具有上述突出的特點,因此在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如,航空航天、機(jī)械、電子信息、交通、兵器、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工。不但產(chǎn)業(yè)界廣泛用到它,而且每一個人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。沖壓可制造鐘表及儀器中的小型精密零件,也可制造汽車、拖拉機(jī)的大型覆蓋件。沖壓材料可使用黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。
缺點沖壓也存在一些缺點,主要表現(xiàn)在沖壓加工時的噪聲、振動兩種公害。這些問題并不完全是沖壓工藝及模具本身帶來的,而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備落后所造成的。
問題八:冷沖壓工藝的特點? 冷沖壓工藝的特點
冷沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過程,與其他加工方法相比,在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面具有下列特點:
(1)冷沖壓是少、無切屑加工方法之一,所獲得的沖壓件一般無需再加工。
(2)普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件,高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)千件以上,是一種高效率的加工方法。
(3)沖壓件的尺寸精度由模具保證,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好。
(4)冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件,為其他加工方法所不能替代。
另外,冷沖壓加工不需加熱、無氧化皮,表面質(zhì)量好,操作方便,費(fèi)用較低。
由于具有上述突出特點,冷沖壓在生產(chǎn)攻得到了廣泛的應(yīng)用。全世界的鋼材中,有60%~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體,電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公器械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。冷沖壓可加工各種類型的產(chǎn)品,尺寸從小到鐘表的秒針,大到汽車的縱梁、覆蓋件;沖切厚度已達(dá)20 mm以上,加工尺寸幅度大,適應(yīng)性強(qiáng)。
問題九:有人知道這個東西叫什么嗎,用冷沖壓怎么加工 這個就是泡茶用的漏斗,用沖壓完全可以做出來
問題十:什么是冷沖壓加工? 冷沖壓加工是在室溫下進(jìn)行的,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。
沖壓加工方式的基本特征是什么?
沖壓加工的基本工序有:成型工序和分離工序兩大類。成型工序是指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。典型的工序有拉伸、折彎、壓凸等。其特點是材料沒有發(fā)生破裂或者分離,只是使材料是外形發(fā)生了變化。分離工序是使板料按一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的沖壓件。典型的工序有落料、沖孔、切邊等。其特點是材料產(chǎn)生了分離的現(xiàn)象。 沖壓件的尺寸精度由模具來保證質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好。?由于利用模具加工,可以獲得其他加工方法不能或難以制造的零件。沖壓加工不需要加熱毛胚,節(jié)能而且節(jié)約金屬。①五金沖壓加工是無屑加工:被加工的金屬在常溫情況下產(chǎn)生塑性變形,不產(chǎn)生切屑,變形中金屬產(chǎn)生加工硬化。②所用設(shè)備是沖床:沖床供給變形所需的力。③所用的工具是各種形式的沖壓模具:沖壓模具對材料塑性變形加以約束,并直接使材料變成所需的零件。④所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。常用的五金沖壓是在常溫下,利用沖壓模具在沖床上對板料或熱料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形或分離,以而獲得所需形狀和尺寸的機(jī)械零件的一種壓力沖擊加工方法。用冷沖壓加工方法可以得到形狀復(fù)雜、用其他加工方法難以加工的工件,如薄殼零件等。
冷沖壓模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起什么作用
使用沖壓模具加工產(chǎn)品,可以提高效率,降低材料的消耗,降低成本。只要模具的精度足夠高,加工出來的產(chǎn)品的精度也會很高。用模具加工出來的產(chǎn)品零件,具有一致性、互換性,一般用于大批量的產(chǎn)品零件加工
冷沖壓模具材料互換性的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。
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