冲压件工艺性分析DOCWord下载.docx
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采用方案一为佳
三、模具总体设计
(1)模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以模具类型为复合模。
(2)定位方式的选择
因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。
(3)卸料、出件方式的选择
因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。
又因为是倒装式复合模生产,所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。
(4)导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该倒装式模采用导柱导向方式。
四、排样方案确定及材料利用率
(1)排样方式的确定及其计算
设计倒装式复合模,首先要设计条料排样图,采用直排。
方案一:
搭边值取2mm和3mm(P33表2-9),条料宽度为135mm
(采用无侧压导料装置,条料与导料板间隙为1mm),步距为63mm,一个步距的材料利用率为73%。
冲件面积A:
A=6186.5535mm2
条料宽度B:
B=130+2×
2+1=135mm
步距S:
S=60+3=63mm
一个步距内的材料利用率η:
η=
×
100%=
100%=73%
每张钢板的材料利用率η:
100%=70.3%
查板材标准,宜选950mm×
1500mm的钢板,每张钢板可剪裁为7张条料(135mm×
1500mm),每张条料可冲23个工件,故每张钢板的材料利用率为70.3%。
方案二:
搭边值取2mm和3mm(P33表2-9),条料宽度为135mm(采用无侧压导料装置,条料与导料板间隙为1mm),步距为138mm,一个步距的材料利用率为71.56%。
B=60+2×
2+1=65mm
S=130+3=133mm
100%=71.56%
100%=69.8%
查板材标准,宜选950mm×
1500mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料(65mm×
1500mm),每张条料可冲11个工件,故每张钢板的材料利用率为69.8%。
五、主要设计计算
1、冲压力的计算
1、落料力F落:
F落=KLtτb=1.3×
355×
1.5×
300=207675N
式中:
F落—落料力(N);
L—冲裁周边的长度(mm);
T—材料厚度;
—材料的抗剪强度(Mpa),查表得退火Q235材料钢为300Mpa;
K—系数,一般取K=1.3。
2、卸料力F卸:
F卸=K卸×
F落=0.05×
207675=10383.75N(KX查P27表2.7)
K卸—卸料力因数,其值由表查得K卸=0.05
3、冲孔力:
F冲=KLt
=1.3×
2π×
10×
2×
300=48984N
4、推件力
推件力计算公式:
F推=nK推×
F冲
K推—推件力因数,其值查表得K推=0.05;
n—卡在凹槽内的工件个数:
n=h/t=6
推件力为:
F推=6×
0.05×
48984=14695.2N
5、模具总冲压力为:
采用弹性卸料,下出件,冲压工艺总力FZ:
FZ=F+FX+FT+F冲=207675+10383.75+48984+14695.2=281737.95N
根据计算结果,冲压设备拟选J23-35。
2、压力中心的确定及相关计算
模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。
为了保证压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。
否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨之间产生很大的磨损,以及模具导向零件的磨损。
冲模的压力中心按如下原则确定:
(1)对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。
(2)工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
(3)形状复杂的零件,多空冲模,级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。
如下图所示:
由于冲件X方向对称,故压力中心x0=0mm
y0=
=
=26.18mm
其中:
L1=48mm,y1=24mm
L2=130mm,y2=0mm
L3=48mm,y3=24mm
L4=29mmy4=48mm
L5=77.5mmy5=60mm
L6=29mmy6=48mm
L7=62.8mmy7=24mm
L8=62.8mmy8=24mm
计算时,忽略边缘R4的圆角。
由以上计算可知,冲压件中心的坐标为(0,26.18)
六、凸凹模刃口计算
落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制;
冲孔部分明中孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。
既以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。
1、落料模具工作零件刃口尺寸计算
落料部分以落料凹模为基准计算,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增大,因此均属于A类尺寸,零件图中落料部分的尺寸偏差如下:
mm
查(冲压工艺及冲模设计,p20表2-4)可知:
凸模和凹模的最小间隙为:
Zmin=0.132mm
凸模和凹模的最大间隙为:
Zmax=0.24mm:
查(冲压工艺及冲模设计,表2-6)可知因数x为:
当Δ≥0.20时,x=0.5
当Δ<0.20时,x=0.75
模具按IT14级制造
查(冲压工艺及冲模设计)可知:
Dd=
Dp=
a、对于
mm的制造公差表(表2-5)查得
=-0.014mm,
=-0.020mm
满足|
|+|
|≤Zmax-Zmin。
b、对于
的制造公差表(表2-5)查得
=-0.010mm,
=-0.015mm
c、对于
=-0.012mm,
d、对于
=-0.008mm,
=-0.012mm
落料部分相应的凸模尺寸配制,保证其双面间隙为:
0.132mm~0.24mm。
2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算
冲φ
的孔时,凸模外形为圆孔,故模具采用凸、凹模分开的加工方法制造,以冲孔凸模为基准计算,其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下:
查(冲压工艺及冲模设计,表2—4)可知:
凸模和凹模的最小间隙为:
凸模和凹模的最大间隙为:
查(冲压工艺及冲模设计,表3—5)得因数x为:
x=0.5
查(互换性及其测量技术,标准公差表)得:
凸模按、凹模按IT14级查,可知:
δp=-0.010mm,δd=0.015mm
校核:
Zmax-Zmin=0.24-0.132=0.108mm
|δp|+|δd|=0.010mm+0.015mm=0.025mm
满足条件:
Zmax-Zmin≥δp+δd条件
查(冲压工艺及冲模设计,2-3)可知:
dp=
dd=
3、孔心距尺寸计算:
两圆孔之间的位置公差Δ为0.62mm
查(冲压工艺及冲模设计)可知因数x为:
Ld=L±
=64±
0.0925
七、工作零件的结构设计
1、凹模板厚度:
H=kb
b—凹模刃口的最大尺寸
K—系数,考虑板料厚度的影响,见表2-23
b=130mm
查表2-23知,k=0.2H=0.2×
130=26mm
落料凹模壁厚:
C≥(1.5~2)H=(39~52)mm
则取:
C=40mm
凹棋板边长:
L=b+2C=130+2×
40=210mm
查GB/T2855.2-2008,凹模板宽为160mm。
故确定凹棋板外形为:
250×
26mm,将凹模板做成薄板形式并加空心垫板后实际凹棋板外形为:
160×
20mm。
2、凸凹模尺寸:
凸凹模长度:
L=hl+h2+h
=14+18+24
=56(mm)
其中:
h1:
凸凹模固定板厚度
h2:
一弹性卸料板厚度
h附加长度(包括凸模进入凹棋深度,弹性元件安装高度等)
凸凹模内外刃口间壁厚校核:
根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为24-10=14mm,据强度要求查表得,该壁厚为4.0mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够.
3、冲孔凸模高度尺寸:
L=h1+h2+h3=22+12+20=54mm
其中:
h1—凸模固定板厚度,
h2—空心垫板板厚度
h3—凹模板厚度
凸模板强度校核:
该凸模板长径比为:
L/d=54/20=2.7<10
所以此凸模不属于细长杆,强度足够
4、其他模具零件结构尺寸和模架的选定
根据倒装模形式特点:
凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-2008,确定其他模具模板尺寸列于下表中:
序号
名称
长×
宽×
高(mm)
材料
数量
1
上垫板
10
T8A
2
凸模固定板
22
45钢
3
空心垫板
20
4
卸料板
18
5
凸凹模固定板
25
6
下垫板
根据模具零件结构尺寸,差表GB/T2855.1-2008选取后侧导柱250×
250标准架一副。
八、冲压设备的选定
根据总冲压力F总=281.74KN,模具闭合高度,冲床工作台尺寸等,并结合现有设备,选用J23-35开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备置垫块。
其主要工艺参数如下:
公称压力:
350KN
滑块行程:
100mm
行程次数:
50次/分
最大闭合高度:
2900mm
连杆长度:
60mm
模柄孔尺寸(直径×
深度):
40mm×
九、小结
在自己的
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