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冷冲压模具_

发布时间:2021-07-09 22:11:02 作者:欧宝官网登录 来源:欧宝app 浏览量:10

  效益,使现代冲压技能水平前进到一个新的高度。 模具的打开与现状 模具是工业出产中的根底工艺配备,是一种高附加值的高技能密集型产品,也是高新技能产 业的重要范畴,其技能水平的凹凸已成为衡量一个国家制作水平的重要标志。跟着国民经济 总量和工业产品技能的不断打开,各行各业对模具的需求量越来越大,技能要求也越来越高。 现在我国模具工业的打开脚步日益加速,“十一五期间”产品打开关键首要应表现在 : [2] (1)轿车掩盖件模; (2)精细冲模; (3)大型及精细塑料模; (4)首要模具规范件; (5)其它高技能含量的模具。 现在我国模具年出产总量尽管已位居国际第三,其间,冲压模占模具总量的 40%以上[2],但 在整个模具规划制作水平缓规范化程度上,与德国、美国、日本等发达国家比较还存在恰当 大的间隔。以大型掩盖件冲模为代表,我国已能出产部分轿车掩盖件模具。轿车掩盖件模具 规划和制作难度大,质量和精度要求高,代表掩盖件模具的水平。在规划制作办法、手法上 已根本到达了国际水平,模具结构功用方面也挨近国际水平,在轿车模具国产化进程中行进 了一大步。但在制作质量、精度、制作周期和本钱方面,以国外比较还存在必定的间隔。标 志冲模技能先进水平的多工位级进模和多功用模具,是我国关键打开的精细模具种类,在制 造精度、运用寿数、模具结构和功用上,与国外多工位级进模和多功用模具比较,存在必定 间隔[2-3]。 模具 CAD/CAE/CAM 技能 冲压技能的前进首要经过模具技能的前进来体现出来。对冲模技能功能的研讨现已成为打开 冲压成形技能的中心和要害。 20 世纪 60 时代初期,国外飞机、轿车制作公司开端研讨核算机在模具规划与制作中的运用。 经过以核算机为首要技能手法,以数学模型为中心,选用人机彼此结合、各尽所长的办法, 把模具的规划、剖析、核算、制作、查验、出产进程连成一个有机全体,使模具技能进入到 归纳运用核算机进行规划、制作的新阶段。模具的高精度、高寿数、高功率成为模具技能进 步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具出产办法的要害技能,是一项高科技、高效益的体系工程。 它以核算机软件的办法,为企业供给一种有用的辅佐东西,使工程技能人员借助于核算机对 产品功能、模具结构、成形工艺、数控加工及出产管理进行规划和优化[4]。模具 CAD/CAE/CAM 技能能明显缩短模具规划与制作周期,下降出产本钱和前进产品质量已成为模具界的共同。 模具 CAD/CAE/CAM 在近 20 年中阅历了从简略到杂乱,从试点到遍及的进程。进入本世纪以 来,模具 CAD/CAE/CAM 技能打开速度更快,运用规模更广。 在级进模 CAD/CAE/CAM 打开运用方面,本世纪初,美国 UGS 公司与我国华中科技大学协作在 UG-II(现为 NX)软件渠道上开宣布依据三维几许模型的级进模 CAD/CAM 软件 NX-PDW。该软 件包含工程初始化、工艺预界说、毛坯打开、毛坯排样、废料规划、条料排样、压力核算和 模具结构规划等模块。具有特征辨认与重构、全三维结构相关等明显特征,已在 2003 年作 为商品化产品投入市场。与此一同,新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关组织和 公司也在开发和试用新一代级进模 CAD/CAM 体系。 我国从上世纪 90 时代开端,华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研讨 院等相继打开了级进模 CAD/CAM 体系的研讨和开发。如华中科技大学模具技能国家关键试验 室在 AutoCAD 软件渠道上开宣布依据特征的级进模 CAD/CAM 体系 HMJC,包含板金零件特征 造型、依据特征的冲压工艺规划、模具结构规划、规范件及典型结构建库东西和线 个模块。上海交通大学为瑞士法因托(Finetool)精冲公司开发成功精细冲裁级进模 CAC/CAM 体系。西安交通大学开宣布多工位曲折级进模 CAD 体系等。近年来,国内一些软件 公司也竞相加入了级进模 CAD/CAM 体系的开发队伍,如深圳雅明软件制作室开发的级进模系 统 CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的 CAD 体系 Fox-CAD 等[4]。 展望国内外模具 CAD/CAE/CAM 技能的打开,本世纪的科学技能正处于一日千里的革新之中, 经过与核算机技能的严密结合,人工智能技能、并行工程、面向装置、参数化特征建模以及 相关规划等一系列与模具工业相关的技能打开之快,学科范畴穿插之广前所未见。往后 10 年新一代模具 CAD/CAE/CAM 体系必定是当今最好的规划理念、最新的成形理论和最高水平的 制作办法相结合的产品,其特色将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。首要 表现在[4]: (1)模具 CAD/CAM 的专业化程度不断前进; (2)依据网络的 CAD/CAE/CAM 一体化体系结构初见端倪; (3)模具 CAD/CAE/CAM 的智能化有目共睹; (4)与先进制作技能的结合日益严密。 课题的首要特色及含义 该课题首要针对电器开关过电片零件,在对过电片冲孔、落料和压弯等成形工艺剖析的根底 上,提出了该零件选用多工位级进模的冲压计划;依据零件的形状、尺度精度要求,规划过 程中归纳考虑选用“双列直对排法”排样,成形侧刃定位,确保工件的尺度和形状方位精度 要求的一同,前进了资料的运用率和劳动出产率。 本课题触及的常识面广,归纳性较强,在稳固大学所学常识的一同,关于前进规划者的立异 才能、和谐才能,开阔规划思路等方面为作者供给了一个杰出的渠道。 2 冲压工艺计划的拟定 该零件为某电器开关过电片,是一家电器 出产企业产品中的一个首要零件,如图 图 2-1 零件图 资料:H68 一般黄铜 料厚: 2-1 所示,其效果是经过开关扳手的运动由过电片让电流转或断。该零件出产归于大批量生 产,零件结构紧凑,冲裁壁厚很小(最小处为),成形进程彼此干与,在复合模中难于完结; 若用简略的落料、冲孔、曲折模等单工序模也可到达冲压要求,这样模具尽管简略了,可是 冲压所用的设备和人员较多,冲压工序中的定位也较费事,加上零件较小,装料时易发生不 安全的现象,并且工序较多功率较低故不被推行。为削减零件在出产中的屡次定位对其精度 和出产率的影响,一要产品批量较大,对零件的共同性要求较高,二是具有 H68 杰出的曲折 和冲裁功能,经过重复比较,适合选用较为杂乱的多工位级进模制作。 工艺剖析 本电器开关过电片从全体上看是一个带双孔的“ ”形曲折件,该零件需求操控的尺度 有 , , , ,别离为公役等级 IT11,IT12 级,其 余尺度均为未注公役,可以按 IT12 级取公役。该零件资料为 H68 一般黄铜,料厚为,因而 从尺度精度和资料方 面剖析比较适合用冲压加工。经核算得零件 图 2-2 零件打开图 毛坯打开尺度,如图 2-2 所示,最利益为, 最宽处为,归于小型冲压件。因为“ ”形曲折件两直边折弯方向相反,故曲折模有必要 有两个方向的曲折动作。现改为“ ”形曲折件,它是“ ”形件的成对曲折,然后 再堵截为二个“ ”形件,这样使两头的曲折力彼此平衡,一同也削减了曲折时的毛坯 移动。 排样图规划 排样图是多工位级进模规划的要害,它详细反映了零件在整个冲压成形进程中,毛坯外形在 条料上的截取办法及与相邻毛坯的联系,并且对资料的运用率、冲压加工的工艺性以及模具 的结构和寿数等有着明显的影响[5]该过电片零件形状一头大一头小,若选用单列排样则资料的运用率较低,故选用双列排样;又为了削减制件 在冲压时的移动和抵消曲折力,归纳考虑选用“双列直对排法”,因为制件较小,选用“双列直对排法”排样的模详细积也不会很大,一同按“双列直对排法”排样为“一模 故应针对零件 四件”出产,大大前进了出产功率,因而这样的排样比较科学合理。查文献[6]表 2-13 取搭边值 a=,冲切外形时工件间的搭边衔接最小宽度取。 和零件打开后的工艺特色,并归纳考虑工艺剖析各个要素后,规划合理的排样图及详细工位 组织。 故:条料宽度 b=×2 + ×2 + =,取 b=50mm; 冲压进距 h= + 5mm + ×2 = 毛坯排样图如图 2-3 所示: 依据以上剖析,冲压如图 2-1 所示的零件的级 图 2-3 排样图 进模分为四个工位。 榜首工位:定距冲外形; 第二工位:冲圆孔和腰形孔; 第三工位:“ ”形曲折,由导正销在圆孔中定位; 第四工位:堵截“ ”形件,别离得四个“ ”形制件。 核算资料的运用率,一个进距内的冲裁面积 A: A=+×4+×4+ mm2= mm2 其间,A 包含一个进距内冲出的小孔面积 142mm 故一个进距的资料运用率为: = =% 若冲出的小孔资料可以加以运用,则由本排样计划核算一个进距的资料运用率为: 3 模具全体结构规划 模具全体结构如图 3-1 所示,该模具选用后侧导柱模架,冲圆孔凸模 19,冲腰形孔凸模 18, 堵截凸模 15,切边凸模 20,压弯凸模(成形侧刃)16,导正销 29 别离和凸模固定板 5 选用 压入式装置,用圆柱销 23 在上模座上定位,与垫板 4 一同固定在上模座上;凹模 11 选用整 体加工而成,为了便于制作、试模和修理,压弯凹模镶块 17 两件选用镶拼结构,嵌入冲裁 凹模槽孔内,并用螺钉加以固定;条料送前进距由成形侧刃定位操控,制件曲折由导正削精 定位,一切凸模卸料由弹性卸料板 7 完结,冲孔、切边和堵截废料由凹模下面的漏料孔逐渐 排出,制件从料头别离,由模具终端沿凹模斜面主动落下。 条料定位设备 因为侧刃定距办法使冲压时资料送进准确牢靠,但增加了资料的耗费,也使模具的制作修理 趋于杂乱。侧刃的成形冲切即发挥了侧刃定距的长处,又使得有搭边排样的有废料冲压变为 无废料、少废料冲压。 成形侧刃冲压是将拟选用的侧刃与工件某部分的冲裁结合,运用冲切出条(带)料的缺口代 替一般侧刃的切边缺口完结送料限位定距,省去一般侧刃冲切后仍需留出落料冲切的搭边, 完结少无废料排样的冲裁[7]。资料标明:在级进模上运用成形侧刃与运用一般侧刃比较,不 仅可以节约冲压资料 6%-10%,本钱下降 2%-6%,并且可以使接连冲压坚持较高的劳动出产率 的一同,确保工件具有较高的尺度和形状方位精度。 图 3-1 模具结构示意图 1-模柄 2-上模板 3-圆柱头内六角卸料螺钉 4-垫板 5-凸模固定板 6-绷簧 7-卸料板 8-导套 9-导柱 10-下模板 11-凹模 12-垫板 13-内六角圆柱头螺钉 14-圆柱销 15-堵截凸模 16-压 弯凸模 17-凹模镶块 18-冲腰形孔凸模 19-冲圆孔凸模 20-切边凸模(成形侧刃) 21-开槽圆 柱头螺钉 22-承料板 23-圆柱销 24-内六角圆柱头螺钉 25-圆柱销 26-圆柱销 27-开槽沉头螺钉 28-导料板 29-导正销 30-开槽沉头螺钉 31-螺塞 32-绷簧 本规划在送料行进方向的两边选用双成形侧刃定距,如图 2-3 所示,即为运用成形侧刃的排 样图,侧刃长度稍大于送料进距,以便导正销伸入预冲孔时导料略撤退。成形侧刃尺度按式 (3-1)核算: L=h+(~) (3-1) 式中,L—成形侧刃断面沿送料方向的长度(mm),这儿 ; h—步距(mm) 准确认位由导正销 29 与条料上的导正孔 φ5 来完结,该模具装有 2 件导正销,结构办法如 图 3-1 所示,条料宽度方向由左、右导料板 28 导向,承料板 22 承料。 出料设备 选用弹性卸料板 7 卸料,弹性卸料板由绷簧 6 发生的弹性完结卸料,并穿过卸料螺钉 3 杆部 装置在凸模固定板与卸料板之间。导正销与导正孔之间存在必定的空隙,一般可以防止导正 销卡在导正孔内,若为了防止导正销卡在导正孔内,可以选用在部分规划卸料块与绷簧,靠 绷簧发生的弹性完结卸料。冲孔、切边废料和堵截废料由凹模下方的漏料孔逐渐排出,制件 由模具终端沿斜面主动落下。 模具结构特色 选用双成形侧刃对称安置,切边定距,冲出工件部分外形,充沛运用料头和料尾。为了便于 送料,在冲切外形时工件之间留有必定的搭边衔接,在冲弯后再切去,工件成形后由凹模 11 终端的斜面滑出。 模具作业进程 将裁剪好的宽度为 50mm 的条料放鄙人模上,并依托成形侧刃定位。 榜首步:上模下行卸料板在绷簧效果下压住坯料,切边凸、凹模完结切废料工序; 第二步:上模上行条料靠手动向前送一步,上模下行冲孔凸、凹模完结冲孔工序,废料从下 模的下漏料孔排出; 第三步:上模上行条料靠手动向前送一步,上模下行由导正销准确认位,曲折凸、凹模完结 曲折工序; 第四步:上模上行条料靠手动持续向前送一步,上模下行由堵截凸、凹模完结堵截工序,废 料从下模的下漏料孔排出,一同有四个制件从模具终端落下,完结整个冲压进程。 4 模具零件的规划与核算 凸、凹模刃口尺度的核算 4.1.1 凸、凹模空隙的挑选 凸、凹模空隙值的巨细对冲压制件质量、模具寿数、冲压力的影响很大,是冲压工艺与模具 规划中的一个极端重要的工艺参数。依据零件资料及料厚,查文献[8]表 2-10,确认冲裁刃 口始用双面空隙值:Zmin= mm, Zmax= mm。至于压弯时凸模与凹模之间的空隙,按资料的 功能、厚度以及曲折件的高度和宽度(曲折线的长度),取单边空隙 C=(~)t,这儿取 C= mm。别的,规划中考虑在合模时使毛坯彻底压靠,以确保曲折件的质量和尺度精度。 4.1.2 凸、凹模刃口尺度核算 冲压制件的尺度精度首要决议于模具刃口的尺度精度,合理空隙的数值也有必要靠模具的刃口 尺度来确保。因而,正确确认模具刃口尺度极端公役,是规划冲模的首要任务之一。 (1)切边凸、凹模刃口尺度核算 因为该零件切边形状比较杂乱,且为薄资料,为了确保凸、凹模之间的空隙值,拟选用凸、 凹模合作加工的办法。先做凸模,然后配做凹模,详细可选用成形磨削加工刃口。 依据零件切边形状,如图 4-1 所示,其间未标示公役的尺度, 图 4-1 零件切边尺度 按 IT12 级取公役。凸模磨损后尺度变小的记为 A 类,有 A1= , A2= , A3= ,A4= ,A5= 尺度变大的记为 B 类,有 B1= , B2= ,B3= ① 关于 A 类尺度: 查文献[6]表 2-11 得:磨损系数 x1=, x2=1, x3=, x4=1, x5=1 A 类尺度按式(4-1)核算: (4-1) 式中, —凸模制作公役, ② 关于 B 类尺度: 查文献[6]表 2-11 得:x1=1, x2=1, x3=1 B 类尺度按式(4-2)核算: 图 4-2 切边凸模尺度 (4-2) 该零件切边凹模刃口各部分尺度按上述切边凸模的相应部分尺度制作,确保双面空隙值 Zmin~Zmax=~。切边凸模尺度标示如图 4-2 所示。 (2)冲圆孔凸、凹模刃口尺度核算 圆孔形状简略,为制作便利,凸、凹模仿选用分隔加工。 圆孔尺度如图 4-3,未注公役按 IT12 级处理有 ,按 图 4-4 冲圆孔凸模尺度 图 4-3 圆孔尺度 一般要求:模具精度较工件精度高 2~3 级,查文献[6]表 2-10 得 ,这样将不满意分隔加工条件: 考虑到圆孔简略加工,可以恰当的前进凸、凹模制作精度,按: , 。 , 取 , ,这样就满意分隔加工条件: 先确认凸模刃口尺度,查文献[6]表 2-11 得:x=,按(4-3)式核算: (4-3) 则: 凹模刃口尺度,按(4-4)式核算: (4-4) 则: (3)冲腰形孔凸、凹模刃口尺度核算 ,冲圆孔凸模尺度标示如图 4-4 所示 腰形孔尺度如图 4-5,未注公役按 IT12 级处理有 ,孔心距 。 腰形孔和圆孔相同,比较简略加工,按上述冲圆孔凸、凹模刃口计 算办法,恰当前进模具制作精度,以满意分隔加工的条件,取 图 4-5 腰形孔尺度 , 。 ① 确认凸模刃口尺度,查文献[6]表 2-11 得:x=1,依据(4-3)式有: 冲腰形孔凸模尺度标示如图 4-6 所示。 由式(4-4)得,凹模刃口尺度为: 图 4-6 冲腰形孔凸模尺度 ② 孔心距 (4-5) 式中 、 —凸、凹模孔心距的标称尺度(mm); —工件孔心距的标称尺度(mm); —工件孔心距的公役(mm) 则: (4)堵截凸模刃口尺度核算 图 4-7 堵截搭边尺度 零件堵截搭边废料形状尺度如图 4-7 所示,其间未标示公役的尺度,按 IT12 级取公役。按 上述切边凸、凹模刃口尺度核算办法,凸、凹模选用合作加工,先加工凸模,然后配做凹模。 相同,凸模磨损后尺度变小的记为 A 类,有 A1= , A2= , A3= , A4= ; 尺度变大的记为 B 类,有 B1= 。 ① 关于 A 类尺度: 查文献[6]表 2-11 得:x1=, x2=1, x3=1, x4=1,由式(4-1)得: ② 关于 B 类尺度: 图 4-8 堵截凸模尺度 查文献[6]表 2-11 得:x=1 由式(4-2)得: 该零件搭边废料堵截凹模刃口各部分尺 寸按上述堵截凸模的相应部分尺度制作,确保双面空隙值 Zmin~Zmax=~,堵截凸模尺度标 注如图 4-8 所示。 (5)压弯凸、凹模刃口尺度核算 压弯型槽相对方位联系,如图 4-9 所示,相对宽度尺度标示 图 4-9 压弯型槽相对方位 在内侧,故应以凸台(恰当于凸模)为基准,先核算凸台尺 寸。考虑到模具磨损和曲折件的回弹,凸台尺度按(4-6)核算: (4-6) 式中, —曲折件根本尺度(mm); —曲折件制作公役(mm); —凸台制作公役,按 IT8 级选取 则: 两个压弯凸模刃边相对方位尺度(恰当于凹模)按凸台尺度操控,确保单边空隙 C, 即: (4-7) 故: 凸、凹模的规划 4.2.1 凸模的结构和固定办法 因为冲件的形状和尺度的不同,冲模的加工以及装置工艺等实践条件亦有所不同,所以在实 际出产中运用的凸模结构办法也就有很多种办法。一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决议 的,它可以选用直身结构也可选用加强型结构。首要的固定办法有:台肩固定、铆接、螺钉 和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等[9]。 本规划中选用用圆形和方形两种办法的凸模,资料选用 图 4-10 凸模固定办法 T10A 钢,淬火硬度 HRC56-60 必要时外表可进行渗氮处 理。圆凸模可选用高精度外圆磨床加工,异形凸模可以选用慢走丝线切割加工或成形磨削加 工(成形磨削是模具零件成形外表精加工的一种办法,可以获得高尺度精度、高外表加工质 量[7]。 凸模固定办法如图 4-10 所示:凸模以过渡合作(K6)固紧在凸模固定板上,顶端构成台肩, 以便固定,并确保在作业时不被拉出,安全牢靠。 4.2.2 凸模长度的确认 凸模作业部分的长度应依据模具的结构来确认。一般不宜过长,不然往往因纵向曲折而使凸 模作业时失稳。致使模具空隙呈现不均匀,从而使冲件的质量及精度有所下降,严峻时乃至 会使凸模折断。 依据模具规划结构办法,凸模的长度为 (4-8) 式中, —凸模的长度(mm); —凸模固定板的厚度(mm),它取决于冲件的厚度 t,一般在冲制 t的板料时,取 15~ 20mm;当 t=~时,取 20~25mm;这儿取 ; —卸料板的厚度(mm),取 ; —导料板的厚度(mm),取 ; —附加长度(mm)。首要考虑凸模进入凹模的深度(关于冲裁凸模取 1mm,关于压弯凸 模依据零件曲折高度取)以及模具闭合情况下卸料板的到凸模固定板间的安全间隔(取 20mm) 将各数据代入式(4-8)中得: 冲裁凸模长度 压弯凸模长度 4.2.3 凸模的强度核算 冲裁时凸模因接受了悉数的压力,所以它接受了恰当大的压应力。而 在卸料时,又接受有拉应力。因而,在一次冲裁的进程中,其应力为拉伸和紧缩交变重复作 用。在一般情况下,凸模的强度是满意的,因而没有必要作强度的校核[9]。但针对本过电片 零件特色,其间有的凸模断面尺度很小,因而有必要对相应凸模的强度—包含凸模的最小断面 (风险断面)的承压才能和抗弯才能进行校核。 (1)凸模接受才能的校核 对凸模最小断面上的接受才能进行核算时,有必要使冲裁力小于或等于风险断面所答应的最大 压应力。由[9]表 2-9 查得,关于资料为黄铜的冲件,最小的答应凸模相对直径( )为~, 而该模具中凸模刃口最小壁厚, ,故凸模接受才能满意要求。 (2)失稳曲折应力的校核 凸模在中心轴向压力的效果下,坚持稳定(不发生曲折)的最大长度与导向办法有关,由卸 料板导向凸模最大答应长度 按式(4-9)核算: 式中, —凸模最大答应长度(mm); —凸模资料弹性模量,关于钢材可取 ; (4-9) —凸模或冲孔直径(mm); —冲件资料厚度(mm); —冲件资料抗剪强度( ),这儿关于 H68 一般黄铜 如今对最小凸模直径 进行校核核算,将各数据代入式(4-9)中得: 所以 大于凸模长度,故满意要求。明显,其它凸模也满意曲折校核要求。 4.2.4 凹模结构办法规划 凹模在规划中选用全体加工而成,为了便于规划、制作、维 修,压弯凹模两件选用镶拼结构,嵌入冲裁凹模孔内,并用 图 4-11 压弯凹模镶块 图 4-12 凹模刃壁办法 螺丝固定,凸、凹之间的空隙为一个料厚。压弯凸模头部规划为圆弧角(R=1),以防止压 弯时擦伤产品。在直角曲折的压弯凹模接近折弯线处,规划一条校对筋,如图 4-11 所示, 使压弯时在产品根部发生塑性变形,减小回弹,确保 曲折角。凹模资料与凸模相同,选 用 T10A 钢,淬火硬度 HRC58-62。 如图 4-12 所示,为冲裁凹模刃壁办法,适用于薄料冲裁模[10]。一般可以运用电火花穿孔加 工凹模[7]。 4.2.5 凹模结构尺度的确认 凹模规划应考虑的事项是关于凹模强度、制作办法及其加工精度等。特别是凹模孔的尺度, 在实用上是和制件尺度一同来考虑的。它联系到制件质量的好坏,因而对其加工外表质量亦 有必要予以充沛的考虑。 凹模的厚度和外形尺度,关于其接受的冲裁力,有必要具有不引起破损和变形的满意强度。冲 裁时,凹模接受冲裁力和水平方向的效果,因为凹模的结构办法纷歧,受力情况又比较杂乱, 特别是关于杂乱形状的冲件,其凹模的强度核算就恰当的杂乱。因而,在现在一般的出产实 际情况下,一般都是依据冲裁件的概括尺度和板料厚度、冲裁力的巨细等来进行概略的预算 及经历批改的[9]。结构尺度核算如下: (1)凹模壁厚 凹模壁厚 b 按文献[10]表 14-5 挑选。 从排样图 2-3 知冲件料宽 50 mm(40-50 mm),料厚 mm(≤ mm),由文献[10]表 14-5 取 b=30mm。 (2)凹模厚度:凹模厚度 h 依据冲裁力 F 按文献[10]图 14-15 挑选。 先算冲裁力: (4-10) 式中,L— 冲裁件周边长度(mm); t— 资料厚度(mm),t=; t— 资料抗剪强度(MPa),τ=240MPa; K— 系数。考虑到模具刃口的磨损,模具空隙的动摇,资料力学功能的改变及资料厚度误差 等要素,一般取 K=。 算得整个冲压工序中冲裁周边长度 L=388mm,代入式(4-10)得: F=×388×240×≈60KN 由文献[10]图 14-15 中取凹模厚度 h=20mm。 (3)凹模外形尺度 依据排样图 2-3 所注尺度和上述凹模厚度 h 与壁厚 b,可以得出: 凹模长 L=124 mm; 凹模宽 B=110 mm; 故开始有了凹模外形尺度 L×B×h=124×112×20 mm。 依据要求,上述凹模外形尺度须向国家规范挨近,对照文献[10]表 14-6(摘自 GB2858-81), 将上述尺度改为 125×125×20 mm。 (4) 刃壁高度 垂直于凹模平面的刃壁,其高度 h0 可以按下列规矩核算[10]: 冲件料厚 t≤3 mm,h0=3 mm; 冲件料厚 t3 mm,h0=t; 所以,这儿取 h0=3 mm。 (5) 凹模镶块尺度规划 关于凹模镶块的尺度,可以拜见相关零件图纸。 模板的规划 规范的级进模模板包含:卸料板、固定板、凹模板、垫板、上模板、下模板,其间卸料板、 固定板、凹模板是要害的三块模板,也是级进模比不行少的[11]。该模具中固定板起着固定凸 模的效果,卸料板首要起卸料、压料一同还具有必定的导向效果;凹模板前面现已说到,既 充任凹模刃口,又可以在其上镶拼凹模镶块。 别的,在进行级进模规划时,有一项很重要,便是规划让位,一般曲折或成形等工位的一切 后续工位都需求让位,并且要充沛让位,不光需求考虑静态让位,还要考虑动态让位[11]。本 规划中在凹模板上直接开槽让位,工件成形后由凹模终端的斜面滑出,确保了送料的顺畅。 凹模外形尺度前面已述,该级进模其它模板的外形尺度规划如下: 凸模固定板 ; 上垫板 ; 下垫板 ; 导料板 ; 卸料板 ;卸料板凸台高度依据导向设备导料板厚度来确认, 取 h =H-~0. 3)t=×= mm,所以卸料板全体高度为 mm; 上模板 (规范件); 下模板 (规范件); 故:模具闭合高度 卸料绷簧的选用 先算卸料力,查文献[8]表 2-15 得卸料力系数 ,则: (1)依据模具的结构初定 8 根绷簧,每根绷簧分管的卸料力为: (2)查文献[12]表 10-1,并考虑到模具结构尺度,初选绷簧参数为:绷簧钢丝直径 d=2mm, 绷簧中径 D2=12mm,节距 t=,作业极限负荷 Fj=188N,自在高度 h0=40mm,有用圈数 n=,作业 极限负荷下变形量 hj=,打开长度 L=396mm。[标准标记为:绷簧 2×12×40] (3)绷簧预压量。由 Fj=188N,hj=,考虑卸料的牢靠性,取绷簧在预压量为 h1 时就应有 150N 的压力,故: (4)查看绷簧最大紧缩量是否满意上述条件:冲裁时卸料板的作业行程 h2=;考虑凸模的修 模量 h3=4mm;绷簧的预压量为 h1=;故绷簧总紧缩量为 h1+h2+h3=++4mm= hj= ,故所选的绷簧不合适。 所以,改组绷簧钢丝直径 d=,绷簧中径 D2=18mm,节距 t=,作业极限负荷 Fj=388N,自在高 度 h0=45mm,有用圈数 n=,作业极限负荷下变形量 hj=,打开长度 L=481mm。[标准标记为: 绷簧 3×18×45] 核算绷簧预压量: 故绷簧总紧缩量为:h1+h2+h3=++4mm= hj=,所以该标准的绷簧满意要求。 其它零件的规划 在级进模中,一些辅佐零件对模具的顺畅作业也起着重要的效果。针对该级进模,这儿首要 介绍导正销的规划。 本级进模规划傍边,经过导正削与在前一个工位上冲了的两个 的孔完结准确认位,确保 产品的精度。进行导正销规划时留意到操控导正销的长度,确保当模具在自在情况时导正销 的直壁部分伸出卸料板的长度要小于产品的一个料厚,这样就可以有用地防止带料现象[11]。 模具在自在情况时导正销的直壁部分伸出卸料板的长度为。 5 冲压设备的选用 依据所要完结的冲压工艺性质、出产批量的巨细、冲压件的几许尺度和精度要求来选定设备 类型。 开式曲柄压力机尽管刚度差,但它本钱低,且有三个方向可以操作的长处,故广泛运用于中 小型冲裁件、曲折件、拉深件的出产中。 闭式曲柄压力机刚度好、精度高,只能靠两个方向操作,适用于大中型件的出产。 双动曲柄压力机有两个滑块,压边牢靠易调,适用于较杂乱的大中型拉深件的出产。 归纳考虑,选用开式曲柄压力机。 冲压力的核算 该级进模选用弹性卸料和下出料办法。 由节及节核算知: ; 核算推件力,查文献[8]表 2-15 得推件力系数 ,则: 式中, —卡在凹模孔口中的工件个数,取 核算曲折力,应该是自在曲折力与校对曲折力之和。即 ,故 (5-1) (5-2) 因为校对曲折时,校对曲折力比自在曲折力大得多,故 可以疏忽,而 的巨细取决 于压力即的调整,依据相关经历核算初定为 所以, 所选压力机的公称压力 有必要大于 。 挑选压力机 依据上述冲压力的核算,开始选用类型为 J23-16 开式双柱可倾压力机。该类型压力机首要 技能标准如下[8]: 公称压力 160KN; 滑块行程 55mm; 最大闭合高度 220mm; 最大装模高度 180mm; 连杆调理量 45mm; 作业台尺度(前后 mm 左右 mm) ; 垫板尺度(厚度 mm 孔径 mm) ; 模柄孔尺度(直径 mm 深度 mm) ; 滑块中心至床身中心间隔 160mm; 最大倾斜角 35° 由节核算知:模具闭合高度 故,所选压力机装模高度与模具闭合高度满意下式 还可以看出 取在: ,这样可以防止连杆调理过长,螺 纹触摸面积过小而被压坏。 6 压力中心的核算 冲裁时的合力效果点或多工序模各工序冲压力的合力效果点,称为模具压力中心。假如模具 压力中心与压力机滑块中心不共同,冲压时会发生偏载,导致模具以及滑块与导轨的急剧磨 损,下降模具和压力机的寿数。因而,规划时应该正确算出冲裁时的压力中心,并使压力中 心和模柄轴心线重合;若因冲件的形状特别,从模具结构方面考虑不宜使压力中心与模柄轴 心线相重合,也应留意尽量使压力中心的违背不超越所选压力机模柄孔投影面积的规模,以 下经过解析法确认模具的压力中心。 核算进程 (1)树立平面直角坐标系 ; (2)核算出各单一图形的压力中心到坐标轴的间隔 x1、x2、x3、…xn 和 y1、 y2、 y3、… yn ; (3)将核算数据别离代入式(6-1a)和(6-1b),即可求得压力中心坐标 (x0, y0)。 (6-1a) 核算压力中心 依据排样图规划及各工位在模具上的相对方位,树立直角坐标系, 如图 6-1 所示: 图 6-1 压力中心核算图 (6-1b) 由对称性可知,各工序冲压力的合力效果点落在 x 轴上,即坐标 ,将所核算的各工 位上的冲压力及图 6-1 中所标示的 x 坐标值代入式(6-1)中得:坐标 ,故在此坐标 系中模具压力中心坐标为(7,0)。所以该模具压力中心(机床滑块中心)与模具中心左右 偏移(可供模具装置时参阅)。 7 总结 规划是源头,规划尽管只占模具本钱的 10%左右,却决议了整个模具本钱的 70%~80%。所以, 作者在规划时翔实地考虑了模具结构,考虑前进出产率,怎么便利修理。可是,又不能彻底 依赖于规划,在实践出产中要详细问题详细剖析,依据实践情况进行模具调整也是必需的。 在出产中模具的修理、保养也是很重要的。在模具修理时,应该多留意细节,找出根本原因, 针对其修理。在拆装模具时,要仔细仔细,以防损害模具。定时的保护、保养也可以大大提 高模具寿数。 从整个规划进程来看,该电器开关过电片选用多工位级进模,模具结构规划合理,加工简略, 操作便利,经过接连冲裁、曲折等几道工序一次成形,作业效高,零件成形质量好,大大提 高了出产率,下降了出产本钱,满意了出产需求,并且该规划思路可扩展推行到其它相似零 件的产品模具规划中。当然,因为作者常识水平有限,对实践的缺少,傍边不乏有不足之处, 还有待在今后的作业实践傍边不断地完善和立异! 称谢 本次规划是在辅导教师×××博士的尽心辅导下完结的,其间得到了×××教师的辅导。导 师敏锐的学术思想,谨慎的治学情绪,仔细的作业作风使学生受益非浅。值此成文之际,特 向教师致以忠心的感谢和诚挚的敬意。 作者在规划进程傍边,得到同窗好友×××、×××、×××、×××、×××的支撑以及 在 AutoCAD2004 软件运用、参阅资料供给等方面的详细性辅导和协助,在此作者向他们表明 深深的谢意。非常感谢他们同我一同学习和日子,在美丽的昌航留下咱们真诚的友谊。 特别感谢我的爸爸妈妈,是他们对我的支撑和忘我的贡献,使得我可以顺畅完结学业。 最终,谨以此文献给一切关怀和协助过我的人们! 作者:××× ×××年×××月于××× 参阅文献 [1] 李硕本等编着.冲压工艺理论与新技能[M].北京:机械工业出书社, [2] 中国模具工业协会.模具职业“十一五”规划[J].模具工业,2005(7):3-8 [3] 李大鑫,张秀锦.模具技能现状与打开趋势总述[J].模具制作,2005 (2):1-4 [4] 李德群,肖祥芷.模具 CAD/CAE/CAM 的打开概略及趋势[J].模具工业,2005(7):9-12 [5] 杜继涛,甘屹.支架精细多工位级进模规划[J].模具工业,2005(9):15-17 [6] 姜奎华主编.冲压工艺与模具规划[M].北京:机械工业出书社, [7] 薛啓翔等编着.冲压模具规划制作难点与诀窍[M].北京:机械工业出书社, [8] 模具实用技能丛书编委会编.冲模规划运用实例[M].北京:机械工业出书社, [9] 郑家贤遍着.冲压工艺与模具规划实用技能[M].北京:机械工业出书社, [10] 《冲模规划手册》编写组编着.冲模规划手册[M].北京:机械工业出书社, [11] 窦智.级进模规划中的关键及出产中的毛病扫除[J].冲模技能,2005(3): 27-29 [12] 王孝培主编.冲压手册(修订本)[M].北京:机械工业出书社,1990 [13] Yazheng Liu, Jinghong Sun, et al. 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