螺母盒零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)-02
螺母盒零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)-02,螺母,零件,沖壓,工藝,沖模,設(shè)計(jì),02
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:
螺母盒零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求:
1. 螺母盒零件圖
2.生產(chǎn)綱領(lǐng):中等批量
3.要求完成零件的沖壓工藝分析和沖壓工藝規(guī)程的編制。
1) 分析沖件成形工藝及坯料展開
2)編制螺母盒零件沖壓工藝
3)完成螺母盒沖裁模設(shè)計(jì)
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間:
1. 查閱相關(guān)資料,外文資料翻譯(6000字符以上),撰寫開題報(bào)告。
第1周—第2周
3.繪制螺母盒沖件圖,分析沖件成形工藝及坯料展開 第3周—第6周
4.編制螺母盒沖壓成形工藝規(guī)程; 第7周—第8周
5.繪制螺母盒沖裁??傃b圖及零件圖; 第9周—第13周
6.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第14周—第16周
7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查,畢業(yè)答辯。 第17周
Ⅳ 、主 要參考資料:
1.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:沖模設(shè)計(jì)手冊(cè),1995
2. 陳為國.螺母盒彎曲成形模具設(shè)計(jì).模具技術(shù),2000.1
3.王新華,袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
4.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 銀聲音像出版社,2004
5. GB2851~2875《冷沖?!穱覙?biāo)準(zhǔn)
航空與機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 0781052 班
學(xué)生(簽名): 鄒武
填寫日期: 2011 年 01 月 03 日
指導(dǎo)教師(簽名): 陳為國
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分):
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系主任(簽名):
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁。
附錄:螺母盒零件圖
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 頁 目 錄 1 緒 論................................................................................................................3 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景 ......................................3 1.2 沖壓工藝介紹 ......................................................3 1.3 沖壓工藝的種類 ....................................................4 1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 ..........................................5 2 沖裁件的工藝分析 .......................................................................................7 2.1 工件尺寸精度 ......................................................8 2.2 工件展開長度計(jì)算 ..................................................8 3 沖裁工藝方案的確定 ...................................10 4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ...................................11 5 模具總體設(shè)計(jì) ..............................................................................................12 5.1 模具類型的選擇 ...................................................12 5.2 操作方式 .........................................................12 5.3 卸料、出件方式 ...................................................12 5.4 確定送料方式 ................................................................................................13 5.5 確定導(dǎo)向方式 ................................................................................................13 6 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................................................................14 6.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率 ..............................................14 6.2 沖壓力的計(jì)算 ................................................................................................18 6.3 壓力中心的確定 ............................................................................................20 6.4 模具刃口尺寸的計(jì)算 .....................................................................................21 6.5 模具彎曲部分工作尺寸計(jì)算 ..........................................................................23 7 主要零部件設(shè)計(jì) ..........................................................................................27 7.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................27 8 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) .................................................33 8.1 校核模具閉合高度 .........................................................................................33 8.2 沖壓設(shè)備的選定 ............................................................................................33 9 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 ....................................................34 10 模具的安裝調(diào)試 ..........................................................................................35 10.1 模具的安裝調(diào)試 ...........................................................................................35 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 頁 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................36 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 頁 緒 論 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求,市場需 求量維持在600億至650億美元,同時(shí),我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。 近幾年,我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率(據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2004年國內(nèi)模具 進(jìn)口總值達(dá)到600多億,同時(shí),有近200個(gè)億的出口),到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600 億元,模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元 左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言,一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副,價(jià)值上億元,而當(dāng) 汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。2003年我國汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛, 預(yù)計(jì)2004年產(chǎn)銷量各突破500萬輛,轎車產(chǎn)量將達(dá)到260萬輛。另外,電子和通訊產(chǎn) 品對(duì)模具的需求也非常大,在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前,中 國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二,作為商品銷售的約占 三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模 具約占6%,其它各類模具約占11%。 1.2 沖壓工藝介紹 沖壓是靠壓力機(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。 全世界的鋼材中,有 60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。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、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品 中,也有大量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 頁 難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密模 具,工件精度可達(dá)微米級(jí),且重復(fù)精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表 面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級(jí)進(jìn)模,可在一臺(tái)壓力機(jī) 上完成多道沖壓工序,實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。 生產(chǎn)效率高,勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 1.3 沖壓工藝的種類 沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖 裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。 成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的 工件。在實(shí)際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、 拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大,要求沖壓材料厚度 精確、均勻;表面光潔,無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等;屈服強(qiáng)度均勻,無 明顯方向性;均勻延伸率高;屈強(qiáng)比低;加工硬化性低。 在實(shí)際生產(chǎn)中,常用與沖壓過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。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影 響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間,這就延長了新 沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工 位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn)),以及研制快速換模裝置,可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮 短準(zhǔn)備時(shí)間,能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間,能使適用于大 批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外,一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工 位機(jī)械壓力機(jī)為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速 換模裝置,并利用計(jì)算機(jī)程序控制,可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下,在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 頁 出件、排廢料等工序,常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此,沖壓中的安全生產(chǎn) 是一個(gè)非常重要的問題。 1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一:機(jī)械化、自動(dòng)化程度低 美國 680 條沖壓線中有 70%為多工位壓力機(jī),日本國內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 32%為多 工位壓力機(jī),而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不 多;中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后,耗能耗材高,環(huán)境污染嚴(yán)重;封頭成形設(shè)備簡陋, 手工操作比重大;精沖機(jī)價(jià)格昂貴,是普通壓力機(jī)的 5~10 倍,多數(shù)企業(yè)無力投資阻 礙了精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用;液壓成形,尤其是內(nèi)高壓成形,設(shè)備投資大,國 內(nèi)難以起步。 突破點(diǎn):加速技術(shù)改造 要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面,結(jié)合具體情況,采取新工藝, 提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓 生產(chǎn)線,特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。爭取加大投資力度,加速?zèng)_壓生產(chǎn)線 的技術(shù)改造,使盡早達(dá)到當(dāng)今國際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板 材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓 成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形 技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國內(nèi)舊設(shè)備,使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。 阻力二:生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團(tuán)大而全,形成封閉內(nèi)部配套,導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多,生產(chǎn) 集中度低,規(guī)模小,易造成低水平的重復(fù)建設(shè),難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn),市場競 爭力弱;摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭,處于“優(yōu)而不勝,劣而不汰”的狀 態(tài);封頭制造企業(yè)小而散,集中度僅 39.2%。 突破點(diǎn):走專業(yè)化道路 迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局,盡快從汽車集團(tuán)中把沖壓零部 件分離出來,按沖壓件的大、中、小分門別類,成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供 應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路,才能把沖壓零部件做大做 強(qiáng),成為國際上有競爭實(shí)力的沖壓零部件供應(yīng)商。 阻力三:沖壓板材自給率不足,品種規(guī)格不配套 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 6 頁 目前,我國汽車薄板只能滿足 60%左右,而高檔轎車用鋼板,如高強(qiáng)度板、合金 化鍍鋅板、超寬板(1650mm 以上)等都依賴進(jìn)口。 突破點(diǎn):所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理,朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向 發(fā)展,并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料,擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì) 在必行。 阻力四:科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢 在我國,許多沖壓新技術(shù)起步并不晚,有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平,但常常很 難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多,有的僅處于試用階段,吸收、轉(zhuǎn)化、推廣 速度慢。技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少,導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢,開發(fā)創(chuàng)新能力 不足,中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前,國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù), 對(duì)下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。 突破點(diǎn):走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路 我國與歐、美、日等相比,存在的最大的差距就是還沒有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體, 科研難以做大,成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目, 以高校和科研單位為技術(shù)支持,企業(yè)為應(yīng)用基地,形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的 企業(yè)聯(lián)合實(shí)體,形成既能開發(fā)創(chuàng)新,又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。 阻力五:大、精模具依賴進(jìn)口 當(dāng)前,沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要,而且標(biāo) 準(zhǔn)化程度尚低,大約為 40%~45%,而國際上一般在 70%左右。 突破點(diǎn):提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè),發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE 一體化 技術(shù),特別是成形過程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn) 程,提高精度和互換率。力爭 2005 年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到 60%,2010 年達(dá)到 70%以上基本滿足市場需求。 阻力六:專業(yè)人才缺乏 業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè) 飛速發(fā)展的需要,尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識(shí)和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為 缺乏且大量外流。另外,眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì),掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán), 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 7 頁 我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。 突破點(diǎn):提高行業(yè)人員素質(zhì) 這是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù),又是一項(xiàng)長期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國沖壓行業(yè)需 要大批高水平的科技人才,大批熟悉國內(nèi)外市場、具有現(xiàn)代管理知識(shí)和能力的企業(yè) 家,大批掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級(jí)技能人才。要舍得花大力氣,有計(jì)劃、分層次 地培養(yǎng)。 2 沖裁件的工藝分析 本次設(shè)計(jì)沖壓工件如下圖: 圖 2-1 工件圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 8 頁 2.1 工件材料 由圖1-1分析知:工件材料采用08AL。08AL 是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的一種,一般用 作冷沖壓薄板鋼中的 Al 脫氧鎮(zhèn)靜鋼冷軋板,其命名規(guī)則類同碳素結(jié)構(gòu)鋼,其兩位數(shù) 字表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍,即“08”表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.08%, “A”表示質(zhì)量等級(jí), “L”為“拉”字的漢語拼音首字母,表示其拉伸性能好。 主要力學(xué)性能(試件尺寸25mm):正火930℃、σs=185 MPa、σb=325Mpa、σ5/%≥33、硬度(未熱處理)131HB。 主要用于制造4mm 以下的各種冷沖壓構(gòu)件,如車身、駕駛室、各種儀表及機(jī)器外 殼等。 2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡單,2 個(gè)彎曲,有 2 個(gè)異形孔,孔與邊緣之間的距離滿足 要求,料厚為 1.2mm 滿足許用壁厚要求(孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚) ,可以 沖裁加工。 2.3 工件尺寸精度 根據(jù)零件圖上所注尺寸,工件要求不高,尺寸精度要求較低,采用 IT14 級(jí)精度, 普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析:該零件沖裁工藝性較好,綜合評(píng)比適宜沖裁加工。 2.4 工件展開長度計(jì)算 中性層的確定 由于中性層的長度在彎曲變形前后不變,其長度就是彎曲件坯料展開尺寸的長 度。而欲求中性層長度就必須找到其位置,用曲率半徑 表示。中性層位置與板料0? 厚度 t、彎曲半徑 r、變薄系數(shù) 等因素有關(guān),在實(shí)際生產(chǎn)中為了使用方便,通常采? 用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定中性層的位置: 0rxt??? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 9 頁 式中: ——中性層半徑;r——彎曲件內(nèi)彎半徑;0? x 為中性層位移系數(shù),其值件下表:表-2 r/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2 x 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.3 0.32 0.33 r/t 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 ≥8 x 0.34 0.36 0.38 0.39 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 從彎曲件圖可以看到:圓角半徑都為 r=2mm,板料厚度 t=1.2mm,查表-2 得 x=0.36,則中性層半徑為: mxtr632.1 2.160.ρ0=×+ 2、毛坯展開尺寸的計(jì)算 由于圓角半徑 r>0.5t,所以毛坯展開長度等于彎曲件直線部分長度與彎曲部分 中性層展開長度的總和,即 。彎曲件有 2 個(gè)彎曲,分別為 L10 ()18ii iLlrxt????? 和 L2,分別計(jì)算為: mL263.π2.863.1×+×= =102.45mm .2+ =47.12mm 所以工件展開長度 L1 取 102.5,L2 取 47.1mm。 畫出工件展開圖如圖 1.4: 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 10 頁 圖 2.4 工件展開圖 3 沖裁工藝方案的確定 方案一:先沖孔,再彎曲,后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二:沖孔-彎曲-落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案三:落料-彎曲-沖孔復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。 表 3-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具種類 比較項(xiàng)目 單工序模 (無導(dǎo)向) (有導(dǎo) 向) 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模 零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13~I(xiàn)T10 級(jí) 可達(dá) IT10~I(xiàn)T8 級(jí) 零件特點(diǎn) 尺寸不 受限制 厚度不 受限制 中小型 尺寸厚 度較厚 小零件厚度 0.2~6mm 可加工復(fù)雜零件,如 寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度限制,尺寸可以 較大,厚度可達(dá) 3mm 零件平面度 低 一般 中小型件不平直,高 質(zhì)量制件需較平 由于壓料沖件的同時(shí)得 到了較平,制件平直度 好且具有良好的剪切斷 面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動(dòng)送料,可 以自動(dòng)排除制件,生 產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥>吖ぷ鞅?面上,必須手動(dòng)或機(jī)械 排除,生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全,需采取 安全措施 比較安全 不安全,需采取安全措 施 模具制造工作量 和成本 低 比無導(dǎo)向 的稍高 沖裁簡單的零件時(shí), 比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí),比 級(jí)進(jìn)模低 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 11 頁 適用場合 料厚精度要求低 的小批量沖件的 生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復(fù)雜,精度要求較 高,平直度要求高的中 小型制件的大批量生產(chǎn) 根據(jù)分析結(jié)合表分析: 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,制造周期短,制造簡單,但需要兩副模具,成本高而生 產(chǎn)效率低,難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。 方案二只需一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,精度也能滿足要求,模具制造 工作量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。 方案三只需一副模具,制件精度和生產(chǎn)效率都較高,且工件最小壁厚大于凸凹 模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高, 板料的定位精度比方案三低,模具輪廓尺寸較小。 通過對(duì)上述三種方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二最佳。 4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 級(jí)進(jìn)模是指在條料的送料方向上,具有兩個(gè)以上的工位,并在壓力機(jī)的一次行 程中,在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。級(jí)進(jìn)模的定距 方式有兩種:擋料銷定距和側(cè)刃定距。 本模具采用側(cè)刃定距。側(cè)刃代替了擋料銷控制條料送進(jìn)距離(步距) ,側(cè)刃是特 殊功用的凸模,其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中,沿條料邊緣切下一塊長度等于 送料近距的料邊。在條料送進(jìn)過程中,切下的缺口向前送進(jìn)被側(cè)刃擋塊擋住,送進(jìn) 的距離即等于步距。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 12 頁 5 模具總體設(shè)計(jì) 5.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知,采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓,所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 5.2 操作方式 零件的生產(chǎn)批量為大批量,但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式,既能滿足生產(chǎn)要 求,又可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。 5.3 卸料、出件方式 5.3.1 卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較: 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖 裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大,單邊 間隙?。?.2~0.5)t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模 的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用 于卸料力較大、材料厚度大于 2mm 且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料 由于有壓料作用,沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇(0.1~0.2)t,若 彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí),二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落 料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。 工件平直度較高,料厚為 1.2mm 相對(duì)較薄,卸料力較大,雖然彈壓卸料模具比 剛性卸料模具方便,操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài),且彈性卸料板對(duì)工 件施加的是柔性力,不會(huì)損傷工件表面,但設(shè)計(jì)力求簡單,可采用剛性卸料。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 13 頁 5.3.2 出件方式 因采用連續(xù)模生產(chǎn),故采用向下落料出件。 5.4 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 B 小于送料方向的 凹模長度 L 故采用橫向送料方式,即由右向左(或由左向右)送料。 5.5 確定導(dǎo)向方式 方案一:采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上, 所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?;蚩v向送料的落料模、復(fù)合 模。 方案二:采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制,送料和操作比較方 便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè),工作時(shí),偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損,嚴(yán)重影響模 具使用壽命,且不能使用浮動(dòng)模柄。 方案三:四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于 沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件,以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。 方案四:中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上,導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只 能一個(gè)方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質(zhì) 量,該級(jí)復(fù)合模采用對(duì)角側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式,即方案一最佳。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 14 頁 6 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率 6.1.1 排樣方式的選擇 方案一:有廢料排樣 沿沖件外形沖裁,在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完 全由沖模來保證,因此沖件精度高,模具壽命高,但材料利用率低。 方案二:少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響,沖件質(zhì)量差,模具壽 命較方案一低,但材料利用率稍高,沖模結(jié)構(gòu)簡單。 方案三:無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些,但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較,綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量,該沖件的排樣 方式選擇方案一為佳??紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最 佳。 6.1.2 計(jì)算條料寬度 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差,保持條料有一定的剛度,以保證零件質(zhì)量和送料 方便。搭邊過大,浪費(fèi)材料。搭邊過小,沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷,不僅會(huì)增大沖 件毛刺,有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口,降低模具壽命。 搭邊值通常由表 4 所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。 根據(jù)零件形狀,查表 4,并考慮到工件的切邊,工件之間搭邊值 a=3mm, 由于采 用側(cè)刃定距,工件之間的橋連接放在工件中間,所以工件與側(cè)邊之間不取搭邊值。 條料是有板料裁剪下料而得,為保證送料順利,規(guī)定其上偏差為零,下偏差為負(fù)值 —△ B0△ =(Dmax+2b 1) 0△ 公式(5-1) 式中 Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸; a1---沖裁件之間的搭邊值; 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 15 頁 b1---側(cè)刃沖切得料邊定距寬度;(其值查表 6)可得△=1.0mm。 △—板料剪裁下的偏差;(其值查表 5)可得△=0.6mm。 B0△ =102.5+2×1 =104.50-0.60mm 故條料寬度為 104.5mm。 表 6-1 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 圓件及類似圓形制件 矩形或類似矩形制 件長度≤50 矩形或類似矩形制件長度>50材料厚度 t(mm) 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a 1 ≤0.25 1.0 1.2 1.2 1.5 1.5~2.5 1.8~2.6 >0.25~ 0.5 0.8 1.0 1.0 1.2 1.2~2.2 1.5~2.5 >0.5~1 .0 0.8 1.0 1.0 1.2 1.5~2.5 1.8~2.6 >1~1.5 1.0 1.3 1.2 1.5 1.8~2.8 2.2~3.2 >1.5~2 .0 1.2 1.5 1.5 1.8 2.0~3.0 2.4~3.4 >2.0~2 .5 1.5 1.9 1.8 2.2 2.2~3.2 2.7~3.7 表 6-2 普通剪床用帶料寬度偏差△(mm) 條料寬度 b(mm) 條料厚度 t(mm) ≤50 >50~100 >100~200 >200 ≤1 0.4 0.5 0.6 0.7 >1~2 0.5 0.6 0.7 0.8 >2~3 0.7 0.8 0.9 1.0 >3~5 0.9 1.0 1.1 1.2 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 16 頁 表 6-3 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 b1(mm) 條料寬度 b(mm)條料厚度 t(mm) 金屬材料 非金屬材料 ≤1.5 1.5 2.0 >1.5~2.5 2.0 3.0 >1.5~2.5 2.5 4.0 6.1.3 確定步距 送料步距 S:條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距,每個(gè)步距可沖一個(gè)或 多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān),是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具 的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 進(jìn)距確定的原則是,最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值;最 大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料,并有一定的間隙。 級(jí)進(jìn)模送料步距 S S=Dmax+a1 公式(5-2) Dmax零件橫向最大尺寸,a 1搭邊 S=47.1+3 =50.1mm 排樣圖如圖 5-1 所示。 圖 6-1 排樣圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 17 頁 6.1.4 計(jì)算材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率,它是衡量合理利用 材料的重要指標(biāo)。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η=A/BS×100% 公式(5-2) 式中 A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積; B—條料寬度; S—步距; 由此可之,η 值越大,材料的利用率就越高,廢料越少。廢料分為工藝廢料和 結(jié)構(gòu)廢料,結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的,一般是固定不變的,工藝廢料的多少?zèng)Q 定于搭邊和余量的大小,也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此,要提高材料利用 率,就要合理排樣,減少工藝廢料。 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)和利用,還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié) 構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)。因此,排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則: 1) 、提高材料利用率(不影響制件使用性能的前提下,還可以適當(dāng)改變制件的形狀) 。 2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便,勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。 4) 、保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積,根據(jù) CAD 軟件-工具-查詢-面積: A=3408.5mm2 所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 Η= A/BS×100% 公式(5-2) =3408.5/104.5×50.1×100% =65.1% 根據(jù)計(jì)算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達(dá) 65.1%,滿足要求。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 18 頁 6.2 沖壓力的計(jì)算 6.2.1 沖裁力和彎曲力的計(jì)算 在沖裁過程中,沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。通常說的沖裁 力是指沖裁力的最大值,它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具重要依據(jù)之一。 用平刃沖裁時(shí),其沖裁力F一般按下式計(jì)算: F=KLtτ b 公式(5-4) 式中 F—沖裁力; L—沖裁周邊長度; t—材料厚度; τ b—材料抗剪強(qiáng)度; K—系數(shù); L=102.5×2+22.1×2=249.2mm 系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中,模具間隙值的波動(dòng)和不均勻,刃口磨損、板料力 學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù),一般?。?1.3。 τ b的值查表 2 為 310~380Mpa,取 τ b=380Mpa 所以 F=KLtτ b =1.3×249.2×1.2×380 =147725.76N 根據(jù)計(jì)算,模具沖裁力為 147.8KN。 彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力,是設(shè)計(jì)沖壓 工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料 的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān),理論分析方法很難精確計(jì)算, 在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 1)自由彎曲時(shí)的彎曲力公式 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 19 頁 V 形彎曲件: ; U 形彎曲件: ; 20.6bVzKBtFr???20.7bUzKBtFr??? 式中: 、 ——自由彎曲力;B——彎曲件的寬度; t——彎曲件厚度;r—zUz —內(nèi)圓彎曲半徑; ——彎曲材料的抗拉強(qiáng)度;K——安全系數(shù),一般取 1.3。b 2) 、校正彎曲力公式JqFA? 式中: ——校正力; ——單位面積上的校正力,Mpa,見表-3;A——彎曲JqF 件被校正部分的投影面積,mm2。 表-3 單位校正彎曲力 單位(MPa) 3)計(jì)算 本彎曲件彎曲部分,2 處 U 形彎曲,2 處 V 形彎曲。08AL 鋼的 MPab325σ= V 形彎曲力: 0.6bVzKBtFr??? = ×22.13553.+× =5704N V 形彎曲力: 20.7bUzKBtFr??? F1= =3327N.132553.+×× F1= =5323.5N.240.7 所以總的彎曲力 F=14354.5N 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 20 頁 6.2.2 卸料力的計(jì)算 在沖裁結(jié)束時(shí),由于材料的彈性回復(fù)(包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù))及摩擦 的存在,將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi),而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使 沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行,必須將緊箍在凸模上的料卸下,將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。 從凸模上卸下箍著的料稱卸料力;一般按以下公式計(jì)算: 卸料力 F X=KXF 公式(5-5) FX=KXF =0.04×147.8KN=5.9KN (K X 、 KD為卸料力系數(shù),其值查表 7 可得) 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FD =147.8KN+5.9KN+14.4N =168.1KN 壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力,根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)為 J23— 63。 表 6-4 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤0.1 >0.1~0.5 >0.5~2.5 >2.5~6.5 >6.5 0.06~0.075 0.045~0.055 0.04~0.05 0.03~0.04 0.02~0.03 0.1 0.063 0.050 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 鋁、鋁合金 純銅,黃銅 0.025~0.08 0.02~0.06 0.03~0.07 0.03~0.09 6.3 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正 常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合,否則,會(huì)使沖模和力機(jī) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 21 頁 滑塊產(chǎn)生偏心載荷,使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦,模具導(dǎo)向零件加速磨損, 降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心,可以按下述原則來確定: 1).對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件,沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2).工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí),沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。 3).形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓 力中心。 X0=(L 1x1+ L2x2+…L nxn)/(L 1+L 2+…L n) 公式(5-7) Y0=(L 1y1+L 2y2+……L nyn )/(L 1+L 2+…+Ln)公式(5-8) 由于該工件在 X 和 Y 方向上高度對(duì)稱,所以壓力中心為(0,0) 。 6.4 模具刃口尺寸的計(jì)算 6.4.1 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z271——86 規(guī)定,沖裁間隙是指凸,凹模刃口間隙的距離,用符號(hào) C 表示,其值可為正也可為負(fù),在普通沖裁模中均為正值。它對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有 極其重要的影響,此外,沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖 裁件的尺寸精度。因此,沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝 參數(shù)。 1) 、間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值,差值越小,則精 度越高,這個(gè)差值包括兩方面的偏差,一是沖裁件相對(duì)于凸?;虬寄5钠?,二是 模具本身的制造偏差。 2) 、間隙對(duì)模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響,間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù) 之一,沖裁過程中,凸模與被沖的孔之間,凹模與落料件之間均有摩擦,而且間隙 越小,模具作用的壓應(yīng)力越大,摩擦也越嚴(yán)重,所以過小的間隙對(duì)模具壽命極為不 利。而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小,并延緩間隙由于受到制造和 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 22 頁 裝配精度的限制,出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響,從而提高模具壽命。 3) 、間隙對(duì)沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大,材料所受的拉應(yīng)力增大,材料容易斷裂分離,因此沖裁力減 小。通常沖裁力的降低并不顯著,當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 5~20%左右時(shí),沖裁力的 降低不超過 5~10%。間隙對(duì)卸料力推料力的影響比較顯著。間隙增大后,從凸模里卸 料和從凹模里推料都省力當(dāng)當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料厚度的 15~25%左右時(shí)的卸料力幾乎 為零。但間隙繼續(xù)增大,因?yàn)槊淘龃?,又將引起卸料力、頂件力迅速增大?4) 、間隙值的確定 由以上分析可見,凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很 大的影響。因此,設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙,以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、 尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求,所需沖裁力小、模具壽命高,但分別從質(zhì)量,沖裁力、 模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值,只是彼此接近。考慮到 模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g 隙,只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi),就可以沖出良好的制件,這個(gè)范圍的最小值稱為最小 合理間隙 Cmin,最大值稱為最大合理間隙 Cmax??紤]到模具在使用過程中的磨損使間 隙增大,故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 Cmin。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法、理論確定法和查表法。 根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗(yàn),在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。對(duì)于尺寸 精度,斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值,對(duì)于垂直度與尺寸精度要求 不高的制件,應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主,可采用較大的間隙值。其間隙暫 取厚度的 12%,所以由公式: Zmin=厚度×12% 公式(5-9) 取中間間隙可得: Zmin=1×12%=0.12mm 由于工件形狀較簡單,所以可分別加工凹、凸模。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 23 頁 6.4.2 落料尺寸 落料尺寸大小為: 為保證沖出合格沖件。沖裁件精度 IT10 以上,X 取 1. 沖裁件精度 IT11~IT13,X 取 0.75. 沖裁件精度 IT14,X 取 0.5。由于本產(chǎn)品采用 IT14 級(jí)精度,所以 X 取 0.5. 460-0.24 DA=( Dmax-△x) +0.020=(46-0.24×0.5) +0.020=45.88 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(45.88-0.24) 0-0.02=45.640-0.02 400-0.24 DA=( Dmax-△x) +0.020=(40-0.24×0.5) +0.020=39.88 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(39.88-0.24) 0-0.02=39.640-0.02 33.50-0.24 DA=( Dmax-△x) +0.020=(33.5-0.24×0.5) +0.020=33.38 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(33.38-0.24) 0-0.02=33.140-0.02 25.10-0.12 DA=( Dmax-△x) +0.020=(25.1-0.12×0.5) +0.020=25.04 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(25.04 -0.24) 0-0.02=24.8 0-0.02 15.750-0.12 DA=( Dmax-△x) +0.020=(15.75-0.12×0.5) +0.020=15.69 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(15.69 -0.24) 0-0.02=15.45 0-0.02 140-0.12 DA=( Dmax-△x) +0.020=(14-0.1×0.5) +0.020=13.95 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(13.95 -0.24) 0-0.02=13.71 0-0.02 12.50-0.06 DA=( Dmax-△x) +0.020=(12.5-0.06×0.5) +0.020=12.47 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(12.47 -0.24) 0-0.02=12.23 0-0.02 90-0.06 DA=( Dmax-△x) +0.020=(9-0.06×0.5) +0.020=8.97 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(8.97 -0.24) 0-0.02=8.73 0-0.02 30-0.03 DA=( Dmax-△x) +0.020=(3-0.03×0.5) +0.020=2.98 +0.020 DT=( DA-Z min) 0-0.02=(2.98-0.24) 0-0.02=2.76 0-0.02 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 24 頁 6.5 模具彎曲部分工作尺寸計(jì)算 6.5.1 凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 較小時(shí),取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè) 的圓角半徑 r,但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 rmin。由前面所述,該工件 的相對(duì)彎曲半徑等于最小相對(duì)彎曲半徑,那么,凸模的圓角半徑應(yīng)等于工件內(nèi)側(cè)圓 角半徑,即 =2mm。tR 6.5.2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小不會(huì)直接影響到彎曲件的圓角半徑,但是過小的凹模圓角 半徑會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小,毛坯如凹模困難,會(huì)擦傷毛坯表面。另外,凹模兩 側(cè)的圓角半徑必須相等,否則會(huì)引起板料偏移。在實(shí)際生產(chǎn)中通常根據(jù)材料厚度選 取凹模圓角半徑:當(dāng) ; ;2,(3~6)atmRt??2~4,(2~3)atmRt?? 。由于采取級(jí)進(jìn)模彎曲,且 r=3mm,因此,取 =3mm。4,atmR?? 6.5.3 凹模深度 凹模深度要適當(dāng),若過小則彎曲件兩端自由部分太長,工作回彈大,不平直; 若深度過大則凹模過高,浪費(fèi)模具材料并需要較大的壓力機(jī)工作行程。 對(duì)于 U 型彎曲件,如果彎曲件直邊較長,凹模深度可以小于工件高度,凹模深 度值見下表: 表-4 彎曲 U 型件的凹模深度(mm) 凹模的具體尺寸見凹模零件圖。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 25 頁 6.5.4 凸、凹模的間隙 V 形件彎曲時(shí),凸、凹模的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來控制的。但在模具 設(shè)計(jì)中,必須考慮到要使模具閉合時(shí),模具的工作部分與工件能緊密貼合,以保證 彎曲質(zhì)量。 U 形件彎曲時(shí)必須合理確定凸、凹模之間的間隙,間隙過大則回彈大,工件的形 狀和尺寸誤差增大。間隙過小會(huì)加大彎曲力,使工件厚度減薄,增加摩擦,擦傷工 件并降低模具的壽命。U 形件凸、凹模的單面間隙值一般可按下式計(jì)算: ;2 ZtCt??? 式中:Z/2——凸、凹模的單面間隙;t——板料厚度的基本尺寸; △——板料厚度的正偏差; C——根據(jù)彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數(shù),其值按表 4-16 選取。 表-5 間隙系數(shù) C 值(單位 mm) 當(dāng)工件精度要求較高時(shí),間隙值應(yīng)適當(dāng)減小,可以取 Z/2=t。 查有關(guān)資料板料厚度的正偏差為 0.15m?? 由公式可得: 36.22.Δ2=×+=+ktZ 6.5.5 U 形彎曲處的凸、凹模工作部分尺寸及公差 凸、凹模工作部分尺寸主要是指彎曲件的凸、凹模的橫向尺寸。當(dāng)工件標(biāo)注外 形尺寸時(shí),應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件,間隙取在凸模上;當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí),應(yīng)以凸 模為基準(zhǔn)件,間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差應(yīng)根據(jù)工件尺寸、公差、 回彈情況以及模具的磨損規(guī)律而定。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 26 頁 1)彎曲件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 0 3()4ddL????? 凸模尺寸為 (或凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制,保重單面間隙 0()ppdLZ??? Z/2) 2) 彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 凸模尺寸為 03()4ppL????? 凹模尺寸為 (或凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制,保重單面間0()ddpLZ ??? 隙 Z/2) 式中:L——U 形彎曲件基本尺寸,mm; 、 ——凸、凹模工作部分尺寸,pLd mm; ——彎曲件公差,mm; 、 ——凸、凹模制造公差,選用 IT7~IT9 級(jí)精度,?p?d mm;Z/2——凸、凹模單面間隙。 由彎曲件圖可以看出彎曲件標(biāo)注外形尺寸,且彎曲件未標(biāo)注尺寸公差,則按未 按公差 IT14 級(jí)來處理,查表得彎曲件公差 ,凹模制造公差 ,選用 IT90.52m??d? 級(jí)精度 ,凸模制造公差 ,選用 IT8 級(jí)精度 。0.52dm??p?0.3pm?? 凹模尺寸為 0 3()4ddL??? L1=(40.4-0.75×1.356) 052.+ =39.383 mm052.+ L2=(69.4-0.75×1.356) 052.+ =68.383 mm052.+ 凸模尺寸為 3()4ppL????? L1=(38+0.75×1.356)03.- =39.017 mm03.- 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 27 頁 L2=(67+0.75×1.356)03.- =68.017 mm03.-
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螺母盒零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)-02,螺母,零件,沖壓,工藝,沖模,設(shè)計(jì),02
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