【正文】
件的精度及延長設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā),應(yīng)要求設(shè)備容量有較大剩余。模具失效的原因一般有:磨損、變形、崩刃、折斷和脹裂。對于尺寸精度和斷面質(zhì)量要求不高的沖裁件,在滿足沖裁要求的前提下,應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主,選用較大的雙面間隙值。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。Z max Z min == ,工件上未標(biāo)注公差尺寸視為IT14 級,取x =,由公差表查得?+ mm 為 IT8 級,取x =1,+,精度等級為IT10級,取x =1(2)配作法采用凸、凹模分別加工法時(shí),為了保證凸、凹模之間一定的間隙值,必須嚴(yán)格限制沖模的制造公差,因此,造成沖模制造困難。 凸模設(shè)計(jì)凸模有時(shí)也稱沖頭,基本上是一種軸類零件。用此法固定時(shí),固定板上無型孔,凸模長度短,既省工又省料。a) b) c)在本次設(shè)計(jì)中,落料凸模為異形凸模,其形狀近似于圓形,于是將其固定部分設(shè)計(jì)為圓形,并且用臺階式固定,為了防止轉(zhuǎn)到,所以將固定臺階設(shè)計(jì)成防轉(zhuǎn)的形式, 所示: 小孔凸模的強(qiáng)度校核一般情況下,凸模的強(qiáng)度是足夠的,沒有必要作強(qiáng)度校核。由于凹模結(jié)構(gòu)形式以及固定方法不同,受力情況比較復(fù)雜,目前還不能使用理論方法確定凹模的輪廓尺寸。墊板厚度一般取3—8mm。彈壓卸料板1 用卸料螺釘2 吊裝在墊板5 上。此外在模具開啟狀態(tài),~,便于卸料。選擇定位方式以及定位零件時(shí)應(yīng)該根據(jù)坯料形式、模具結(jié)構(gòu)、沖件精度和生產(chǎn)率的要求等等。 沖裁件精度要求不高的送料定距;,沖裁件精度要求較高的送料定距。 導(dǎo)正銷直徑與沖孔凸模直徑的差值a材料厚度t沖孔凸模直徑dt~66~1010~1616~24~24~3232~4242~66~33~5綜合考慮各個(gè)方面因素將模具導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)為側(cè)刃定距,導(dǎo)正銷精定位的定位方式其導(dǎo)正銷安裝在空工位上,并且以導(dǎo)正銷座進(jìn)行固定,可將導(dǎo)正銷座仿照沖孔的圓凸模的外形尺寸設(shè)計(jì)。模柄結(jié)構(gòu)形式很多,常見的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種:帶凸緣模柄,用46 個(gè)螺釘與模板固定聯(lián)接,適用于尺寸較大的沖模;壓入式模柄,通過壓配合和附加的銷釘與模板固定聯(lián)接以防轉(zhuǎn)動和松動.適用于模板較厚的各種中、小型模具;旋人式模柄,通過螺紋與模板固定聯(lián)接,并且也附加銷釘止轉(zhuǎn),這種形式現(xiàn)在日漸見少;浮動式模柄,模柄的壓力通過球形墊傳遞給上模板.可以避免壓力機(jī)導(dǎo)滑誤差對模具導(dǎo)向精度的影響。袁老師除了給我們解答畢業(yè)設(shè)計(jì)的疑問,還會給我們詳細(xì)介紹模具的分類,模具的設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)時(shí)注意的事項(xiàng),模具常用的結(jié)構(gòu),模具的用途、作用和應(yīng)用的領(lǐng)域等等。與此同時(shí)我和班上的同學(xué)的關(guān)系也更加密切了,更深入的理解了團(tuán)隊(duì)合作精神。模板的厚度一般設(shè)計(jì)或選用得比凹模(凹模墊板)厚—些。導(dǎo)正銷的頭部由圓錐形的導(dǎo)入部分和圓柱形的導(dǎo)正部分組成。ⅠA 型和ⅡA 型為長方形側(cè)刃。 卸料板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合考慮各個(gè)方面因素,將卸料板的外形尺寸取為與固定板和墊板相同的矩形尺寸, 所示: 卸料板結(jié)構(gòu)簡圖 定位零件設(shè)計(jì)沖模的定位零件是用來保證調(diào)理的正確送進(jìn)以及在模具中的正確位置。 選用。這種固定卸料板又稱為導(dǎo)板:圖a 中凹模與卸料板之間的距離H 應(yīng)比板料厚度t 與擋料銷6 的高度之和大2—4mm。結(jié)合模具的整體結(jié)構(gòu)和工藝性,采用矩形固定板,讓落料凸模和沖孔凸模安裝在同一固定板上,保證間隙。(2)凹模刃口形式凹模的刃口形式可以分為整體式和鑲拼式凹模,這里介紹整體式凹模。凡是截面為非圓形的凸模,如果采用臺階式的結(jié)果其固定部分應(yīng)該盡量化成簡單幾何形狀的幾何截面(圓形或者矩形)。(2)臺肩固定法:一般用作圓形小截面的臺階式凸模的固定。18?177。基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差≤18>120~180>18~30>180~260>30~80>260~360>80~120>360~500為了保證初始間隙不超過Z max 即δ A +δ T + Z min ≤Z max ,δ T 和δ A 選取必須滿足以下條件:δ A +δ T ≤Z max Z min (76)(圓形、方形)沖裁時(shí)凸模、凹模的制造偏差由上可見,凸、凹模分別加工法的優(yōu)點(diǎn)是,凸、凹模具有互換性,制造周期短,便于成批制造。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸。考慮到在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大,故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)該采用最小合理間隙值。但間隙繼續(xù)增大會使毛刺增大,又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。模具的平面尺寸(主要是下模板)應(yīng)小于設(shè)備工作臺平面尺寸,模具漏料孔D1應(yīng)小于設(shè)備的工作臺孔D。設(shè)備的精度也有類似的問題。n=hht式中:h —凹模洞口的直刃壁高度;t —板料厚度。Lmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸;通過 AutoCAD 計(jì)算Lmax =100mma —側(cè)搭邊值; n—側(cè)刃數(shù);B—條料寬度;b1—側(cè)刃沖切的寬度,通過查表沖切寬度b1 =2mm。沖裁件所產(chǎn)生的廢料可以分為兩類:一類是結(jié)構(gòu)廢料,是由沖裁件的形狀特點(diǎn)產(chǎn)生的;另外一類是由于沖件之間和沖件與條料側(cè)邊之間的搭邊,以及料頭、料尾和邊余量而產(chǎn)生的廢料,稱為工藝廢料。 沖裁工藝方案的擬定根據(jù)所需沖裁件的形狀,沖裁此零件包括沖孔,落料兩個(gè)基本工序,可以有以下三個(gè)基本工藝方案:方案一:先落料,后沖孔,采用單工序模具生產(chǎn)。(4)根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本高低來確定。小工件用用鹽浴爐加熱,快速油淬火,硬度可以達(dá)到5562HRC。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”;廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼,是應(yīng)用量大、使用面廣、種類最多的模具鋼。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E 電火花創(chuàng)成加工機(jī)床,配置有電極損耗自動補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng),體現(xiàn)了當(dāng)今電火花創(chuàng)成加工機(jī)床的水平。為適應(yīng)市場變化,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變。由于沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn),因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位,是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工方法所無法比擬的。或?qū)δ>吖δ芷渫晟谱饔?,包括?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其他零件等。鑒于高速加工具備上述優(yōu)點(diǎn),所以高速加工在模具制造中正得到廣泛應(yīng)用,并逐步替代部分磨削加工和電加工。模具先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)制模技術(shù)模具質(zhì)量依賴于人為因素,不易控制的狀況,使得模具質(zhì)量依賴于物化因素,整體水平容易控制,模具再現(xiàn)能力強(qiáng)。隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn),以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM 技術(shù)正成為發(fā)展方向,它能實(shí)現(xiàn)面向制造和裝配的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)成形過程的模擬和數(shù)控加工過程的仿真,使設(shè)計(jì)、制造一體化。30+,?+,mm,?,177。(3)根據(jù)對沖裁件的尺寸形狀的適應(yīng)性來確定,沖裁件的尺寸比較小時(shí),考慮到單工序送料不方便和生產(chǎn)效率低,常采用復(fù)合沖裁或者級進(jìn)沖裁。先落料使坯料與條料分離,在沖孔或者沖缺口。一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率η可以用下式表示:η=ABSx100% (41)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。=, B2=b2++2= η2=3AB2S=340=%%%,所以三排為最合理的排樣方案。影響這些里的因素較多,主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凹模洞口的結(jié)構(gòu)、搭邊的大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等。,參考下表 按生產(chǎn)批量選擇設(shè)備零件大小選用壓力機(jī)類型特點(diǎn)適用工序小型或中小型開式機(jī)械壓力機(jī)有一定的精度和剛度;操作方便,價(jià)格低廉分離及成形(深度淺的成形件)大中型閉式機(jī)械壓力機(jī)精度與剛度更高;結(jié)構(gòu)緊湊,工作平穩(wěn)分離、成形(深度大的成形件及復(fù)合工序),參照下表 按生產(chǎn)批量選擇設(shè)備零件批量設(shè)備類型特點(diǎn)適合工序小批量薄板適合機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高,質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序厚板液壓機(jī)行程不固定,不會因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量告訴壓力機(jī)和多工位自動壓力機(jī)高效率,消除了半成品堆存等問題沖裁各種工序。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高度,最小閉合高度又要能小于模具的閉合高度。間隙對沖裁力的影響試驗(yàn)證明,隨間隙的增大沖裁力有一定程度的降低,但當(dāng)單面間隙介于材料厚度的5%20%范圍內(nèi)時(shí)沖裁力的降低不超過5%10%。根據(jù)以上分析可見,間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具使用壽命等都有很大的影響。沖裁過程中,凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦,凸模輪廓越磨越小,凹模輪廓越磨越大,結(jié)果使間隙越用越大。其一為凸模與凹模圖樣分別加工法,另外一種方法為凸模與凹模配作法。Cj=(Cmin+12?)177。凸模一般常用以下幾種固定方式:(1)鉚接固定法:一般用作非圓形小截面直通式凸模的固定。 大孔圓凸模結(jié)構(gòu)示意圖在多工位級進(jìn)模具中,非圓形凸模沖孔后的廢料隨著凸?;爻藤N著凸模端面帶出模具,并且掉在凹模表面,所以應(yīng)該及時(shí)清除以免損害模具,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該采取相應(yīng)的措施。 凹模的設(shè)計(jì)凹模的類型很多,凹模的外形有圓形和板形;結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式;刃口有平刃和斜刃。固定板與凸模采用過渡配合,壓裝后將凸模尾部與固定扳一起磨平。如果固定卸料板僅起卸料作用,~ 的雙面間隙,材料選用普通碳鋼。但卸料力不大,—2mm 的工件。39。Ⅱ型的多用于厚度為1mm 以上的較厚板料的沖裁。沖裁中,導(dǎo)正銷先進(jìn)入已沖孔中,導(dǎo)正條料位置,保證孔與外形相對位置公差的要求,導(dǎo)正銷主要用于級進(jìn)模,導(dǎo)正銷通常與擋料銷配合使用,也可以與側(cè)刃配合使用。同樣,矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大40—70mm,而寬度可取與凹模寬度相同或稍大些。從前我總是覺得自己什么都懂,認(rèn)為什么都很簡單,患有年輕人的一些典型毛病,浮躁、眼高手低。此外,袁老師不論是在學(xué)校安排的答疑時(shí)間還是平時(shí)的生活時(shí)間,隨時(shí)都愿意指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí),值得一提的是,袁老師宅心仁厚,閑靜少言,不慕榮利,對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé),在他的身上,我們可以感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí),這些都讓我們獲益菲淺,并且將終生受用無窮。綜合考慮本次選用模架的結(jié)構(gòu)和上述幾種模柄的特點(diǎn)以及便于加工制造等因素,確定采用上面第一種帶凸緣模柄B 型,其相關(guān)數(shù)據(jù)如下所示: 模柄根據(jù)所選的壓力機(jī),查表得模柄尺寸:φ60mm75mm,所以選擇凸緣模柄尺寸采用:d=60mm的規(guī)格。如果剛度不足工作時(shí)會產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形而導(dǎo)致模具零件迅速磨損或破壞。寬度b 原則上等于送料步距,但在側(cè)刃與導(dǎo)正銷兼用的級進(jìn)模中,其寬度為:b=[s+(~)]δc0 (714) 式中:b—側(cè)刃寬度;s—送進(jìn)步距;δc —側(cè)刃制造偏差,一般按照基軸制h6,精密級按照h4。導(dǎo)料銷可以設(shè)置在凹模上(一般為固定式);也可以設(shè)在彈性卸料板上(一般為活動式),還可以設(shè)在固定板或者下模座平面上(導(dǎo)料螺釘)。其具體參數(shù)是:D=50mm,d=8mm,t=,F(xiàn)2=2100N,H=120mm,H1=。— 或按H9/hH8/g8 配制。 卸料板設(shè)計(jì)將沖裁以后卡在凸模上的料卸下的裝置稱為卸料裝置。 圖為沖小圓孔凹模, 圖為沖大圓孔凹模, 圖為落料凹模簡圖a) b) c) 固定板的設(shè)計(jì)將凸?;蛘甙寄0凑找欢ㄏ鄬ξ恢脡喝牍潭ê?,作為一個(gè)整體安裝在上模座或者下模座上。1)壓應(yīng)力的校核:查文獻(xiàn)[2]p108得,對圓形凸模: d≥4tτ/[σ壓] (711) 式中: d——凸模最小直徑(mm); t——料厚厚度(mm);τ——材料抗剪強(qiáng)度(MPa);F——沖裁力(N); d——凸模最小直徑(mm); [σ壓]——凸模材料的許用壓應(yīng)力(MPa),它的大小取決于材料種類、熱處理和凸模的結(jié)構(gòu)與工作條件。這些凸模應(yīng)該根據(jù)具體沖裁要求,被沖裁材料的厚度,沖壓速度,沖裁間隙和凸模加工方法等因素來考慮凸模的結(jié)構(gòu)及凸模的固定方法。(2)階梯式:一般用作凸模截面較小、強(qiáng)度不好的凸模,若工作部分為圓形,固定部分也為圓形,刃口到固定端的直徑逐漸加大,圓形階梯式凸模常用車、磨加工。這種方法的特點(diǎn)是模具間隙由配制保證,工藝比較簡單,不必校核δA+δT ≤Z max Z min 的條件,并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,便于