【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 9頁(yè) 第 4 章 模具總體設(shè)計(jì) 模具類(lèi)型 根據(jù)前 面對(duì)零件的沖壓工藝性分析 ,模具的類(lèi)型采用級(jí)進(jìn)模見(jiàn) 分析。加工工 序依次為拉深、沖孔、翻邊、落料。 操作與定位方式 零件雖屬于大批量生產(chǎn) ,但在此安排手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn) ,且能夠 降低模具的成本。 初次送料時(shí)為了便于順利將板材推進(jìn)模具中安裝一個(gè)承料板 ,承料板是用于接 長(zhǎng)凹模上平面。 由于零件輪廓復(fù)雜 ,厚度較高 ,為保證兩孔的中心距 ,宜采用導(dǎo)尺導(dǎo)向 ,由自 動(dòng)擋料銷(xiāo)進(jìn)行初定位 ,導(dǎo)正銷(xiāo)進(jìn)行精確定位。 卸料與出件方式 考慮到零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,厚度較高等因素 ,在此采用剛性卸料 裝置。另外為了 安裝采用自動(dòng)擋料銷(xiāo)安裝剛性卸料裝置是必要的 ,卸料板與各凸模沒(méi)有配合的要求 , 卸料板上穿過(guò)凸模的孔一般制成與凸模仿形的 ,可有明顯的間隙。 由于是大批量生產(chǎn) ,為了便于操作 ,提高生產(chǎn)效率 ,沖件和廢料采用凸模直接 從凹模洞口推出的下出件方式。 模架類(lèi)型及精度 模架主要有以下幾種用途和功能如表 : 表 類(lèi)型 用途和功能 對(duì)角導(dǎo)柱模架 在凹模面積的對(duì)角中心線上 ,裝有前、后導(dǎo)柱 ,其有效區(qū)在毛 坯進(jìn)給方向的導(dǎo)套間。受力平衡 ,上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 適用于縱向 或橫向送料 ,使用面寬 ,常用于級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。 其凹模周界范圍為 ? mm?mm?mm?mm? 500?500?~?50?63? 。 后側(cè)導(dǎo)柱模架 兩導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套分別裝在上、下模座后側(cè) ,凹模面積是導(dǎo)套前的 有效區(qū)域?？捎糜跊_壓較寬條料 ,且可用邊角料。送料及操作 方便 ,可縱向、橫向送料。主要適用于一般精度要求的沖模 , 不宜勇于大型模具 ,因有彎曲力矩 ,上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)不平 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 10頁(yè) 穩(wěn)。其凹模周界范圍 ? mm?m?mm?mm? 250?400?~?50?63? 。 后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架 主要用于窄形零件盒特殊沖壓工工藝的沖模。 , 起凹模周界范圍 為 ? mm?mm?mm?mm? 200?800?~?80?250 中間導(dǎo)柱圓形模架 常用于電機(jī)行業(yè)沖模 ,或用于沖壓圓形制件的沖模。其凹模周 界范圍為 ? mm?mm?mm?mm? 380?630?~?100?63? 。 中間導(dǎo)柱模架 其凹模面積是導(dǎo)套間的有效區(qū)域 ,僅適用于橫向送料 ,常用于 彎曲?；驈?fù)合模。具有導(dǎo)向精度高、上模座在導(dǎo)柱上 ,運(yùn)動(dòng)平 穩(wěn)的特點(diǎn)。其凹模周界范圍為 ? mm?mm?mm?mm? 500?500?~?50?63 四導(dǎo)柱模架 模架受力平衡 ,導(dǎo)向精度高。適用于大型制件 ,精度很高的沖 模 ,以及大批量生產(chǎn)地自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線上的沖模。其凹模周界 范圍為 ? mm?mm?mm?mm? 400?630?~?250?160 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)合模采用了四導(dǎo)柱導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式 ,四導(dǎo)柱模架導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn) 確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 11頁(yè) 第 5 章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利 用率 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(lái)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?gòu)U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(jiǎn)單。 方案三 :無(wú)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(guò)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。 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(guò)大 ,浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)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 所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。 根據(jù)零件形狀 ,查表 ,并考慮到工件的切邊 ,工件之間搭邊值 a1mm, 工件 與側(cè)邊之間搭邊值取 , 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 ?△ B 0 △ (D+2a1+2b1) 0 △ 式 () 式中 D?條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 。 a1?沖裁件之間的搭邊值 。 b1?工件與側(cè)邊之間搭邊值。 △ ?板料剪裁下的偏差 。(其值查表 )可得△ 。 B 0 △ +2 +2 1 故條料寬度為 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 12頁(yè) 表 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 材料厚度 t(mm 圓件及類(lèi)似圓形制件 矩形或類(lèi)似矩形制 件長(zhǎng)度≤ 50 矩形或類(lèi)似矩形制件長(zhǎng)度 50 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a 側(cè)邊 a1 ≤ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 1~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 表 普通剪床用帶料寬度偏差△ (mm) 條料厚度 tmm 條料寬度 bmm ≤ 50 50~100 100~200 200 ≤ 1 1~2 2~3 3~5 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 13頁(yè) 表 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 b1(mm) 條料厚度 tmm? 條料寬度 bmm? 金屬材料 非金屬材料 ≤ ~ ~ 確定步距和排樣方式 排樣設(shè)計(jì)的原則 ①提高材料的利用率 :沖裁件生產(chǎn)批量大 ,生產(chǎn)效率高 ,材料費(fèi)用一般會(huì)占總成本 的 60?以上 ,所以材料利用率是衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)重要指標(biāo) ,應(yīng)合理的設(shè)計(jì)零 件外形及排樣 ,提高材料利用率。 ②改善操作性 :沖裁件排樣應(yīng)使工人操作方便、安全、勞動(dòng)強(qiáng) 度低。一般來(lái)說(shuō) ,在 沖裁生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡量減少條料的翻動(dòng)次數(shù) ,在材料利用率相近的情況下 ,應(yīng)選用條料 寬度及進(jìn)距小的排樣方式。 ③使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理 ,使用壽命高。 ④保證沖裁件的質(zhì)量。 沖裁件在板料、條料或帶料上的布置法稱為排樣法 , 稱為排樣。排樣是否合理 ,直接影響到材料的利用率 ,零件質(zhì)量 ,生產(chǎn)率 ,模具結(jié) 構(gòu)與壽命等。因此 ,在沖壓工藝中和模具設(shè)計(jì)中 ,排樣是一項(xiàng)極為重要的技術(shù)性很 強(qiáng)的工作。 根據(jù)工件的形狀 ,排樣采用直排形式 ,采用始用擋料銷(xiāo)控制初始步距 ,采用活 動(dòng)擋料銷(xiāo)控制沖壓過(guò)程中的送料步距。根 據(jù)材料的厚度查《模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合 手冊(cè)》表 ?(附錄 ?3)最小工藝搭邊值 ,工件間距 ?a11mm,邊距 ?, 送料方式采用手動(dòng)送料。由于工件本身形狀的限制 ,故菜用了有廢料的排樣方式 , 這雖然在材料利用率方面沒(méi)有少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣高但能夠消除條料寬度誤差 和條料導(dǎo)向誤差的影響 ,并可以感受模具的受力狀態(tài)提高模具的壽命。 排樣圖如圖 。 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(zhǎng)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 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 14頁(yè) 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 SD+a1 式 () D 為零件橫向最大尺寸 , a1 為搭邊值 S=+1 = 排樣圖如圖 所示。 1 拉深 2 沖孔 3 翻邊 4 落料 圖 排樣圖 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% 式 () 式中 A?一個(gè)步距內(nèi)