某型錐形蓋沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-04 01:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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，單邊間隙取。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(chǎng)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（,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，料厚為相對(duì)較薄，卸料力不大，因?yàn)閺棄盒读夏＞弑葎傂孕读夏＞叻奖?，操作者可以看?jiàn)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，故可采用彈性卸料。 出件方式對(duì)于復(fù)合模生產(chǎn)，應(yīng)采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B大于送料方向的凹模長(zhǎng)度L故采用縱向送料方式，即由前向后送料。 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。單只能一個(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，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案二最佳。3 零件的工藝計(jì)算 拉深工藝計(jì)算，比較小，所以所有計(jì)算以毛坯直徑為準(zhǔn)。 確定零件修邊余量 零件的凸緣相對(duì)直徑式中 凸緣直徑；錐形件中徑。查文獻(xiàn)表得修邊余量，所以，修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為。 確定坯料尺寸 按照“拉深前毛坯面積等于拉深后工件面積”的原則，查文獻(xiàn)表得到以下表面積的計(jì)算公式:其中零件凸緣部分的表面積為 ，零件除去凸緣部分的表面積為 。 判定能否一次拉深成形 因?yàn)榱慵閹б粋€(gè)階梯的錐形件，所以首先要判定錐形部分能否一次拉深成形。零件的坯料相對(duì)厚度式中 柸料厚度；柸料尺寸。零件的相對(duì)高度式中 錐形件部分的高度；錐底直徑。查文獻(xiàn)表得，符合淺錐形件拉深的條件，所以零件的錐形部分能一次拉深成形。又因?yàn)榱慵б粋€(gè)階梯，所以要判定階梯形部分能否一次拉深成形。零件的坯料相對(duì)厚度，零件的相對(duì)高度式中 工件高度；錐底直徑。查文獻(xiàn)表得拉深次數(shù)為次，所以零件的階梯形部分能一次拉深成形。 通過(guò)以上兩次判定可以確定零件可以一次拉深成形。 拉深系數(shù) 式中 錐底直徑；柸料尺寸。 判定是否用壓邊圈或拉深筋 由于拉深時(shí)，毛坯的變形程度不大，拉深后回彈較大，為減小回彈常使用帶平面邊圈或拉深筋的拉深模。因?yàn)榱慵呐髁舷鄬?duì)厚度， 拉深系度，查文獻(xiàn)表得零件可以用壓邊圈。 落料拉深復(fù)合模工藝計(jì)算 落料凸、凹模刃口尺寸 根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法。落料尺寸為，落料凹模刃口尺寸計(jì)算如下。查文獻(xiàn)表得該零件沖裁凸、凹模最小間隙，最大間隙，查文獻(xiàn)表凸模制造公差凹模制造公差。將上述各值代入校驗(yàn)是否成立。經(jīng)校驗(yàn)，不等式不成立。又因?yàn)橥埂寄Ｖ圃旃顬?，重新取，所以可按凸、凹模制造基本公式?jì)算工作零件刃口尺寸凹模刃口尺寸凸模刃口尺寸 拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 拉深后零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸的直徑為，由公式確定拉深凸、凹模間隙值，查文獻(xiàn)表得間隙系數(shù)，所以拉深凸、凹模間隙值，則拉深凹模拉深凸模 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 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。 排樣計(jì)算因?yàn)榱慵捎脝沃迸排艠臃绞?，所以查文獻(xiàn)表得零件間的搭邊值為，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為，由于模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距為，條料的寬度應(yīng)為式中 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；側(cè)搭邊值；條料寬度的單向（負(fù)向）偏差；導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。查文獻(xiàn)表選用規(guī)格為的板料，計(jì)算裁料方式如下采用縱裁時(shí):
每板的條數(shù) 條
每條的工件數(shù) 件
每板的工件數(shù) 個(gè)
材料利用率為：式中 一張條料上的沖裁件總數(shù)目； 一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；條料寬度；條料長(zhǎng)度。采用橫裁時(shí):
每板的條數(shù)： 條
每條的工件數(shù)： 件
每板的工件數(shù)： 個(gè)
材料利用率：
，為了便于工人的操作，選用第一種裁法。排樣圖如圖2所示。圖2 排樣圖 力的計(jì)算 模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力、拉深力、和壓邊力。式中 沖裁力；沖裁周邊長(zhǎng)度；材料厚度；系數(shù)，一般取。式中 沖裁力；同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的廢料數(shù)；凹模洞口的直壁高度，?。徊牧虾穸?；卸料力、頂件力、推件力系數(shù)，查文獻(xiàn)表所得。因?yàn)榱慵捎脧椥孕读涎b置和上出料方式的沖裁，所以式中 錐頂直徑；材料厚度；材料強(qiáng)度極限，查文獻(xiàn)表，??；系數(shù)，查文獻(xiàn)表得式中 開(kāi)始拉深時(shí)的壓邊面積；單位壓邊力，查文獻(xiàn)表，取。因?yàn)槔盍εc壓邊力的和小于落料力，即，所以，應(yīng)按照落料力的大小選用設(shè)備。查文獻(xiàn)表，初選設(shè)備為。 確定壓力中心因?yàn)榇藞D形為對(duì)稱圖形,固它的壓力中心即重心就是此圖形的對(duì)稱中心。 凸、凹模圓角半徑的確定凹模圓角半徑 式中 柸料尺寸；凸緣直徑；材料厚度。凸模圓角半徑 ，取。 彈性元件的選取與計(jì)算 因?yàn)橄鹉z允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整靈活方便，故選取橡膠為彈性元件。 卸料橡膠的設(shè)計(jì)（1） 卸料板的工作行程 （凸模刃口修磨量一般為，取。）（2） 橡膠的自由高度 橡膠高度尺寸為，取（3） 橡膠預(yù)壓縮量 橡膠預(yù)壓縮量一般取自由高度的，所以（4） 橡膠允許的總壓縮量 為保證橡膠不過(guò)早失效，其允許最大壓縮量不應(yīng)超過(guò)其自由高度的，一般為 ，?。?） 橡膠橫截面積 A 橡
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