封閉板成形模及沖壓工藝論文(編輯修改稿)
2024-07-24 14:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，需要到頭沖另一行，沖另一行時(shí)，條料的剛度很差，給送料造成很大的困難。如果采取一次沖兩件的方法，即用雙凸模，則模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，模具長(zhǎng)度增大了，因而模具費(fèi)用也增加了。而直排的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且與對(duì)排相比，材料的利用率相差不多，所以決定選擇方案一，即有搭邊的直排。08Al厚度為1mm，由材料手冊(cè)查得規(guī)格為18501800若采用縱裁，則每板條數(shù)n1=850247。=8條，； 每條個(gè)數(shù)n2=()247。=22個(gè)，； 每板個(gè)數(shù)n3=n1n2=822=176個(gè)。若采用橫裁，則每板條數(shù)n1=1800247。=17條，； 每條個(gè)數(shù)n2=（）247。=10個(gè)，；每板個(gè)數(shù)n3=n1n2=1710=170個(gè)。顯然，縱裁時(shí)材料利用率高，所以決定采用縱裁。該零件雖說(shuō)是左、右對(duì)稱件，但展開(kāi)后的形狀卻是相同的。因此落料模只需設(shè)計(jì)1副模具即可。模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向下出料式彈壓卸料結(jié)構(gòu)，沖出的零件通過(guò)凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下，見(jiàn)圖7。模具的上部分由上模座導(dǎo)套模柄1凸模固定板凸模卸料板1卸料橡膠14和螺釘、銷釘組成，下部分由凹模下模座導(dǎo)柱4以及螺釘、銷釘組成。圖7落料模采用模架導(dǎo)向，不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度，而且能提高模具的剛性、延長(zhǎng)模具的使用壽命、使沖裁件的質(zhì)量比較穩(wěn)定、使模具的安裝調(diào)整比較容易，因此決定采用模架作為上、下模的導(dǎo)向裝置。采用壓入式模柄，固定段與上模座孔采用H7/m6過(guò)渡，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)，裝配后模柄軸線與上模座垂直度較好。條料的送進(jìn)，由兩個(gè)定位銷控制其方向，由一個(gè)鉤形擋料銷控制其進(jìn)距，這種定位零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，裝在凹模上。為此，在卸料板上與單了定位銷和鉤形擋料銷相應(yīng)的位置上加工三個(gè)通孔，工作時(shí)，可使卸料板壓緊條料；為便于刃磨，在下模座上相應(yīng)的位置處也加工通孔，以便于拆擋料銷。 由于實(shí)現(xiàn)外形分離的凸模裝在上模，擬采用橡膠作為彈性元件的卸料裝置裝在上模，由卸料板、橡膠和卸料螺釘組成彈壓卸料裝置。沖程時(shí)，橡膠塊受壓縮而積蓄能量，并使卸料板產(chǎn)生壓力而起壓料作用，沖出的落料件通過(guò)凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下?；爻虝r(shí)，橡膠塊釋放能量，使卸料板產(chǎn)生反向推力而將廢料從凸模上卸下。在沖壓時(shí)，還可壓緊條料，提高沖裁質(zhì)量。 落料模工藝計(jì)算由于該模具采用下出料彈壓卸料結(jié)構(gòu)，因此壓力機(jī)在本模具的沖壓過(guò)程中，除要克服沖裁力以外，還要克服卸料力、推件力。（1） 沖裁力的計(jì)算F=Ltбb…………………………………()式中 F——沖裁力（N）；L——沖裁輪廓的總長(zhǎng)度，由AutoCAD“工具”→查詢→面積，查得L=327mm；t——板料厚度，取1mm；бb——板料的抗拉強(qiáng)度，由《材料手冊(cè)》查得бb=390MPa。將以上數(shù)據(jù)代入（）式，得F=Ltбb=3271390=127530N。（2） 卸料力的計(jì)算F卸=K卸F…………………………………（）式中 F卸——卸料力（N）；K卸——卸料力系數(shù)，查表215[3]得K卸=；F——沖裁力，F(xiàn)=127530N。將以上數(shù)據(jù)代入（）式，得F卸=K卸F=127530=。（3） 推件力的計(jì)算F推=nK推F…………………………………（）式中 F推——推件力（N）； n——同時(shí)卡在凹模孔內(nèi)的工件或廢料片數(shù)，n=h/t,h為凹模直刃高度（取h=5mm），t為板料厚度(取t=1mm),∴n=h/t=5/1=5K推——推件力系數(shù)，查表215[3]，得K推=；F——沖裁力，F(xiàn)=127530N。將以上數(shù)據(jù)代入（）式，得F推=nK推F=5127530=。綜上，選擇沖床時(shí)的總沖壓力F總=F+F卸+F推=127530++=。初步選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J2325（查附錄B3[3]）。壓力中心是沖裁模各個(gè)沖裁力的合力作用點(diǎn)，在進(jìn)行沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)，必須使模柄中心線與沖模壓力中心重合。如果二者偏移量超過(guò)允許范圍，滑塊將承受偏心載荷，在偏心彎矩的作用下，將導(dǎo)致：滑塊與導(dǎo)軌非正常磨損，影響壓力機(jī)精度和壽命；凸、模間隙不均勻，降低沖壓件質(zhì)量和加劇磨損，甚至碰撞和損壞零部件。因此，準(zhǔn)確求得壓力中心是沖裁工藝設(shè)計(jì)和沖模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。圖8壓力中心本沖壓件輪廓形狀復(fù)雜，無(wú)法直接計(jì)算其壓力中心，故采用基于AutoCAD 2004的沖模壓力中心確定方法來(lái)求其壓力中心，具體做法如下：第一步：用AutoCAD繪出刃口的輪廓線，選定坐標(biāo)系xoy如圖8所示，并用“快捷工具”→“修改（Modify） →“段線合并(join)定義為多段線；第二步：用“偏移（Offset）”命令將輪廓線分別向兩側(cè)偏移極小的距離（）,并刪除原輪廓；第三步：用“繪圖（Draw）下的“面域（Region）分別創(chuàng)建以內(nèi)外多義線為邊界的兩個(gè)面域；第四步：用“修改（Modify）菜單下的“實(shí)體編輯”中的“差集（Subtract）命令創(chuàng)建環(huán)形面域；第五步：依次點(diǎn)取“工具（Tools）菜單“查詢（Inquiry）→“質(zhì)量特性（Mass Properties）,點(diǎn)選面域，然后回車，屏幕上的文本窗口將顯示面域的質(zhì)心：xc=,yc=。、凹模刃口尺寸及制造公差查表2—10[3]，得間隙值Zmin=，Zmax=。由于本沖裁件形狀比較復(fù)雜，為了保證凸、凹模之間的間隙值，必須采用凸、凹模配合加工的方法制模，現(xiàn)以凹模為基準(zhǔn)件，由于該零件的精度要求不高，外形尺寸按IT14級(jí)即可，彎曲（翻邊）高度的尺寸公差還可適當(dāng)放大，故凹模尺寸采用毛坯尺寸，凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)際尺寸配制，～ 凹模設(shè)計(jì)（1） 凹模板的外形尺寸圖9凹模外形尺寸的確定因?yàn)橐话隳＞?，特別是標(biāo)準(zhǔn)模具，除去模架以外，前后左右都是對(duì)稱的，模柄中心線要通過(guò)凹模板的中心。沖裁過(guò)程中必須使沖壓力的合力作用線（壓力中心）與模柄中心線重合，使壓力機(jī)滑塊不受偏載，才能使模具平穩(wěn)工作，減小對(duì)壓力機(jī)滑塊與模具導(dǎo)向零件的磨損。 為了用簡(jiǎn)單的方法滿足上述要求，提出凹模有效面積一詞。在排樣圖上沿著送料方向與垂直送料方向從凹?？字g最大距離處畫一矩形lb,稱為凹模的有效面積。由于壓力中心O不與矩形lb的中心重合，因此要對(duì)凹模有效面積進(jìn)行修正，取O點(diǎn)沿長(zhǎng)度方向到短邊的最大距離為l′的一半，沿寬度方向到長(zhǎng)邊的最大距離為b′的一半，則l′b′即為修正后的凹模有效面積。自矩形l′b′向四周擴(kuò)大一個(gè)允許的凹模壁厚C值，可得凹模外形尺寸LB，就能保證壓力中心與凹模及模柄中心線重合。其中，凹模壁厚C值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要，同時(shí)也要保證凹模的強(qiáng)度和剛度，查表217[2]，取C=36mm（見(jiàn)圖9）。查表339[1]，與凹模外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)照，取LB=200（2） 凹模板的厚度凹模板的厚度按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算：H=Kb…………………………………()式中 H——凹模厚度（mm）； K——因數(shù)，查表321[2]，得K=； b ——凹?？椎淖畲髮挾?，取b=15++=。將以上數(shù)據(jù)代入（）式，得H=Kb===25mm。（3） 凹模型孔側(cè)壁形狀采用側(cè)壁與凹模面垂直的臺(tái)階形直壁型孔，其設(shè)計(jì)參數(shù)有兩個(gè)：一是直刃口有效高度h；二是漏料孔比型孔單邊擴(kuò)大值b。刃口高度按強(qiáng)度考慮應(yīng)隨沖裁的板料厚度增加而增大，并考慮刃磨量的需要，由于板料厚度為1mm，所以取h=5mm,漏料孔比型孔單邊擴(kuò)大值b,按凹模強(qiáng)度考慮取小些，為了保證落料件順利漏下又應(yīng)取大些。一般取b=～1mm，由于本沖裁件形狀復(fù)雜，所以b取1mm。（4） 凹模板上卸料螺釘?shù)陌惭b查表331[1]，凹模刃口與擋料銷的最小距離C=5mm，本模具中，擋料銷的規(guī)格選用A1583，擋料銷與凹模刃口的最小距離為5mm，凹模強(qiáng)度有保證。（5） 凹模的選材及加工 選用T10A制造
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