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最新硅鋼片的沖壓模具設計(編輯修改稿)

2024-07-27 03:34 本頁面
 

【文章內容簡介】 一個進距的材料利用率:K =nA/(bh)100%=2/(80)100%=%方案二:采用直排條料寬度:b=60+2a=105+2=110mm進距:h=28+=一個進距的材料利用率:K =nA/(bh)100%=1/(110)100%=%從材料的利用率和經(jīng)濟效益等方面考慮,選用方案一作為本設計的排樣方式。 排樣圖按零件的不同幾何形狀,可得出其相適合的排樣類型,而根據(jù)排樣類型又可分為有搭邊與無搭邊兩種。根據(jù)零件的形狀分析和考慮到?jīng)_裁時的工藝合理性與經(jīng)濟合理性,采用有搭邊的排樣方案比較合理。方案一的排樣圖,: 排樣圖一方案二的排樣圖,: 排樣圖二 搭邊排樣時工件之間以及工件與條料側邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊雖然是廢料,但在工藝上卻有很大的作用,搭邊的作用是補償定位誤差,保證沖出合格的零件,搭邊還可以保證條料有一定的剛度,利于送進。搭邊值要合理確定,搭邊值過大,材料利用率低;搭邊值過小,在沖裁中有可能被拉斷,使零件產(chǎn)生毛刺,嚴重時會拉入凸模與凹模間隙之中,損壞模具刃口。搭邊值的大小通常與材料的機械性能、工件的形狀和尺寸、材料的厚度以及送料和擋料方式等因素有關。硬材料的搭邊值比軟材料的搭邊值可小一些;工件尺寸大或是有尖突的復雜形狀時,搭邊值取大些,厚材料的搭邊值應取大些;用手工送料,有側壓裝置時,搭邊值可取小一些。搭邊值大小的確定,目前是由經(jīng)驗確定的,實際生產(chǎn)中,考慮材料的利用率,可根據(jù)條料的長度作適當?shù)脑鰷p。 沖裁力的計算在沖裁過程中,沖裁力是隨著凸模進入材料的深度(凸模行程)而變化的。用平刃口模具沖裁時,其落料力F1一般按下式計算:F1=K Ltτb式中 F1——落料力(N)L——沖裁周邊長度(mm)t—— 材料厚度(mm)τb——材料抗剪強度(Mpa)K——系數(shù)由于K 是考慮到實際生產(chǎn)中,模具間隙值的波動、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù),一般取K=為方便計算,也可按下式:F1≈L1tσb式中 σb——材料的抗拉強度該工件材料是硅鋼片,它的抗剪強度τb=190Mpa,經(jīng)計算,該工件沖裁周邊長度:L1=282+60+164+143+102=242mm計算落料力:F1=K L1tτb=242190=沖孔力: F2=K L2tτbL2=4π=則 F2=190= 推件力和卸料力的計算沖裁過程中,材料由于彈性變形和摩擦使帶孔部分的板料緊在凸模上,而沖落部分的板料緊卡在凹模洞口內,為繼續(xù)下一步的沖裁工作,必須將在凸模上的板料卸下,將卡在凹模洞口的板料推出,從凸模上卸下緊著的板料叫卸料,所需的力叫卸料力;順著沖裁方向將卡在凹模洞口內的板料推出叫推件,所需的力叫推件力;有時需將卡在凹模洞口內的板料逆著沖裁方向頂出,這就叫頂件,頂件所需的力叫頂件力。推件力、頂件力和卸料力是從沖床、卸料裝置或頂件器獲得的,所以,選擇設備噸位或設計沖模的卸料裝置以及頂件器時,都需要對卸料力、推件力及頂件力進行計算。影響推件力、頂件力和卸料力的因素很多,主要有材料的機械性能、材料厚度、模具間隙、零件的形狀和尺寸以及潤滑條件等。大間隙沖裁時,由于板料所受拉伸變形大,故沖裁后的彈性回復使落料件比凹模尺寸小,而沖下的孔比凸模尺寸大,因此卸料力、推件力都有顯著下降,要準確地計算這些力是困難的,生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式進行計算。推件力: Ft= n Kt F卸料力: Fx= KxF式中 F——沖裁力Kt、Kx——推件力和卸料力系數(shù)n——同時卡在凹模洞口的零件數(shù),n = h/t式中 h——凹模洞口的直刃壁高度 查參考文獻[2]表28取凹模刃口直壁高度h=4mm,則n= h/t=4/=11由文獻[2]表25,當t=,Kx=,Kt=推件力 Ft= n Kt F=1110=10N卸料力 Fx=KxF=10=10N采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模:F總=F1+F2+Ft+Fx=103+103+10+10=10N 壓力機公稱壓力的確定壓力機公稱壓力必須大于或等于沖壓力。由于確定模具結構為倒裝復合模,卸料裝置為彈性卸料裝置,出料方式是下出料。則計算沖壓力為F總=F1+F2+Ft+Fx=10N10N,查[13],選用開式固定臺壓力機,所選壓力機的基本參數(shù)是:公稱力/KN160滑塊行程/mm70滑塊行程次數(shù)/(次/min)120最大封閉高度/mm205封閉高度調節(jié)量/mm45喉深/mm160兩立柱距離/mm220工作臺尺寸/mm前后300,左右450墊板厚度/mm40最大傾斜角/(176。)35模柄孔尺寸/mm直徑?40,深度60電動機功率/kw 沖模壓力中心的確定沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。為保證沖模正確和平衡地工作,沖模的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機滑塊的中心線相重合,以免滑塊受偏心載荷,從而減少沖模和壓力機導軌的不正常磨損,提高模具壽命,避免沖壓事故。確定復雜形狀沖裁件的壓力中心和多凸模模具的壓力中心,常用下面幾種方法:按比例畫出沖壓件形狀選定坐標XOY。將工件沖裁周邊分成若干基本線段,求出各段長度,并同時求出各段重心。按比例畫出零件行狀,選定坐標系XOY,如圖所示,因零件左右對稱,即X c=0,故只需計算Yc,將零件沖裁周邊分成LL2…L6基本線段,求出各段長度及各段的中心位置。L1=60mm Y1=0mmL2=56mm Y2=14mmL3=13mm Y3=28mmL4=26mm Y4=15mmL5=13mm Y5=12mmL6=30mm Y6=L7=14mmm Y7=28mmYc=(L1Y1+L2Y2+L3Y3+…+L6Y6+L7Y7)/( L1+…+L6+L7)=計算出的壓力中心(0,) 沖模閉合高度的計算沖模的閉合高度H是指模具在最低的工作位置時,下模座的底面至上模座的頂面的距離。在設計模具時,應與壓力機的閉合高度相協(xié)調。壓力機的閉合高度h是指滑塊在下死點時,工作臺面至滑塊的距離。大多數(shù)壓力機,其連桿長度可以調節(jié),即壓力機的閉合高度可以調整。當連桿調至最短時,壓力機閉合高度最大,稱為最大閉合高度Hmax,連桿調至最長時,壓力機閉合高度最小,稱為最小的閉合高度Hmin(Hmax-Hmin=M 其中M為連桿的調節(jié)量)沖模閉合高度H,一般應滿足如下關系Hmin+10mm≤H≤Hmax-5mm無特殊情況,H應取上限值,最好取在H≥Hmin+M/3,這是為里避免連桿調節(jié)過長,螺紋接觸面過小容易被壓壞。如果沖模閉合高度小于壓力機的最小閉合高度,則可以在壓力機工作臺面上加墊板。查[13]附表81,所選壓力機最大閉合高度Hmax=205mm,最小閉合高度Hmin=135 mm,計算模具的閉合高度為:H=188mmHmin+10=145mm≤H≤Hmax-5mm=200mm滿足要求。 工作零件的設計與計算 凹模及凸凹模刃口尺寸計算根據(jù)沖裁件結構的不同,刃口尺寸的計算方法如下:落料 落料時應以凹模為基準件來配作凸模。凹模磨損后刃口尺寸有變大,變小,不變三種情況,故凹模刃口尺寸也應分三種情況進行計算第一類 凹模磨損后變大的尺寸,按一般落料凹模尺寸公式計算,即:Ad=(A-x△)第二類 當凹模磨損后變小的尺寸,按一般沖孔凸模尺寸公式計算 即:Bd=(B+x△)第三類 當凹模磨損后沒有變化的尺寸,可分為三種情況1)沖裁件尺寸標注為C時 Cd=(C+△)177。δd2)沖裁件尺寸標注為C時 Cd=(C-△)177。δd3)沖裁件尺寸標注為C177?!鱜時 Cd=C177。δd各式中各符號的意義: Ad、Bd、Cd——凹模尺寸(mm)A、B、C——相應沖裁
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