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正文內(nèi)容

關(guān)于沖壓品質(zhì)、模具提案改善管理辦法(編輯修改稿)

2024-11-14 18:07 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平,在模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步,但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面,與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具,是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具,已基本達(dá)到國(guó)際水平。因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)完《飛機(jī)鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后,安排了模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),以幫助我們掌握模具設(shè)計(jì)的過程,為以后參加工作打下基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)內(nèi)容一、零件的工藝性分析圖1 零件圖1)零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖,該零件外形尺寸為R11,19;內(nèi)孔尺寸為R3,6,均未標(biāo)注公差,公差等級(jí)選用IT14級(jí),則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。2)零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀簡(jiǎn)單,適合沖裁成形。3)制件材料分析 制件材料為45鋼,抗剪強(qiáng)度為432~549Mpa,抗拉強(qiáng)度為540~685Mpa,伸長(zhǎng)率為16%。適合沖壓成形。綜合以上分析,得到最終結(jié)論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。但有幾點(diǎn)應(yīng)注意:1)孔與零件左邊緣最近處僅為2mm,在設(shè)計(jì)模具是應(yīng)加以注意。2)制件較小,從安全方面考慮,要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健?)有一定批量,應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇,保證一定的模具壽命。二、工藝方案的確定由零件圖可知,該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝,設(shè)計(jì)模具時(shí)可有以下三種方案:方案一:先落料,再?zèng)_孔,采用單工序模生產(chǎn)。方案二:沖孔、落料連續(xù)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三:落料和沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn),模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工,生產(chǎn)效率較低,難以滿足零件年產(chǎn)20萬件的需求,而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題,操作不便。方案二采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn),可有效地提高生產(chǎn)效率,但連續(xù)模制造和設(shè)計(jì)難度大,費(fèi)用高,用于生產(chǎn)該制件達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性要求。方案三采用復(fù)合模生產(chǎn),亦有很高的生產(chǎn)效率,復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi),完成落料、沖孔兩道工序,所沖壓的工件精度較高,不受送料誤差影響,能較好的滿足該制件內(nèi)孔與外形同心的要求。通過對(duì)比,故采用方案三,比較適合該零件。三、模具結(jié)構(gòu)形式的確定(一)模具類型及卸料方式分析因制件材料較薄,為了保證制件的平整度,所以采用正裝式復(fù)合模,即凸凹模安裝在上模,這樣,從模柄中穿入導(dǎo)桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下,卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料;沖孔凸模與落料凹模安裝于下模,用頂件器帶動(dòng)卸料板頂出制件。(二)模具定位方式分析在模具設(shè)計(jì)中,拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位,而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位,上、下模座的定位沉臺(tái)在制造時(shí)是和導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定在一起加工完成的,這樣保證了上、下模工作零件的同軸度,從而達(dá)到保證零件尺寸精度的目的。同時(shí)沒有使用銷釘,也使模具的維修方便了很多,即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。四、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算(一)制件排樣與材料利用率計(jì)算采用單排直排有廢料排樣,如圖2所示。由文獻(xiàn)【1】表317查得制件間搭邊值a=,側(cè)搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+=;條料寬度B=22+1+1=24;經(jīng)計(jì)算制件面積S=,一個(gè)步距的材料利用率為:η=S/(BL)100%=(24 )100%=%圖2 排樣圖由文獻(xiàn)【2】表41冷軋鋼板的尺寸,選板料規(guī)格為1200mm600mm1mm,剪裁條料時(shí)采用橫裁法,于是條料尺寸為24mm600mm。每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條);每條制件數(shù)n2=(2)/=30(件); 每塊板制件數(shù)n3= n1n2=5030=1500(件)材料總利用率η=1500(1200600)=﹪(二)沖壓力的計(jì)算沖裁力可按以下公式[1]計(jì)算:F=KLtτkp,式中:t—材料厚度(mm); L—沖裁件周長(zhǎng)(mm);τ已知K=, t=1 mm;查文獻(xiàn)【2】表412得τkpkp材料抗剪強(qiáng)度(Mpa)。kp=432~549,取τ=500;經(jīng)計(jì)算得外形周長(zhǎng)L1=,內(nèi)孔周長(zhǎng)L2=。所以落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτkp=5001= =5001= kNkp推件力和卸料力可用以下經(jīng)驗(yàn)公式[ 1]進(jìn)行估算:F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中:F—沖裁力;n為同時(shí)卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù),一般為3~5;K推—推件力系數(shù);K卸—卸料力系數(shù)。查文獻(xiàn)【1】表315得,K推=,K卸=~,所以F卸料=K卸F1== kN F推件=nK推F2=5= kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置,所以總沖壓力的計(jì)算公式為: F總= F1+F2+F卸料+F推件=+++= kN(三)初選壓力機(jī) kN,查文獻(xiàn)【2】表433開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J2310,其主要參數(shù)如下:公稱壓力:100 kN 滑塊行程:45mm 最大閉合高度:180mm 最大裝模高度:145mm 工作臺(tái)尺寸:370mm240mm 模柄孔尺寸:?30mm55mm(四)計(jì)算壓力中心該制件圖形較規(guī)則,上下對(duì)稱,故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標(biāo)系。1x設(shè)壓力中心為(x0,y0),因?yàn)樯舷聦?duì)稱,所以y0=0,只需求x0,又因?yàn)閮?nèi)孔為軸對(duì)稱圖形,所以只需考慮外形。經(jīng)計(jì)算得L1=,L2=,x2=, x1=8。根據(jù)合力矩定理得所以,壓力中心為(,0)。(五)計(jì)算凸凹模刃口尺寸本制件形狀簡(jiǎn)單,可按分別加工方法制造凸、凹模,凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]:δp+δd≤ZmaxZmin。根據(jù)制件的材料和厚度,由文獻(xiàn)【3】表214 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值,查得 :Zmax=,Zmin=;根據(jù)制件的基本尺寸和厚度,由文獻(xiàn)【3】表219 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)簡(jiǎn)單形狀制件凸、凹模的制造偏差,查得:落料部分:,凹模+ 沖孔部分:,凹模+ 驗(yàn)證制造偏差是否合格:δp+δd =+= ZmaxZmin== 所以,δp+δd=ZmaxZmin=,合格,可以采用該公差值。由于零件圖未注公差,為了降低工作難度,所以在實(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級(jí)確定制件各尺寸公差,查文獻(xiàn)【3】附錄一 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值和表217 磨損系數(shù)x得:落料部分:尺寸R11,取x=;尺寸19,取x=;沖孔部分:尺寸R3 ,,取x=;尺寸6,取x=。1)落料 尺寸RDd=(DmaxxΔ=(=Dp=(DdZmin=(= 尺寸 Dd=(DmaxxΔ=(=Dp=(DdZmin=(=2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(+=dd=(dp+ Zmin=(3+=尺寸 dp=(dmin+xΔ=(+=dd=(dp+ Zmin五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)凹模設(shè)計(jì)=(+=因制件形狀簡(jiǎn)單,輪廓近似圓形,且總體尺寸不大,選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低,厚度較小,由文獻(xiàn)【2】表35 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求,選用9M
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