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汽車支架模具設(shè)計沖壓模畢業(yè)設(shè)計說明書-閱讀頁

2024-12-23 16:27本頁面
  

【正文】 ,有不同的寬度尺寸,長度可達(dá)幾米到幾十米,有的薄材料可達(dá)數(shù)百米。塊料適用于單件小批量 生產(chǎn)和價值昂貴的有色金屬的沖壓。(參考文獻(xiàn) [4] 8P ) 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 18 排樣圖的設(shè)計與利用率的計算 排樣圖的設(shè)計 沖裁件在條料、帶料或板料上布置的方法稱為排樣,沖件的合理布置與沖件的外形有很大的關(guān)系。按零件在條料上的布置形式,排樣又可分直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等形式。 少廢料排樣是指沿工件的部分外形切斷或沖裁,而廢料只有沖裁刃之間的搭邊或側(cè)搭邊。 (一)排樣分析 排樣指沖壓件在板料、條料或帶料上的布置方式。還會影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等,因此,排樣是沖壓工藝與模具設(shè)計中一項很重要的工作。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料利用率。 ( 2)工藝廢料 工件之間和工件與條料邊緣之間存在的搭邊,定位需要切去的料邊 與定位孔,不可避免的料頭和料尾廢料稱為工藝廢料,它決定于沖壓方式和排樣方式。 根據(jù)材料的利用情況,排樣的方法可以有三種: ( 1)有廢料排樣 沿工件的全部外形沖壓,工件與工 件之間,工件與條料側(cè)邊之間都有工藝余料(搭邊)存在,沖壓后搭邊成為廢料,如圖 33a 所示。 ( 3)無廢料排樣 19 工件與工件之間。如圖 所示。 少、 無廢料排樣法的材料利用率較高,在無廢料排樣時只有料頭、料尾損失,材料利用率可達(dá) 85%~ 95%,少廢料排樣法也可達(dá) 70%~ 90%。由于這種排樣法沖切周邊減少,所以還可以簡化模具結(jié)構(gòu),降低沖壓力。在幾個工件的匯合點容易產(chǎn)生毛刺。 有廢料、少廢料或無廢料排樣。 對于簡單形狀的工件,可以用就算方法選擇合理的排樣方式,而對于形狀復(fù)雜的工件要作出正確判斷則比較困難,通常用放樣的方法,即用厚紙片剪 3~ 5 個樣件,擺出各種可能的排樣方案,從中選擇一個比較合理的方案。考慮到該工件的外形特征和材料的利用情況,可采用 有廢料 直排的排樣方式。它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的沖件,以保證條料有一定剛度,便于送料。 當(dāng)采用級進(jìn)模沖壓時,排樣設(shè)計除了要考慮提高材料利用率以外,還必須注意以幾點: (1)公差要 求較嚴(yán)的零件.排樣時工步不宜太多,否則累積誤差大,零件公差要求不易保證; (2)對孔壁較小的沖壓件,其孔可以分步?jīng)_出.以保證凹??妆诘膹?qiáng)度; (3)零件孔距公差要求較嚴(yán)時,應(yīng)盡量在同一工步?jīng)_出或在相鄰工步?jīng)_出; (4)當(dāng)凹模壁厚太小時,應(yīng)增設(shè)空步.以提高凹??妆诘膹?qiáng)度; (5)盡量避免復(fù)雜型孔,對復(fù)雜外形零件的沖壓,可分步?jīng)_出,以減小模具制造難度; (6)當(dāng)零件小而批量大時,應(yīng)盡可能采用多工位級進(jìn)模成形的排樣法; (7)在零件較大的大量生產(chǎn)中,為了縮短模具的長度.可采用連續(xù) — 復(fù)合成形的排樣法; (8)對于要 求較高或工步較多的沖件,為了減小定位誤差,排樣時可在條料兩側(cè)設(shè)置工藝,用導(dǎo)正銷定位; (9)在級進(jìn)模的連續(xù)成形排樣中,如有切口翹腳、起伏成形、翻邊等成形工時,一般應(yīng)安排在落料前完成; (10)當(dāng)材料塑性較差時.在有彎曲工步的連續(xù)成形排樣中,必須使彎曲線與材料紋向成一定夾角。 (參考文獻(xiàn) [5] 9P ) 搭邊值根據(jù)工件寬和材料厚度,選工件間搭邊值 a=。根據(jù)零件形狀,側(cè)邊按圓形取搭邊值 a=0mm,條料與導(dǎo)料板間的間隙10?b,垂直于送料方向的工件尺寸為 133m。 條料寬度按相應(yīng)的公式計算: B=280mm 如圖 排樣圖: 21 圖 排樣圖的利用率的計算 一段條料能沖出的工件的重量與這段條料重量之比的百分?jǐn)?shù)稱為材料利用率。沖壓模設(shè)計時.為了合理地設(shè)計模具及選用設(shè)備,必須計算沖壓力。以適應(yīng)沖壓的要求??紤]到成本和沖壓件的質(zhì)量要求, 平刃口模具沖壓時,其理論沖壓力 F(N)可按下式計算: F KLt?? ( ) 式中 L—— 沖壓件周邊長度 (mm); t —— 材料厚度 (mm); ? —— 材料抗剪強(qiáng)度 (MPa); K —— 系數(shù)。 選擇設(shè)備噸位時,考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動等因素實際沖壓力可 能增大,所以 應(yīng)取 F= bLt Lt??? ( ) 式中 F—— 最大可能沖壓力 (稱沖壓力 ); N b? —— 材料抗拉強(qiáng)度 (MPa) ??? 。 查 [4]表 11, ; D = , d = , t = 。 凸模的固定方法采用臺階式凸模,將凸模壓入固定板內(nèi),采用 H7/m6 配合裝配后磨 平。卸料板至凸模固定板間應(yīng)留有避免壓手的安全距離。 一般取 10 20mm。 大孔在彎曲后沖壓成型故 L2=100mm 圖 凸模 在 一般 情況下 不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗,但對于特別細(xì)長的凸?;蛲鼓嗝娉叽缧《辶虾穸却髸r.則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校驗。 即: ? ?minFA???? ( ) 對圓形凸模,由上式可得 ? ?4dt ??? ( ) 即: ? ?min 4td ??? 式中 ? —— 凸模最小斷面壓應(yīng)力( MPa); F —— 凸??v向總壓力( MPa); 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 26 minA —— 凸模最小截面的面積( 2mm ); mind —— 圓形凸模最小截面的直徑( mm); t —— 沖壓材料厚度( mm); ? —— 沖壓材料抗剪強(qiáng)度( MPa)。 ? ?4td ???= 234 340 10 aNmm mmMP???= 5mm? 對于大小 沖孔凸模均能滿足要求。采用線切割或成形磨削加工,固定部分應(yīng)和工作 部分尺寸一致。凸模固定方式也才用臺階式(見圖 52), 將凸模壓入固定板內(nèi),采用 H7/m6 配合裝配后磨平。 即: ? ?minFA???? 27 式中 ? —— 凸模最小斷面壓應(yīng)力( MPa); F —— 凸??v向總壓力( MPa); minA — — 凸模最小截面的面積( 2mm )。 從俯視圖可以看:凸模形狀類似為工字形,可按工字形截面求其近似慣性矩 I,則 *max 0FSIb? ? ( 59) 可以導(dǎo)出 *max 0FSI b?? 式中 *S —— 中性軸靜矩, *S = 222 000()8 2 4bhb hh? ? ? ?; ( 510) max? —— 最大剪應(yīng)力。 q= Nmm=??? =90 140MPa 所以也需加墊板。 大批量生產(chǎn)、且工作精度要求不高,按大間隙可提高模具的壽命。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于 15,隨著凹模板外形尺寸的增大,凹模板的厚度也相應(yīng)增大。]6[ 凹模厚度:KbH?( mm) 式中 K——系數(shù),考慮板料厚度的影響1K=; b——沖裁件的最大外形尺寸。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》可選用( b)型為該圓形凸模結(jié)構(gòu), d=~,正符合該工件,其結(jié)構(gòu)如下圖: 圖 沖孔凸模結(jié)構(gòu) 凸模長度L為: HHHHL ???? 321 其中凸模固定板厚mmHH %601 ???? 凹, 取1H=20mm 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 30 卸料板厚mmH 182?, 導(dǎo)料板厚mm83, ? ?mm20~10?,其中 包括凸模進(jìn)入凹模的深度 、總修磨量以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板 間的安全距離,取H。 對于非圓形凸模可固定部分做成長方形,這樣就改善了它和凸模固定板之間的配合。 承壓能力校驗: 沖裁時 ,凸模承受的壓應(yīng)力壓?必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力][ 壓?: []PF????壓 壓,對圓形凸模,P dt???,代入上式可得4[]dt ???壓 式中 P——沖裁力, N; F——凸模最小斷面面積, mm2; d——凸模直徑, mm; t——材料厚度, mm; ?——毛料材料抗剪強(qiáng)度, MPa; ][ 壓?—— 凸模材料的許用壓應(yīng)力, MPa。 凸模的固定方式 如圖所示,沖孔凸模采用壓入法的固定方式。固定板與凸模一般采用)6/7( mH過渡配合。]7[ 它的特點是連接可靠,對配合孔的精度要求較高。壓入后臺階面要接觸,然后將凸模尾端磨平。而落料凸模由于其外形復(fù)雜 .采用低熔點合金法進(jìn)行固定。采用這種方法的優(yōu)點是工藝簡單、操作方便,并可降低配合部位的加工精度,減少加工工時,有較高的連接強(qiáng)度。]8[ 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 32 5 沖孔落料模輔助零件設(shè)計 擋料銷 擋料銷用于限定條料的送進(jìn)距離、 抵住條料的搭邊或工件輪廓,起定位作用。材料為 45鋼,經(jīng)熱處理硬度 HRC42~ 48。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 知,擋料銷高度為 3mm。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可分為與卸料板作為一體的和與卸料板分離的兩種形式。為使條料順利通過,導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一間隙值( 一般大于 )。其結(jié)構(gòu)如下圖:]9[ 圖 導(dǎo)料板 卸料板是將材料或工件從凸模上卸脫的固定式或活動式板形零件。根據(jù)沖裁件厚度,則采用封閉式剛性卸料板。固定卸料板與凸模之間的單邊間隙取tmm)~(,經(jīng)過計算,凸模與卸料板上形孔的單邊間隙可取 。卸料板厚度一般為凹模厚度的 ~ 倍。對生產(chǎn)批量 大、要求模具壽命長、工件精度高的沖裁模,一般采用導(dǎo)向裝置,以保證上、下模的精確導(dǎo)向。 由于設(shè)計的模具較大,采用中間導(dǎo)柱模架。適用與單工序模。導(dǎo)柱和與之相配合的導(dǎo)套,分別壓入下模座和上模座的安裝孔中,分別采用67hR和67VH過盈配合,工作可靠,應(yīng)用較為廣泛。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于 3mm 的距離。所以模座不僅要有足夠的強(qiáng)度,還要有足夠的剛度。因此,模座要有足夠的厚度,一般取為凹模厚度的 1~ 倍。上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸心線應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直,其垂直度誤差按為 100:。矩形模座的長度應(yīng)比凹模長度大 40~ 70mm,而寬度尺寸可與凹模同寬或梢大。以及采用了模柄的上模座,因為不用留出安裝壓板的凸臺,其外形尺寸可適當(dāng)縮小。]12[通常?。荷螲、凹下 H)~1(? 式中 上H—— 上模座厚度; 下—— 下模座厚度; 凹—— 凹模厚度。 沖孔模具:6458凹下上 下模座長)70~40(??凹LL因為本沖模采用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置,故下模座長度取得 稍大。它與上模座孔采用6/7mH過渡配合。 螺釘與銷釘 螺釘與銷釘用于零件安裝時的固定和定位。銷 35 釘一般用兩個。 冷沖模常用零件的材料、熱處理及硬度如下 : 表 材料清 單 零件名稱 材料 熱處理硬度 HRC 沖裁凸模 T10A 58~ 62 沖裁凹模 T10A 58~ 62 上、下模座 HT400 凸、凹模固定板 45 鋼 43~ 48 墊板 45 鋼 43~ 48 卸料板 45 鋼 43~ 48 導(dǎo)料板 Q235 28~32 擋料銷 45 鋼 43~ 48 模柄 Q235 43~ 48 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 20 鋼 滲碳 56~ 62 銷釘 45 鋼 43~ 48 螺釘 45 鋼 35~ 40 墊圈 Q235 43~ 48 6 沖孔落料模壓力機(jī)的選擇 壓力機(jī)的選用是制定沖壓工藝和制 定模具設(shè)計方案的一項重要內(nèi)容。選用壓力機(jī),主要是根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì),沖壓件批量的大小,模具的尺寸和精度,變形力的大小等。所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計算出來的總沖壓力588KN,,工作臺板尺寸、壓力機(jī)的閉合高度和滑塊尺寸等應(yīng)能滿足模具正確安裝的要求。]13[ 由 于沖模閉合高度m s t a x dH H LH H H? ?? ? ?=170mm。 寧波大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 36 按上述要求可選用 開式可傾壓力機(jī) ,需要在工作臺面上加設(shè)墊
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