N400加油口门加强板冲压模设计【含CAD图纸、说明书】
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普通本科毕业设计(论文)说明书课题名称 N400加油口门加强板冲压模具 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 1摘要这次课程的题目是落料,金属板的冲孔以及弯曲成形的过程的设计。本篇文章讲述的模具构成容易而且非常好用,使用起来可靠性比较好,易于操作。本套模具专门针对模具设计的了解进行全面的认知以及设计而进行学习的,目标不是为了能完成较难程度的模具设计而实施的,最后是为了能够顺利熟知并拥有充分运用冲压设计的能力和技巧。最开始,要求对其各部分都有一个全面的认识了解。其中涵盖了:应该选取哪种用于制造的物质、对于其加工零件与理想几何参数的符合程度、生产过程中各加工段的前后顺序的要求和大概会消费的金钱。为金达能力的减少花费,布局的设计应该是合理的;然后,对部件的一个整体进行机械加工使其改变其性质等成为合格的零件。通过这样的加工工艺设计、生产过程各段加工的顺序、对不同的机器的挑选从而达到想要的结果;再者,为了达到其需求的准确性,那么就要对模具边缘的具体长短进行求值。因为刀片边缘口是冲压工序中的的其中一个重要的工作环节,切边其精准程度决定着其工件的精准程度,所以就要严格按照公差,准确的从而计算。结束的一步,依着自己计算所得的模具刀片边缘口的数据计算出其凸凹模的尺寸,并参阅查找信息挑选符合其要求的冷冲压模部件,在其达到要求之后,把凸凹模和别的地方的部件进行全面的装配。把模具合模状态下的总高度知道了之后,把合适的压力机选出来之后进行检验调整校核然后试着进行冲压加工。到最后可以触及成功的标准,完成加工。关键词:冲压工艺,模具设计 冲孔落料,弯曲成型。AbstuactThe subject of this course is the blanking, punching and bending process of the metal plate. This article describes the mould structure and easy and very easy to use, easy to use reliable operation. This set of mold mold design specifically for the understanding of the comprehensive cognition and design and learning, the goal is not to finish the difficult degree of mold design and the implementation, and finally in order to know and have full use of stamping design skills.In the beginning, it is necessary to have a comprehensive understanding of each part. Which includes: what should be used in the manufacture of the material, for the processing of parts and the ideal geometry parameters with degree in production process, the processing section of the sequence and the requirements to the costs of selection. In order to reduce the overhead as much as possible, the design of the layout should be reasonable; then, a whole part of the part is machined to change its nature to become a qualified part. Through such a process design and production process each processed on different machines selected so as to achieve the desired results; furthermore, in order to achieve the accuracy requirements, then to specific length of the die edge is evaluated. Because the edge of the blade is a more important part of the work in the stamping process, the accuracy of the cutting edge determines the accuracy of the workpiece.At the end, the mold blade edge calculated according to their export data to calculate the size of punch and die, and find the information selected to meet the requirements of the cold stamping parts, after which meet the requirements, the general assembly of the punch and die and other places parts. After the mold die in the state of the total height of the know, after the appropriate selection of the press to check and adjust the test and then try to punch. In the end, we can reach the standard of success and finish the processing.Key words: stamping process, die design, punching blanking.目 录摘要21 绪论81.1 冲压工艺与模具的发展方向81.1.1 成形工艺与理论的研究81.1.2 为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势81.2 我国模具技术的发展趋势91.2.1 模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化91.2.2 多功能复合模具将进一步发展91.2.3 热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高101.2.4 模具标准件的应用将日渐广泛101.2.5 模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视101.2.6 在模具设计制造中将全面推广CAD/CAE技术111.2.7 快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展122 零件图的分析132.1 零件的功用与经济性分析132.2 零件钣金成形工艺性分析132.2.1 形状组成样子与尺寸大小研究:132.2.2 精度与表面粗糙度142.2.3 材料143 工艺设计和计算153.1 成形工艺方案的确定153.1.1 成形工序性质与数量的确153.1.2 冲压工艺方案的分析与确定153.2 冲压工艺参数的计算163.2.1 工序尺寸的计算163.2.2 排样设计173.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择203.3 冲模刃口尺寸及公差的计算263.4 弯曲凸、凹刃口计算304 落料冲孔模具设计324.1 模具类型的选择324.2 送料方式的选择324.3 定位方式的选择324.4 卸料、出件方式的选择324.5 凹模设计334.5.1 凹模外形的确定334.5.2 凹模刃口结构形式的选择344.5.3 凹模精度与材料的确定354.6 凸模的设计354.6.1 凸模结构的确定354.6.2 凸模高度的确定354.6.3 凸模精度的确定364.7 卸料板的设计374.8 固定板的设计374.9 上下模座、模柄的选用394.9.1 上下模座的选用394.9.2 模柄的选用404.9.3 压力机技术参数的校核405 冲孔模具设计415.1 冲裁模具间隙415.1.1 冲裁件尺寸精度受间隙而产生变化415.1.2 间隙会对模具可以使用时间长短的产生影响415.1.3 冲裁工艺力因间隙而发生变化415.1.4 如何得到间隙值425.2 模具类型和结构形式的确定425.2.1 模具结构类型的确定425.2.2 工件的定位方式的确定425.2.3 卸料与出件方式的确定425.2.4 模架类型及模具组合形式的确定425.3 冲压力的计算435.3.1 冲裁力的计算435.4 压力机公称压力的选取435.5 减少冲裁力的办法435.6 压力机的校核445.7 凹模的结构设计445.7.1 凹模具的外尺寸445.7.2 固定凹模的途径和其技术参数455.8 凸模与凸模组件的结构设计。465.8.1 如何确定凹模长度465.8.2 凸模材料的选取475.8.3 凸模的固定方式475.9 定位零件的设计475.10 卸料和推件零件的设计475.11 固定零件476 成形翻边模具设计486.1 覆盖件的结构以及成型特性486.2 覆盖件的成形分类496.3 覆盖件在成型的过程会遇到的的问题以及解决方法496.4 覆盖件冲压成形工艺设计506.4.1 如何确定冲压的方向506.4.2 翻边方向和翻边办法的确定506.4.3 拉深工序的工艺处理506.4.4 拉深修边以及翻遍之间各工序的联系516.5 覆盖件成形模具的设计526.5.1 凸模设计526.5.2 凹模设计536.5.3 定位销的设计536.5.4 上下模垫板的设计546.6 拉深工艺力的计算556.6.1 刚性压边装置566.6.2 压力机的校核567 模具材料的选用要求和原则577.1 冷冲模材料的选用要求577.2 材料的选择原则577.3 冲裁模具的调试587.4 模具的检测587.5 模具的工作原理与使用维护59总结62致谢63参考文献6465 1 绪论1.1 冲压工艺与模具的发展方向1.1.1 成形工艺与理论的研究近几年的这段时间里,冲压工艺在许多的方面,新的地方有了卓越的发现,尤其是新技术发展变化迅速例如精密冲裁成型等,冲压工件精度越来越精准,也很大幅度的提高了生产效率,正准备把冲压工艺提高到更高的一个层次和水平。现在之前几年里精确细致的冲压其专门的目的为了使把零件从板料上分理处所需的形状,但是现今,为了精度较为细致的加工分离处理,还能弯曲冲压之类的。以往较为细致的加工只能对精度要求不是特别高的得心应手,大约在一个在58的厚范围的适中或者比较薄的处理。方今,我们可以对那些尺寸特别精密25mm的进行细致的加工,并且可以对强度较高的合成金属大于900MPa的进行精准冲压裁剪。因为基于CAE的从外引进,通过对某一点的内力以及其变化的有限元的研究,建立了冲压成形的加工的方法与技术。CAD也在设计冲压工件方面,也可以用于优化布局对毛胚形状进行修改。除了这些其他的,探讨工件加工所需要的达到的形状的性质和那所能达到的极限。这些零件达到符合其难易度的评估标准之类的一些技术,意味着冲压成型这项技术从以前的那些自身阅历或者通过自己做实践所得进行探究解析,变成理论为主要引导方向的正确的一个地位,使智冲压成为主流。1.1.2 为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势为了满足快速反战的现今社会的需求,对一些未深入了解的新海诚特定要求加工方法进行研究,(比如在较高的能量的空间进行形状加工)、比较简易的通过冲压扽够达到所需产品的模子(熔点较低的各种金属合成的金属的模子等)。通过这些,我们就可以大量进行重复生产,也可以小规模的较少需求的进行小量的生产。通过持续性的改善板材的基本物理以及化学性能使得其有更好的延展性之类的形成特定形状的特性让他有个好的利用能力。比如探究比较高抵抗破坏能力的钢制件,拿来生产汽车上面的用来覆盖车身,构成驾驶室等的内部零件或金属薄板制造的零件。降低其重量的,让它内部的构成更为稳定。1.2 我国模具技术的发展趋势1.2.1 模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化这些年,我国在工业方面的生产其主要突出特征就是五花八门,各行业之间百花齐放,各有各的优劣,不断比较,而且发展换代极其迅速。就这种形式而言, 卖家对于最基本的标准就是提取东西周期短,做工精良,而且便宜。因此,模具这行的发展前景以及方向是很明了的。模具对成型零部件的一天天的向大规模发展,况且对于那些需要用较高速度完成,需要在一个注塑循环中生产多个零件,让模具行业向较大型化方向发展啊。对于为了满足日常需要那些比较小型的模具化,和模具在发展道路上的必然需求,有一些较为精准细致的模具精确程度度已经从之前的5m达到了23m,在以后的发展中,甚至对于要求严格的需要把精度控制在1m以下,因而要进行特别高精度的加工的根本理由。1.2.2 多功能复合模具将进一步发展 在之前在拥有了多工位,冲床再一次行程中完成多道工序的模具技术的前提下,发明了叫较先进的功能齐全的复合模具。一套功能较齐全的模子不但可以把弓箭加工成理想的形状之外,而且还有位置进行改变、无负压变频、用一定大小的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹、通过锁住紧密连接此类的用处。利用有这种特点的模而得到的不是自己独自的一个小零部件,是批量的通过组合起来的物体。就好像那些接触的接头和支架的底座一些电表仪器的内部的铁制内芯组合体物件。1.2.3 热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高 为了资源能较高程度地利用,或者说为了尽可能的减少材料的使用,那么热流道模具就发挥着不容小觑的作用,其大大保证了质量和提高了生产产品的效率。国内在最近这些年才开始引进并加以投入实践生产中,但就总的而言,还不能达到10%的,对于那些善于金德的企业则已经远远超过甚至有20% 30%这就是两三倍的样子了。国外与国内一对比,则遥遥领先,超过一半以上已拥有這项技术,像那种达到80%的企业,则去的与之对应的很好用的满意的结果。对其进行一定的高精度严格国家的固定标准,抱有足够的动力进行便宜而且质量好的器件,时使之长期很好发展的基本。1.2.4 模具标准件的应用将日渐广泛 使用那些有着标准的模具,不只是可以让加工的时长大大的缩短,而且还能减少花费,并且使其质量也可以达到其规定的要求。所以,把模具规定成一个可以参考的严格的规定标准是一个必然的方向。所以,最优先考虑的就是先规范一个国批准的规格,生产就按照这个要求进行;再者要可以较大规模大批量生产;减少花费开支兵保证其符合参评标准,最后就是要多方面进行拓展各种各样的标准规格的件,网上也要很好的加以应用发展,使其发货渠道得以提升。1.2.5 模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 制作模具其开销花费,原材料占了一个及其小的比例大约在20%30%左右,所以为了可以大大的增加其模具使用寿命,选择合理的质量好的钢材和采取较为妥当的工件外部加工工艺。单单就模具其中材质为钢材的而言,需要利用电流流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法,尽量使其中杂质含量降低,各方向物理性能一致,各方向分子排列均匀,以此为研究出性能更大稳定优秀性能或者有一些独特效果的的刚模具。就好似用金属粉末和非金属粉末混合原料经成型烧结进行的加工工艺来生产合金粉末制成技术钢。这种工艺可以克制以往高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢炼成过程不可避免的会造成经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中的那种会较为多,其内部成分合理平均,没有固定离子键方向。这样一来就会在承受力时对折断有一种很好的的抵抗能力,外表经过长时间摩擦不会发生太大变化,做工精良,经过较多年的洗礼其自身不会发生精度上的大变化这些优点,在未来的进步里看得到很明显的曙光。尤其是那种看起来很麻烦成分教繁琐的冲件或者是那些在较高速度下进行加工的模,相对于其他更具有优势。此类型的钢不禁适用于以上,而且在性能有意的无机非金属材料或者在尺寸小于1mm的金属颗粒群的使其塑料性质大大加强的模具领域也有着很广泛的作用,例如铸件内表面的砂型,砂型形成的空腔等主要部件。除了以上说的这些之外,我们应该把发展目标和眼光放在使其种类规定的尺寸趋于五花八门, 尽量降低生产周期和约定好的供应时间,并使其产品质量趋于优秀。如何可以把刚才模具的优势特点完全利用最大化其最关键的地方就是通过加热等手段改变材料表面与内部化学成分和组织并对其外部的面进行一些适当的改变。其中通过过温度进行特殊加工的办法是真空进行加热保温冷却的方式。对模具外部表层处理除了常规的方法像;在其中渗入碳等一些化学物质使其更加容易改变外,也应当适当的推广比较贵的设备精密化层度高,加工起来比较先进的利用气相中发生的物理或化学变化,在表面形成化合物涂层(TiC此类),或材料表面强化或改性技术。1.2.6 在模具设计制造中将全面推广CAD/CAE技术在模具加工工艺进步的一个重要的点就是计算机辅助设计和计算机辅助工程的泛用性的扩散。通过过去的亲自实验表明,其主要的大方向就是致力于发展CAD也就是(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助工程)的成长。目前,使其广泛的为企业所用这项技术已经日趋老到。因为,这些年来关于计算机辅助设计和辅助工程这些技能相关的外部物件和内部计算机程序起需要的花费已经减少到了一般的符合一啊不能中型规模或者小规模企业预期的心理价位可以接受的程度,尤其是微型计算机的大量推广和使用。经过微型计算机的更新换代日趋快速发展。在掌握相关技能方面的教学话费的时间野大幅度降低。在尽可能发展计算机辅助设计和辅助工程的同时,我们应该对大局进行明确地了解,学会悬着合适的时机,对计算机相关的对加工有帮助的软件的开发与改善更新进步提供极高的精神上的支持和金钱人力上的帮助。对于加工工艺技能的掌握教学和使他人收益的下的功夫要严格一些。使CAE(计算机辅助工程)能广泛的被大多数企业掌握。相对的,那些已经熟练的掌握并可以运用这项技术的主要以家庭日常电器之类为主的的公司而言,首要任务是持有足够信心的把这项技术向着更高深的领域扩展,在实际日常工作中很好的运用,相应的制定一个项目工程其主要内容是信息化方向的不断进步,在VR(虚拟现实)这类的方面,不断地进步发展提高。1.2.7 快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展RPM技术是从外国引入的最先是在美国研发出来的,這项技术是在科技的不断发展下,关于计算机方面的一些日趋成熟的技能的掌握利用激光进行一些特殊的操作或者自己用一些特殊技术或者发现的新的原料的相关技能不断的提高的前提下,而逐渐走向成熟的一项与以往相差蛮多的技术。它是在已知工件其在计算机辅助功能下的形状结构的前提下,能够自主的智能的完成关于零件三维立体原本实体的生产。快速原型制造技术是把那些家高精度细致加工的机械生产、高速计算的计算器、NC技术利、用激光把那些零件改变形状等达到符合要求的技术等综合在一起加以运用的较为高级的,功能广泛的高级技术。被广大运用者一致认为其为一项非常好用的功能广泛在之前的NC技术上更为对以后工业发展的一个好的转折点。快速原型制造技术在生产模具方面可以很简单方便的进行作用于其中。最开始可以利用LSA、在选定的区域进行激光处理或者3D打印成型之类的各种各样办法得到起弓箭的原始形体,接着我们就可以过去的一些掌握熟练速度快的制造模的技术,制成有较久使用期限的化学性质为金属制品的模或者使用周期短的非金属模。进行這项操作我们有很多的犯法可以供自己挑选,比如说比较精密细致的铸造、制取金属粉末为原料经过成型等制造制品、在加热的条件下进行用工具喷洒涂抹的方式。用快速原型制造生产模具,有着很多的优点,比如说其加工工艺在世界上算比较尖端的,花费的开支比较低,从设计到生产的过程时间要最小化,模具的精致细密程度要比较合适正好。采用这种技术,我们可以把过去所所需的时间提高三倍效率,但是只需要以前那样操作四分之一的开销。所以,就这样看来,在以后模具制造生产的前景走向来谈,我觉得用尽可能短时间制造生产模具技术会和RPM相辅相成互相作用,综合利用更利于其技术区域成熟。2 零件图的分析2.1 零件的功用与经济性分析本工件原材的组成是BLC,其厚度是有1.5mm这样。尺寸公差等级为IT14级,工件在外部整体是呈左右镜像相同对称,其取材在正常的情况下是取钢这种材料的,所以在冲压制造零件过程成本消费的费用性价比还挺不错。2.2 零件钣金成形工艺性分析 2.2.1 形状组成样子与尺寸大小研究:图 2-1 加强板这个零件的组成特别复杂,厚度正好,是一个一般般的冲压制品,然而有一些地方在设计的时候应该多加上心一些:1 按照物件的的样子进行剖析,此物件是落料、冲孔、弯曲的东西,所以在制造的的时候就要对冲孔或者弯曲的这些方面的影响问题下一些功夫。2 比较少量的进行制造,为了尽可能的降低花费的开销,在对模具应选用什么样的原材以其构成方式有一定的严格了解注意。3该零件所占空间不是特别小,在对会不会对人产生危害而言,应当采取正确的取出件的办法,所以在其空间的组成个部分所占方向来说确定好合适的取出途径。2.2.2 精度与表面粗糙度这个工件,它所有的表面的光滑程度为那种几何形状复杂,数学上不能用二次方程来描述的曲面的粗糙度,其大小的长度标准的公差是IT14这个等级的,那么在对这个零件进行处理的时候,工艺处理这个模具在空间上的组成的时候很容易简单。2.2.3 材料 零件材料是BLC钢,参考文献1可知BLC为极软的碳酸钢,强度、硬度很低,而韧性和塑性极高,在于冲压方面领域作用在钢材板,和别的一些类似于DC03,ST13这种有着极为相仿的特点和性质。材料失去继续抵抗形变能力的屈服值的区域在120-240这个范围里,在抵抗拉伸力发生形变的值大于270,可以形变延伸长度在38往上的数值,除此之外这种原材料是含碳量小于0.03的钢,冲压加工处理之后成为了构型形体很棒,其机械方面的特点和优势比较良好,;其外部的部分精密细致,特别在喷洒涂抹和用电镀技术有很好的使用空间和结果,平时在家里的厨房里或者是日常使用的家庭电器里有着普遍的使用。力学性能:抗拉强度 b (MPa):300 屈服强度 s (MPa):200 伸长率 s ():21-25 综上所述,之上所谈及到的工件样子、实际大小、精准程度、所需要用到的原材都满足工艺加工冲裁的标准,所以能够可以使用冲压处理方法进行加工次物件。3 工艺设计和计算3.1 成形工艺方案的确定3.1.1 成形工序性质与数量的确工序在完成其空间结构的构成在机械方面特点的确定。这个工件是以冲压剪切以及弯曲为主导的构建达到预期形状。其中可以采取的措施有两种:其中一个就是,落料,然后给予压力在板材上冲出适合的孔孔,接着对其进行理想状态符合要求的弯曲处理,另外的方法则是先落料,与之前不同的是我们先对其进行进行弯曲的处理,再对其给予一定的压力冲出满足要求的孔。对比这两种方式,就前面的一个而言加工制作起来容易而且周期短,因为把它弯曲了之后我们再对其进行冲孔,就定位而言不咋么方便,而且生产起来的效率略低。以上的两种方法一对比加以考虑,明显用第一种的方式更为被人们接受。根据查阅与之相关的表格:孔的位置距离弯曲的部位较远,冲完孔之后再进行弯曲,不会对孔的位置度和精度产生什么影响。3.1.2 冲压工艺方案的分析与确定按照之前的那些大致明了的工序,就能想出计划三种不同的冲压工艺的途径:方案一:落料、冲孔、弯曲,最后进行冲弯曲边的孔单工序模方案二:落料冲孔复合模、冲孔、弯曲成形模単工序完成方案三:采用多工位级进模把上面三种不同的加工方式进行一个对比和剖析,我们可以发现:先说方案一它的优点是模具很容易明了,数量方面是比较多的那种,但是加工要考虑的一个重要因素,冲压的效率低這个比较致命。与前一种相比,方案2它缺点是模具太难麻烦复杂,但是相对的数量会减少很多,冲压单位时间内的完成度大大提高。方案3是这三种办法里面模具构成难度最为麻烦的一种,生产的周期比较长,但是数量也是最少的,冲压处理的过程单位时间内的完成度也是最高的,不过由于弯曲工序的尺寸较大,设计模具和加工模具都比较困难。表3-1 冲压工艺方案比较表项目方案一方案二方案三模具结构简单一般结构较复杂模具数量4套3套1套生产效率较低较高高 有了之上这几种不同加工方式的对比,而且鉴于产品是较为小量的来制造生产的,故采取方案2是最符合实际的。3.2 冲压工艺参数的计算3.2.1 工序尺寸的计算 利用UG的钣金再展开命令,毛坯展开图如3-1所示:图3-1 毛坯展开图3.2.2 排样设计在进行冲压制造加工工件的过程中在当今走可持续发展资源节约型环保的道路上,尽可能的材料最大化利用和减少有污染的排泄的废物品有着举起轻重的地位,特别是对于模具的相关设计里面,排样设计有着不可或缺或者说有着影响极大的作用,排样的的设计标准能不能符合要求会对原材的利用率、产品的品质好坏、制造过程中的周期以及开销和模具的使用长度等有着至关重要的影响,因而排样的处理是否得当是决定冲压裁剪经济的效果怎么样的一个重要指标。冲裁的过程会产生两种不同的废弃的余料,其中的一种是零件其内部的小孔所作用产生的一些废弃的余料,这种废料会受到工件其样子的影响,正常情况下是不可以发生改变的,我们把它叫做设废料;另外一个则是因为零件与零件之间的相互的边与边之间的余料或者制件与条料他的侧部的表面的边部有余料、剩余的原材料因此生成的废弃的余料,主要是通过冲压的办法和怎么排样的选择来作用影响的,我们把它叫做工艺废料。尽可能的保证工艺废料可以最小化能有效地使材料的使用可以最大化的进行利用,除此之外在我我们满足了零件一些操作标准的情况下,自身构成进行调整,使其空间的样子发生变化,也能大幅度的提高原材的最大化利用。在进行排样加工的时候,零件与零件和条料侧部边中间的所剩下的料称为搭边,搭边其主要目的为了补修改定位所产生的误差或者保证条料的刚度可以达到足够的值,因而使冲压过程运输余下的料更加容易实现操作或使得条样的品质得到足够的保证。如果搭边的余量太过于大,这样的话太浪费原材了利用率太低;反之如果太过于窄会造成部分断裂这类的情况,也可能会在冲压剪裁的过程中被力的作用拉到断裂,甚至在一些作用力下会进入模具其中的一些间隙里、对模具的刃口造成巨大影响甚至毁坏,大大降低了其使用寿命。其中我们认为对搭边值也就是余料值有很大影响到有后面提到的几点:1我们所使用的原始材料其不同环境下承受各外籍载荷的力学特性。硬度相对比较好的可以取较低的一些,软的原材需要取较大的值。2制件大小和样子。如果有样子比较复杂难比较大或者其表面有一些突出尖锐的地方需要取比较大值的搭边余料。3取得的原材料其上下表面的厚度,像那种比较薄厚度其搭边的余料要往比较高的值的地方去取。4输运料的办法和阻碍料运动的途径。工人亲手放料、那些具有侧压板可以进行导向的那些搭边余料的值往越小的地方取。常用的排样方法有三种:1在其有一部分废料的排样:对零件外部表面进行冲压裁剪,零件和零件、零件和条料附近的地方都会有一部分的搭边,这类型的排样方式劣势是对材料的使用浪费严重,但是由于搭边的作用使得冲压裁剪出来的制品其本身符合合格的标准,模可以使用的时间也会很高2其中只有较少量的废料的排样:是意味着仅顺着制件外表的基本轮廓进行冲压剪裁等,只会有有一小部分的搭边这个样子。3没有废料这种情况下的排样:意思就是制件与制件或者制件和条料侧面边缘之间是否拥有搭边余料的这种情况,利用模具的刀口边缘严格按照条料的正确顺序切削掉,从而很简便的得到制品。那种只有比较少的废料、或者说无没有废料的那种排样其不好的地方就是不经用品质不咋么好,它模具的使用期限比较短容易损坏,虽然说对于这俩排样理论上是能够节省原材,而且可以使模具的空间组成构成趋于精简容易化、减少冲压裁剪里作用下里的大小还能使单位时间任务的完成量大大的提高等优势。除此之外,制品应当有特定的样子那样的话才可以采用少或者压根没有废料的排样。综上所述的三类形式,如果依照外表所具有的独特突出的特点,其中占比比较多的为直接进行排放、斜着放置排泄位置进行排废料、多种方式综合起来直排与斜排相组合的混合排、同一地方多方位多行进行排放这类的形式。依照上面所说的像图3-2所表现出来那样。通过工件样子俩式件间依着长方形取得搭边的具体数值=4,其侧边那么久来取得搭边的数值其a=4。条料输运送其料步距按照以下的公式: (3-1) 式中 送料步距();最小搭边值();采用对排的方式可以节省材料。则步距:=400条料宽度大小依照以下式: 3-2式中是冲压裁剪件宽度大小它的方向的可以允许的极限大尺寸;是引导加料的板子和其中宽度最大的(从板料上剪下的宽度大大小于长度的板料)间距离多少的间隙表,通过查阅表格得出取值。表3-2 导料板与最宽条料之间的间隙表条料厚度无侧压装置条料宽度100以下1002000.50.50.50.510.50.51.530.50.5340.51450.51图3-2 排样图材料利用率定义为:=A/BS100%式中,材料利用率; A面积:A=25892.6mm2 B宽度; S步距。=100%=100%64.7%3.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择落料冲孔模1 冲裁力的计算常用的冲压力计算经验公式:或 (3-1)式中 加强板钣金件周边长度(mm); 材料厚度(mm); 材料抗减强度(); 系数,取=1.3。 加强板外形的冲裁力:加强板落料轮廓周长为829.5mm F=1.3829.5mm1.5mm200MPa=323.5KN加强板内形的冲裁力:加强板冲孔轮廓尺寸约为306mm F=1.3306mm1.5mm200MPa=119.4KN2 卸件力和推件力的计算计算卸料力与推件力的大小卸料力和推件力的影响因素:1 材料的性能2 钣金件的厚度以及材料3 模具设计时,凸凹模间隙的选择4 模具工作过程中润滑油的使用。根据长期的实现生产,得出如下所示的经验公式,具体公式如下7 F卸=K卸F (3-2) F推=K推F (3-3) F顶=K顶F (3-4) 式中,F冲裁力(N); K卸卸件力; K推推件力; K顶顶件力。这个模运用了的是弹性性能比较突出的卸除余料的板,其倒过来的方式安在能一次形成完成多个工序的那种模具上,而且凸凹模的位置的在下模的地方,废料每次冲裁后依靠漏料孔落下,所以推件力计算的时候按卡住3个工件。表3-1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mmK卸K推K顶钢0.10.10.50.5336.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝及铝合金紫铜、黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09注:卸除余料的作用力的系数K卸 冲很多数量的孔、有着特别大量的搭边余料或者外表的形状曲折难的时候取极限的上限值。通过查表5-1得 K卸=0.05 K推=0.055经得公式算可以得到卸料的作用力的大小力和所需要的推动送料力的大小: F卸=0.05323.5KN =16.2KN F推=30.055119.4KN=19.7KN3 总冲压力的计算计算公式如下;F总= F+ F卸+F推=323.5+119.7+16.2+19.7=479.1KN4 压力机的选择压力机一定要选择合适的,只有合适的压力机才能满足正常的生产需要,选择的方式需要参考上面计算的总的冲压力,总的冲压力大小为479.1KN,所以我们先首先选择J23-63型号的压力机,具体参数可以通过下面的表进行查询。表3-2 开式压力机规格及参数型号J2310J2316J2325J2335J2363公称压力/KN100160250350630滑块行程/mm455565100120最大闭合高度/mm180220270290360闭合高度调节/mm3545556070滑块中心线至床身距离/mm130160200200300滑块底面尺寸/mm前后150180220220300左右170200250250260模柄孔尺寸/mm直径3040404050深度3560606080冲孔模冲孔力 3-6 其中L=139+284.3+369=792.3(mm)冲裁时的推件力和卸料力及压力机的选择表3-3 卸料力、推件力及顶件力系数冲裁材料纯铜、黄铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07钢材料厚度0.10.060.0750.10.140.10.50.04500550.0650.080.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0400.056.50.020.030.0250.03查表3.3 , ,则n取4个 故 =12.36则最大冲压力: 查表选取国产630开式压力机J23-63其最大闭合高度为360 连杆调节高度为45表3-4 单位校正力模柄孔尺寸为直径40,深度为60工作台尺寸左右为300、前后450,垫板厚度40弯曲模弯曲力参考文献3第138页,由于此零件弯曲为V形弯曲,就要按照V型件的标准其弯曲所要力的大小来算,就此能够得到: (3-7)式中: F自由弯曲力在冲压行程结束时的弯曲力N B弯曲件的宽度 K安全系数,一般取K=1.3 材料的抗拉强度MPa r弯曲件的内弯曲半径,mm t弯曲件材料厚度代入数据: 校正弯曲力的计算材料铝黄铜10钢、15钢、20钢25钢、30钢、35钢 校核并且纠正弯曲要在其进行无限制的自身弯曲之后的阶段而发生,然后继续更深程度的对挨着紧密的凸和凹模其外面的表层面上的弯曲的部分进行压力加工,这之中,经过校准正确的作用力完全超过没有限制的弯曲的作用力。因为这俩个作用力是一个先前作用其中一个是继而作用于,但是在校准弯曲的过程中,只需要自己算得校准弯曲的作用力。其中样子呈V的形状的弯曲件与U形形状的弯曲制品依据下面的公式其内:F校准纠正其物件在受到力的作用下发生弯曲形变的时候所受到的施加力(N);校核纠正一些地方在垂直的方向的投射的阴影外轮廓线包裹的面积();是在单位基础上的面积上对于校核正确所要用的用施加力(),Q235近似为20钢,取值40。根据上式得弯曲冲压总力 显然,思索到其需要冲压打完物件的尺寸、完成一次进给运动工步的行程和要尽可能的减少购买以及运行机床这方面的原始开销,故我们选择J23-25这个压力机为最优的抉择。其最大闭合高度为270 连杆调节高度为70模柄孔尺寸为直径50,深度为803.3 冲模刃口尺寸及公差的计算 由于对冲压模具运作的办法不一样,所以刀具边缘刀口的具体大小的算出来方法也是不一样滴,但是大致可以归纳为这俩种。 按照模具中用于成型的内表面零件和型腔图上的形状分别对其进行处理制作:对于加工原型或者说比较简单那容易的样子的工作非常得当,是由于对于这种凸模和型腔的加工来讲好容易的,企鹅企鹅很容易就把其精密准确的程度控制在达标的范围里,因此我们一先一后对其进行加工。 用配作的办法对型腔和凸模进行工艺处理的方法:最普遍的是应用于冲压制作繁琐形状构造难的冲压模具。此类工艺处理途径的优势是模的间隙能够得到符合达到装配的要求,而且加工过程所需的处理手段很容易,而且不用校准纠正这个要求,除此之外还能把其中一个定位基准的物件设为标准的情况下进行变大,使得加工生产更加简单表3-5 初始双面间隙、材料厚度/08、10、3509M2、Q235Q34540、5065小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.50.2900.3500.390.450.390.45根据上表中2.4 可以得出最开始双面的间隙与 具体是取什么数 模具刀具其边缘刀口大致算我们要根据型腔和凸模配做的办法进行。(1)凸模或凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸AAj=(Amax-x)(2)凸模或凹模磨损后会减小的尺寸-第一类尺寸BBj=(Bmin+x)(3)凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸-第一类尺寸CCj=(Cmin+)其中,x为磨损系数。查表得:工件精度IT10级以上 x=1工件精度 IT1-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5由于这个制品的大小是标准的基本的尺寸大小,所以可以依据这个歌IT14级的精准标准度进行取值,x=0.5。在所有的尺寸中,属于A类尺寸的有:、属于B类尺寸的有:、注:凸模和型腔在经过长时间摩檫力摩擦而造成损耗将会使之增加的大小第1种的尺寸A。凸模或型腔在经过长时间摩檫力摩擦而造成损耗,但是经过这些造成部分尺寸变少这类的第2种的尺寸B。不管会不会受到外界消耗都不会发生改变的尺寸第3种的尺寸C。这里面,x是摩擦损耗的耐磨性也就是受到损耗的摩擦其系数大小,根据选得的工差工差等级其为IT14,那么我们就可以把x的值取为0.5具体计算如表3-6。表3-6 工作零件刃口尺寸计算尺寸类型公称尺寸公式计算后尺寸备注落料凸凹模尺寸中落料凸模刃口尺寸与落料凹模尺寸配作,冲孔凹模刃口尺寸与冲孔凸模刃口尺寸配作,保证双边间隙为0.132-0.246。冲孔Bj=(Bmin+x)3.4 弯曲凸、凹刃口计算 在受力进行弯折形成曲面时候,对于其中一种形状为V形状的在发生弯曲变形的时候,我们需要谨慎的正确的取合适的间隙,其中间隙取值的高低会对制件的好坏与施加弯曲形变的施加力造成一定得决定性的作用。间隙的取值尽量低的时候,其上施加的弯曲的施加力就会往高了去。但是如果间隙过于偏少,制品就会特别的薄,能够使用的时间就会大大的缩短。反之如果太大其不良的影响是,进行反弹回复的力就会太大不符合加工的原宗旨,使得制品的精确正确度大幅度降低不利于工件质量的保证。 弯曲时,参考文献2第151页间隙值利用公式: (3-13)式中: 弯成曲面的时候凸模型腔它们之间仅一边的距离边隙; t工件材料厚度; 材料后的的正偏差; C间隙系数,可查表4-16.代入公式可得: 在受到施加力弯折形成曲面时,对于形状是V形形状的弯曲面来讲,要正确谨慎的选择正确的间隙,间隙其取值会对制品的品质的好坏和施加的弯曲形变的力有着一定的个联系和因果关系。其值越趋于小,相对的发生弯曲形变施加的里就会越往大了去。除此之外别的缺点如下,制品的厚度会很薄弱,其后果是凸模的使用时间大大减少。反之如果太大其不良的影响是,进行反弹回复的力就会太大不符合加工的原宗旨,使得制品的精确正确度大幅度降低不利于工件质量的保证。在受到施加力发生弯曲形变的时候,间隙的具体数值我们可以根据已经知道的公式进行求值。上面的式子里 在施加弯曲形变力的时候凸模型腔间一个面中间的距离间隙; t材料的公称厚度; n因数,和制品的受到施加的力发生弯曲形变它的高度或者弯曲曲线的距离长短有着一定的联系,通过查阅表格我们可以得出取其值为0,05 代入公式可得:。 由于是V形弯曲,所以需要依靠试模进行调整,保证凸凹模单面间隙即可。4 落料冲孔模具设计4.1 模具类型的选择以上分别对加强板的工艺进行了分析,最终我们决定采用的方案为复合模完成落料和冲孔,采用复合摸依次完成所有的工序,实现大批量生产。4.2 送料方式的选择导向方式常用的有两种,一种是导料板,第二种是导料销,还有一种是浮顶导料销。导料板一般用在一般的冲裁级进模上面,导料销一般用在复合模上,浮顶导料销主要针对带有弯曲的级进模上面。通过对比可以知道,其中最优的操作办法是利用倒料硝进行引导物料。4.3 定位方式的选择 定位方式一般包含侧刃定位和挡料销定位,他们的使用方式有一定的侧重性,侧刃定位一般使用在级进模的上面,通过侧刃切边来完成钣金料的定位,我们在正常的情况下会在完成多个工序的模具上或者仅有单单一道工序的模在它的那个上面弄一个挡住物料的销钉,比较方便,而且不会降低条料的利用率。通过分析,由此能够利用的是一种多工序的模具其可以进行落料对工件进行作用力是其长度拉伸,进行冲压打孔等的功能,利用挡料销完成定位。4.4 卸料、出件方式的选择 卸件分为弹性卸件和和固定卸件,分别的优缺点: 弹性卸件: 优点:生产的工件精度高,而且能增加工件的平整性,同时还能起到导向的作用。 缺点:结构复杂,需要用到弹性原件。 固定卸件: 优点:设计方便,结构上比较简化。 缺点:工件的精度不高。 加强板复合模中,所制造出来的东西他的厚度尺寸是1.5mm,工件表面质量要求高,所以使用弹压卸料的方式。 出件方式根据出件的方向分为两个常用的方式,第一种是正常的漏料方式,工件直接通过漏料孔落下,这种方式简单易操作,不过工件的精度有所降低。第二种则是利用特殊的工具将物件抵出来,然后取出工件即可,这种操作麻烦点,但是工件的精度比较高。4.5 凹模设计4.5.1 凹模外形的确定 凹模可以通过计算最小尺寸进行设计,正常情况下我们先将最小尺寸计算出来,然后通过最小尺寸结合实际情况完成最终的设计。最小尺寸计算如下: 厚度最小尺寸 H=Kb1 (4-1) 壁厚最小距离计算 c1.5H (4-2) 计算出的长度 L=b1+2c (4-3) 计算出的宽度 B=b2+2c (4-4)式中:b1-长度; b2-宽度; K-系数。表4-1 系数K值首先通过表格,查询所需的系数,可取0.2利用公式进行计算,将数据带入:可得凹模厚度:带入公式计算壁厚:计算为最小的取值,我们可以选择比这个数据大的,同时还要结合模具的实际情况进行选择,最终确定模具的结构为。图4-1 凹模4.5.2 凹模刃口结构形式的选择对于生产制造的物件其精致准确度需要符合一定的要求而且比较严格,除此之外这些产品要数量庞大的尽心加工产出需求大,设计的时候,刃口可以选择直边的,防止磨损损坏,利用直边的可以增加模具的强度,提高模具的寿命。4.5.3 凹模精度与材料的确定在一个模具中重要成分占的比重比较大的就是凸模和型腔这两个部分了,凹模是模具设计中最核心的部件之一。由于他本身接触到工件的外形,所以对于自身的精度要求非常的重要,一个就是结构特性,要保证其刚度,不能很容易就破损或者破裂,另一个就是光滑度,只有他本身的精度比较高了,加工出来的制品才能够达到特定的精密度标准。材料方面一般选择T10A、Cr12、Cr12Mo等等4.6 凸模的设计4.6.1 凸模结构的确定冲压的凸模一般结构分为组合和整体式。由于在生活里面实际加工的压根不一样,一般分为两种类型一个是直着的形另外一种就是阶形了,我们分为直型和阶型,直型是恒定直径,台阶型可主要用于小直径,较大长度的冲头。 由于零件的形状不复杂,直径较小,冲头的厚度非常大,所以冲头设计步骤,冲裁和冲裁冲压和固定与我们通常根据H7 / m6配作。4.6.2 凸模高度的确定凸模高度计算是和模具其他零件的高度设计密切相关的,凸模一般等于凸模固定板的高度、卸料板以及弹性原件的高度,同时还要加上修边余量部分,如图7-2所示。图4-2 凸模高度尺寸计算凸模的高度公式如下: (4-5)公式介绍:凸模固定板的高度,取25mm 卸料板的厚度以及橡胶或者弹簧的高度之和。取50mm 附加高度,这个包含多个工艺方面的余量,取1mm将以上数据带入公式:从而可以设计出凸模的具体外形。图4-3 冲孔凸模4.6.3 凸模精度的确定凸模作为一个重要零件,强度和耐磨性都要求比较高,故在经过一番反复对比之后我们确定要相对于抗摩擦力损耗较为厉害的Cr12,精度可以选择IT7。4.7 卸料板的设计为了保证凸模或者凹模的顺利运动,和卸料板接触的部位都需要设置间隙,一般间隙取0.15mm,外形上由于模具设计已经规范化,所以长度可以直接按凹模的长度来设计,同样宽度也是按凹模的宽度。厚度采用经验选择,这里可以选择10mm。 这样卸料板的外形就已经确认了,尺寸为:330mm300mm25mm。图4-4 卸料板4.8 固定板的设计 凸模固定板其表面的意思来看的话,简单明了的说明他就是对凸模这个零件进行定位时期不乱动,可以将凸模固定再上模或者下模来完成模具的工作。而且在工作的过程中还能包含凸模不会断裂,其中对凸模的能把它固定起来的板子与公差配合的选择有着举足轻重的影响,一般的情况下我们会选择H7/m6这种配合,,经验表面采用这种配合方式,可以最大限度的保护模具的凸模寿命。下面对凸模固定板进行设计和计算: (4-6)公式介绍:是指所求的凸模固定板的高度,而为该模具配套的凹模的厚度。将凹模厚度数据带入:我们从那些里挑取在刚好是中间的那个值,然后我们从那里面得到的厚度尺寸是25mm。图4-5 固定板4.9 上下模座、模柄的选用4.9.1 上下模座的选用中间导柱能够节省材料(省成本),比较适合对称的零件;后侧导柱模架是最常用的种模架,设计时候比较零活多变,而且容易送料和取出工件。对角导柱模架的优点在于对中性良好,有利于导向,主要用于大型的冲压件。四角导柱对于一般的冲压件来说,用的不多,主要针对大型工件,或者精度较高的工件;综合考虑我们选用了中间导柱模架。模具和导柱其大小值的标准可以参考以下表4-2所表现出来的。表4-2 模架组合名 称数 量材 料规 格标 准上模座1下模架1导 柱1120导 套11204.9.2 模柄的选用本次对于加强板采用的是落料冲孔复合模,由于上模座不需要设置打杆的结构,决定采用压入式模柄,类型选择以后,我们需要确定模柄标准件的外形,尤其是直径需要预压力机进行配合,才能够完成安装,所以我们选择直径为60mm型号的模柄,可以满足实际生产的需要。4.9.3 压力机技术参数的校核1.模具闭合高度的校核:模具前模和后模在合模状态下的总高度是:H=269mm。冲压机能取得的极大值其数值是360mm,使用垫板可以满足要求,269在360范围内所以符合要求。2.总的冲裁力(F=479.1KN),压力机的公称压力为630KN,在进行运作的时候压力机允许负载多少的曲线是在压力的曲线的上面的,所以是可以达到制造制品的标准的。3.可以允许模具进行装配模架底座数值是500mm430mm,放置压力机的工作台其表面面积的大小是710mm480mm,可以达到准确的装配的标准。4行程次数:行程次数为50次/min。因是手工送料且为大批量所以行程次数不能太大。具体对照曲柄压力机技术参数表可得以校核5滑块模柄孔尺寸的校核:滑块上模柄孔直径是60,所以符合要求。5 冲孔模具设计5.1 冲裁模具间隙 冲裁模具其中它的型芯与型腔间的中间的缝隙值是会对制件断开的表面的品质影响比较显眼的。不仅如此其间隙对其使用时间的长短,冲裁时工件从凸模上卸下的力,从凹模内将工件顺着冲裁方向推出的力,以及被冲裁的物件的尺寸的精致准确程度有着不可忽视的影响作用,故而这个参数在工艺操作的过程中不容小觑,我们应该对其进行严格的进行标准。5.1.1 冲裁件尺寸精度受间隙而产生变化生产冲裁的产品与其原预期的尺寸会有所差距,其中相差的这个数值就是尺寸偏差,其值越大说明加工的物件精致准确程度越低。其中相差的这个数值,一个原因是因为加工的过程中模具本来就是会有一定的加工误差的另一个方面则是相对型芯与型腔尺寸的一定的尺寸偏差5.1.2 间隙会对模具可以使用时间长短的产生影响模具可以使用多久时间其最为重要的的一个影响的元素就是间隙值的大小。因为落料和型腔,型芯和孔都会不可避免的有相互接触摩擦,受越大压力,就会产生越大的摩擦,间隙比较小的时候其受压力越大。所以较大的间隙利于模具的长久时间的来进行使用。5.1.3 冲裁工艺力因间隙而发生变化 间隙越大,物件受到越大的拉应力,一不小心就会断开了,故而冲裁力会变小。正常情况下冲裁力不会大幅度减低,但是却会极大的影响推件卸料的力。5.1.4 如何得到间隙值 按照之前我们所进行的归纳的一些对其间距缝隙值有一定联系的因素,所以我们在对于模具进行选择值的时候要确定一个比较正确妥当的值,这样的话更容易保证生产出来的制品符合规定的需要和保证一定的品质不至于产生废品,可以让模具使用更久的时间。但是因为各方面的影响因素的不同,对于其取值的定性也有不同的值。但是想到在实际的生产中途不可避免的会有摩擦消耗,那么我们由此会进行规定一个范围来当作恰当的间隙值。在这个取值的范围里面,相对于比较小的那个称为是最小的合理间隙,反之就称为最大的合理间隙。一般在设计中取我们通常选取最小的那个合理间隙,因为在生产制造的过程中会不可避免的产生摩擦损耗让间隙逐渐的变大下去,故而选的极小值。一般有两种方法来得到间隙值,一种是靠多年的经验来确定,另外一种就是根据固定公式来计算得到的。5.2 模具类型和结构形式的确定5.2.1 模具结构类型的确定由加工工序过程方式进行判断可以得到,运用正装式冲孔模。5.2.2 工件的定位方式的确定由上述分析手工操作方式弯曲。5.2.3 卸料与出件方式的确定工件有卸料板卸料,然后利用工件人工取出。5.2.4 模架类型及模具组合形式的确定想要让模具可以使用的时间长短以及工件的品质得到大幅度的提升,安装起来更为便利,运用滑动导向后侧导柱模架。鉴于零件精准细致的程度要求不是怎么高,故而可以采用II级模架精度。导柱:A 38h5200;导套:A38H612050;上模座取36035048mm,即=48mm;下模座的取36035048mm,即=48mm。5.3 冲压力的计算5.3.1 冲裁力的计算 根据课本冲裁力计算公式: 为材料的抗剪强度 MPa L为冲裁周边总长 mm t为材料厚度 mm 是安全系数,一般为1.3,L是冲裁周边总长度,t是材料的厚度,是材料抗剪强度 通过查询可以知道材料的抗拉强度,取用抗拉强度的时候取1 =350 经UG测量L=525F=275.625KN卸料力:=16.538KN顶件力:=KF=22.05KN5.4 压力机公称压力的选取在选择公称压力的时候。其值一定要大于或等于背的工艺力总和因为其采用的是上出件模具的方式,所以F=F,F=314.213KN。查表采用J2335压力机5.5 减少冲裁力的办法 我为了减小冲裁力的大小我们可以把凸模阶梯型来进行布置。还有另外一个办法那就是把工作刃口弄成斜刃的那种样子,不是一下子进行分离而是逐步的来进行的。缺点是刃口制作难。刃口会因为摩擦作用发生磨损消耗。5.6 压力机的校核1模具闭合高度的校核:模具前模和后模在合模状态下的总高度是:H=251mm。冲压机能取得的极大值其数值是290mm,251在290的范围内因此符合要求。2公称压力的校核总的冲裁力(F=314.213KN),压力机的公称压力为350KN,在进行运作时候压力机允许负载多少的曲线是在压力的曲线的上面的,所以是可以达到制造制品的标准的。3工作尺寸台面的校核:可以允许模具进行装配模架底座数值是360mm350mm,放置压力机的工作台其表面面积的大小是610mm380mm,可以符合标准。4行程次数:行程次数为53次/min。因是手工来进行运送料且是大批量来进行的故而行程次数不可以太多。具体的数值可以对着曲柄压力机技术参数表来进行检验。5.7 凹模的结构设计5.7.1 凹模具的外尺寸凹模的洞口的设计有好几种样式,直口式的刃口的生产制作起来较为容易,强度相对久比较高,刀刃在受到接触摩擦损耗之后不容易发生误差,比较合适用于那些构造难麻烦比较精致的东西来进行生产。但是因为废料的原因堵在里啊会引发膨胀,对凹模产生不好的后果。 正常情况下分为长方形和圆形这两种,我们对于这种模具要求其有符合要求的强度刚度硬度等各种性能以保证加工的质量的保障 凹模厚度:H=Kb(不小于15mm) 凹模厚度:c=(1.52)H(大于等于3040) b最大外形尺寸 K对板料厚度有影响的系数 通过壁厚可以求出凹模尺寸长宽,查手册可以得到标准值。H=30mm c=45mm5.7.2 固定凹模的途径和其技术参数 一般情况下使用螺钉和销钉。怎么进行选择,选择的数量多少,位置等可以依照凹模尺寸在标准钟查得到。而且位置要符合结构要求,螺钉及其销钉位置关系与模板边缘要正确的当。凹模设计见图5-2 5.8 凸模与凸模组件的结构设计。 正常情况下凸模有两种形式,一个是镶拼式另一种则是整体式。再进一步细分的话,整体式又可以分为直通式和台阶式。直通式用线切割来进行加工而台阶式采用机械加工。5.8.1 如何确定凹模长度按照结构的需要来进行设计。分为两种情况:1固定卸料版时候:L = h1+h2+h3+h4+h(1520)mm 2弹压卸料版的时候:L=h1+h2+t+h(1520)mm其中1520是外加的的一个固定长度,t是板料的厚度,h1是凸模固定板,h2是卸料板,h3是板料的厚度凹模1 L=90mm 凹模2 L=120mm5.8.2 凸模材料的选取需要模具刀口比较耐摩擦损耗,可以使用比较长的时间,在受到较大的冲裁力的时候不会发生损坏报废。除了这些要求之外,还要求性能硬度较好,韧性好。那些比较简单的,随便用几年就可以的,可以选择T8A这种碳素工具钢,如果要求使用使用时间长,抗摩擦损耗能力强的凸模,应当选材料为硬质合金钢这类的。其中有Cr12,D2,SKD11等等,本设计里面选择Cr12这种合金工具钢5.8.3 凸模的固定方式本设计其凸模采用销钉螺钉的固定方式。5.9 定位零件的设计 为了条料能更好的送到预期的地方,制造出符合要求的零件,我们需要我们要对毛坯的定位来进行设计。当然正确妥当的定位需要定位零件来进行帮助。定位零件有很多不同样的类型,对应不同类型的模具的构造我们要采用不同类别的定位零件。其中一种定位零件是挡料销,它是用来挡住条料搭边,为了限制送进的距离。具体关于挡料销又可以分为三种,固定,活动以及始用挡料销。除了这些之外还有导正销,作用是用来减少定位的误差,根据对其模具结构的具体分析,采用导正销更为合适。5.10 卸料和推件零件的设计卸料的目的是将卡在其模具上的物件或废弃的余料弄掉,避免下次加工出现问题。然后卸料按照具体分类有以下1刚性卸料:用于即厚又硬的而且精准要求程度不是特别高的加工过程之后使用2弹性卸料:既可以卸料又可以加料主要是加工小于1.5mm的板料。推件和顶件装置是把物件推出的作用5.11 固定零件销钉螺钉固定板关于这种的均是固定零件,可以根据标准进行挑选,上模和压力机需要模柄来进行连接,一般小于1000KN。固定板则是主要在小型的模具或者是零件之类的来进行定位的作用。一般是Q235,45钢材。垫板是轴向压力保护作用。垫板正常取512mm这个范围值,取材45钢经过热处理以后其硬度大约在4348HRC.这个范围。6 成形翻边模具设计6.1 覆盖件的结构以及成型特性就其总体结构的一些特性,确定了其在加工工艺过程里发生形变的变化特性,但是由于它的结构构造相对于比较麻烦困难,总的来讲是很难对他的变形特性进行深入的解析。不过为了可以比较正确的得出汽车覆盖件有哪些发生形变的优缺点,那么可以让加工完成后的汽车覆盖件质量得到很好的保障,正常情况我们一般采用的途径是先利用自己对冲压成形的理论知识进行分析其物件进行分析,通过将把这些覆盖件称为不同样式的基本形状,对这些基本的冲压会发生变形的其有哪些特点,然后依照基本的加工过程的工艺参数大致可以进行具体的计算。分析出变形难的地方。本制件主要是拉深工序工艺处理。为主的是拉深这道工序,正常的操作加工顺序应该是1把坯料放到里面去,因为坯料自己有一定的重量的原因,因为自己的重力所以会对其有一定程度的弯曲的影响2利用设备来进行压边处理,同样这个时候压制拉深筋。3型芯下降,板料和型芯相互触碰,在接触的面的大小变大之后,板料开始与型芯贴合起来。4型芯继续向下开始进行运动,被使用的材料开始被拉进了型腔内部,然后开始侧壁成形。5凸模凹模开始合起来,材料被做成了型腔的样子。6接着加压使得制得得物件形状被固定。7卸载。因为其覆盖件空间结构的复杂程度,以及其表面得精致细密程度和品质要求较高,它在与普通得冲压工艺过程比较之下,有着下面这些成型的特征:a在进行成形得过程中,其中毛坯的里面不是在同一时间进行贴模,而是在进行的途中一步步的来进行贴模。这样就是说,在整个过程变形的路径是不断进行变化调整的。b成形的过程加工的工序特别的多。一个满足条件的正常的过程一般是下料,拉升,修边,翻边,冲孔这些。但是最为主要的还是拉深,修边和翻边。c拉深一般指拉深膨胀和弯曲的符合成形,不讨论构成如何麻烦,一般就是用一次拉深。d因为一般的覆盖件都不会是轴心对称而且往往结构特别复杂,在进行加工的时候发生的拉深形变并不均匀,而且伴随着会拉断裂的这种事情发生,通常情况下会用拉深筋这些来抑制其变形。e比较大的件,要用较大的压边力,所以用双动力压力机6.2 覆盖件的成形分类因为其覆盖件的样子多种多样和成形的复杂程度。所以根据实际情况采用符合要求的成形方法尤为重要。汽车覆盖件有五种成形类别:深拉深,胀形拉深,浅拉深,弯曲成型以及翻边成形。其分类办法的选择是按照容易破裂的部位的材料发生形变的方式来为根据。其中也和制品的外形空间结构特征有一部分联系。6.3 覆盖件在成型的过程会遇到的的问题以及解决方法因为覆盖件结构比较麻烦复杂,而且也不成空间对称,所以注定了其在拉深工艺的过程里面会发生不均匀的变形,那么在拉深的过程里模具发生裂开和起皱是在拉深工艺里面主要面临的问题。还有就是在覆盖件上面同一个工件往往会有很多种形变并不是单一的一种形变,。而且造成其发生形变的理由和来解决预防其发生的变法野需要根据其原因来相应的应对,而且因为各种形变之间也会对周围产生一定的影响多米诺骨牌类似的情况,所以在汽车覆盖件成形这道加工的过程中,工件会被拉裂的这种是比较严重的。发现了相应的问题那么我们也应该有一定的解决方式是吧。我们针对这些问题有以下的解决办法。1在成形过程中发生起皱的防止办法:起皱的原因是板面内的压应力引起的,方法是多加点工艺过程的材料进行补充不然就是设拉深筋。2覆盖件再加工成形加工工艺过程发生开裂这种情况的预防方法。造成开裂的理由,是因为局部压应力太大了,所以才发生开裂了。特别是圆角部位比较容易发生开裂。其他的原因比如拉深阻力过大等。避免发生开裂可以在加工工艺上采用的办法有,圆角半径尽量设计大一些,各地方的深度尽可能均一些,形状尽量越简易越好。各地方的深度不会差太多。其中经常使用的办法,凸模和坯料尽可能接触大一点,压料面各地方的阻力要均匀一些,降低拉延深度。在设计上一般在凸凹模间隙选择是否比较合理,拉深筋的选用是否得当这些方面进行避免。6.4 覆盖件冲压成形工艺设计6.4.1 如何确定冲压的方向1关于拉深方向怎么确定。拉深方向选这是是否正确无误,成型面能否进入型腔,可以不可以保证变形均匀不均匀,之类的蛮多因素有很大的影响,而且可以防止起皱以及开裂,而且会对之后的加工工艺有一定的影响的。2拉深方向的选取原则。a需要可以使得拉深件整个物件一次性就可以拉深出来,而且要可以让凸模以及凹模得所有工作面都可以完全进行相碰触,不存在不能接触到的死角之类的地方。b要考虑到什么样得方向更对降低拉深深度更加方便。c要在可以让拉深差尽量下得情况下,为了减小形变不均或者不让材料发生流动,以此为前提来选择拉深方向。d要让凸模在进行拉深得时候和毛坯之间相触碰得地方良好。6.4.2 翻边方向和翻边办法的确定翻边处理件最后的是覆盖工序成形的最后一步,其加工质量好与坏和其位置是否精准,会对汽车的装配有着紧密的影响。一般符合翻边的方向要满足下面的条件,一个就是翻边凹模的运动方向和翻边凸缘一致,另外一种就是和翻边基面相互垂直。其形式就是垂直倾斜水平三种。6.4.3 拉深工序的工艺处理1工艺补充部分其原则:a内控封闭补充b简化拉深件结构c对后工序有利2压料面的设计压料面是工艺补充里面的一盒极为重要的部分。一般分为两类,一个就是覆盖件本身但是另一种就是工艺补充一些补充完成的。在看选择压料面的时候我们应当把注意力放在降低拉深的其深度,一尺来避免皱胡总和拉裂。型芯对毛坯必须要有拉深效果。6.4.4 拉深修边以及翻遍之间各工序的联系在加工制作过程中个加工工艺之间有着密不可分的联系。拉深在修边中定有三种办法.一个是用拉深物件的侧壁其样子来进行定位,还有就是拉深筋来定位,最后一种就是利用工艺孔来进行定位。修边在翻边中,正常情况下用侧壁,覆盖剑本身等来进行定位。6.5 覆盖件成形模具的设计6.5.1 凸模设计 6.5.2 凹模设计6.5.3 定位销的设计定位销的材料选取45钢设计如下图6.5.4 上下模垫板的设计上模板的设计如下图6.3.4.1 图6.3.4.1下垫板图如下图6.3.4.2 图6.3.4.26.6 拉深工艺力的计算压边力的计算 首次拉深:; 以后各次拉深:式子中 t,材料厚度,mm;D,毛坯直径,mm;,前一次拉深得到的半成品直径,mm;,本次拉深的拉深系数6.6.1 刚性压边装置刚性压边装置不会跟着行程的变化而变化,模具结构简单,压边效果较好。拉深力的计算拉伸件为一次拉伸,拉深力计算公式是: F=式子中材料的抗拉强度,这里去=340Mpa; 为系数,这里去=0.8; 通过公式计算得本次冲裁选择一次拉深两个零件所以拉深力为2F=2656KN。选取液压压力机型号为YJ32-315液压机 6.6.2 压力机的校核 公称压力的校核:根据初选压力机的型号为YJ32-315,查得标称压力为3150KN,模具总的冲裁力为F=KN,符合要求。 工作台面尺寸的校核:YJ32-315压力机中为工作台面尺寸LB=11201120,本次模具下模座尺寸选取为600 450 49mm,可知符合要求。闭合高度的校核:由YJ32-315压力机技术参数知道最大封闭高度为1250mm,模具的闭合高度为375mm,所以符合要求 。7 模具材料的选用要求和原则7.1 冷冲模材料的选用要求 冷冲模材料应具有的性能: 冷冲模有很多不同的各式各样的种类。在机器运行的时候其在抵抗外力冲打、拉扯伸长、压被力进行挤压变小或者受到折弯成一定形状的曲面等各种各样的作用。模具因为经常在使用的中途发生断裂,磨损等会使之失效的一些变故。故而,为了能够达到冷冲模需要拥有的优点采用的刚才要有相应的性能。 1. 抵抗形变的能力要强:有代表性的抗力包括淬火、使之弯曲的力之类。之中尤其有代表性需要多加上心的是硬度,为了可以让模具有比较好的康损耗能力硬度当然是越硬越好。 2. 抵抗防止断裂的抵抗力其重要的几个包括材料能够抵抗挤压不变型,抵抗弯曲的能力或者抵抗裂纹出现的这几点。其中含有的碳的百分比越多的在力的作用下冲打的韧性就越好,所以一般均要比较好的韧性。 3. 可以长时间接触而不怎么磨损或者抵抗零件走向崩坏的能力:在某些妖气特定情况下进行加工工作的模具钢,为了使其能够更长久的使用兵耐摩擦力,要在那些硬度好的部位的上部平均弄上很多细小的硬度高的C化物,在硬度不发生变化的情况下,时期材料性能得以提升会在类似正弦变化一样的前提下生成疲劳破坏。 4. 需要能够有很好的在冷的温度下或者热的温度下都有很不错的加工处理的良好性能。7.2 材料的选择原则 为了能够加工出来的东西更尽如人意,瑕疵少,那么我们在选着材料的时候也应当下一番功夫,要挑那些既可以满足加工过程各种处理不发生影响而且各方面的性能都比较趋于优秀的材料。 我们对于选取刚才的时候要慎重的考虑失效发生样子的可能性,因为这一点对模具可以使用多长时间有着很大的影响(1)避免会突然的断开,我们用韧性比较优秀的材料;(2)尽可能避免摩擦损失,我们尽量用合金;(3)选淬性好的在大型的冲模里面有着非常棒的效果 我们考虑到生产制造数量的多少来看,确定如何最少开销话费来实现性价比最高的生产; 需要冲压很多的数量庞大的模具,推荐选取质量较为优的合金钢,反之为了省钱来说我们就用碳素钢。 可以由冲模有什么功用可以干什么来选材; 凸模型腔钢材这类的刚才,如果量比较少或者厚度尺寸小的话就取用有色金属但是如果是支撑板、有着导向作用的件就用常规的刚才。 可以依照精密细致水平的多少来进行选择。 可以允许不那么精细的而且简单容易样子一看就明了的可以用便宜的低合金钢来节约成本,对于生产哟许爱哦有难构造麻烦精准成都又特别高的可以使用优质合金钢来生产。7.3 冲裁模具的调试 吧模具之间配置好了之后,一定要在制造过程的时候进行试验冲压进行。因为通过过实验可以及时的发现错误并进行纠正哪里有不合理的地方。及时地进行补救或者进行更正,通过这样不断的进行修正,一直到可以冲出达到要求的试件。 如果以上的试验可以达到标准了之后,我们就在模具的表层打上编号使用压力机型号,生产出来的日期这类的东西,再次对其是否达标进行检测一旦和个就可以入库了 在制造生产的过程里面,检验和验收是模具制造生产中不可或缺的一个环节。其零件加工精准度怎么杨品质的好坏装的咋样都会对其使用时间的长短有着很明显的影响。对这两部分进行比较严格的监督和审查力度,对制品的品质有着一定的保障。所以,在一些企业加工制作制品的中途,要对装配以及验收这两个环节下大功夫,弄个专门的审查部门进行大力监督。在自己所在的企业里再打到自己企业技术水平的情况下确定一套专门的流程制度来对其进行严格规范来保证产品的质量。专门的检查负责人和那些来进行加工制造生产的工人相互进行交流一起检查来发现错误,严格依照企业规定的能达到的技术水平或者在进行加工的时候其产品所需要达到的水平来进行规范。除此之外在进行检验的时候还要以实际自己动手操作来进行查看器是否符合,对其进行严格的检查,防止不必要的不合格品的产生。7.4 模具的检测 衡量模具是否达到了规定的标准和验证是否达标可以收入库以及设计生产在模具制造里面密不可分有着一部分的关联,模具行业不断的进步与之有着很大的关联。对模具进行审核主要是审核设计或者加工安装过程中有哪些不对或者不好的地方。在把模具最终的完美形态交货给买家之前都要进行多次严格的检验,既可以让自己企业有着较好的声誉,其品质的好坏使用价值和实用价值,而且对于模具减压是否达标也会对模具可以使用时间多少有着较大的影响。 在对模具进行安装之后的工序然后对以后各工序是否达标进行审核,是能够使得模具在一个较好的品质。所以一般的企业在加工制造模具的时候都会对这部分进行严格对待形成规范的制度,这样进行的话既可以保证生产出来的东西可以为别人所满意既符合要求又不会用着用着容易坏,也不会发生危险事件,又对工厂的收益带来不菲的提高。7.5 模具的工作原理与使用维护1 模具的工作原理: 这个模具的安装途径是复合倒装式,倒装复合模里面代表性的一种构成。其内,凸模型腔是位于上面模的,其外部的表面曲线有着落料凸模都功用,里面的孔的作用是拉深凹模,所以把它叫做凸凹模。我们利用螺钉垫板把他给安装位于上模座其之上,落料凹模和拉深凸模借助固定板安在上模座的一个地方。 运作的过程,从板料上剪下的宽度大大小于长度的板根据由固定阻挡原料销钉与引导原料运卸掉料的复合板来进行定位,所以凹模不需要弄出来让位孔,冲压裁剪完结束了,当压力机的滑块运动到了死点,因为弹性回复的原因,制品将卡在拉深凸模19内,想让其过程正常的继续,我们使用橡胶弹将工件弄出来,其中橡胶弹由这几个部分组成顶销卸件块以及橡胶构成。 2 模具的使用维护:对于模具这种可以重复多次使用的物件,我们在进行使用的使用应当多加爱惜以便下一次的使用。模具其精密度比较高构成比较复杂制造起来比较贵,为了使得生产出来的东西品质合格,用的时间久,我们应当定期进行保养和及时
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