关 键 词：

PVC 密封件 高速 系统 设计 全套 CAD 图纸

资源描述：

PVC密封件高速冲裁及送料系统设计（全套含CAD图纸）,PVC,密封件,高速,系统,设计,全套,CAD,图纸

内容简介：

众众张众右众撇汉沪议蕊:黯几_、高主速声溉城公介考类腿况父从之众考)众一介会众抓橄 泛 长歹公嵌戮ei亏二 界长王长生许丽瑛编译在现代工业 中,对冲裁件的质量要 求,主要由分 离面的质量、尺寸精 度和形状畸 变程度等来衡 量。图1所 示,为 普通 冲裁时 出现的众所周知的缺 陷,即冲裁加工以后在零件 上产生的变形,如较 大的分离面斜度、塌角和平面弯曲等缺陷。冲I,宁丈, )“离面士反理呀且图1普通冲裁件的缺陷在 普通 压力机上 使用一般模具来 消除上 述缺陷是十分 困难的。目前 有以下几种方 法可以改进分离面的质量:(1) 通过二次加 工,如用整 修、机 械加工等方 法;(2)采 用负间隙冲浅;(3) 采用精密冲裁。但是,采用这些方法所用的机器设备和模具比较昂贵,增加了零件成本,所以只有在大批量生 产 中才是较为经济z J J勺。能否不用较复 杂的机器设备和工艺装备,并巨省略二次加 工工序,只用比较普通的模具也能获得 有足够精度、对工 业上的大多数 应用是尼够好的冲裁件呢?国外 有人探索用提 高冲裁速度的方法来改进冲裁件的质量。近 十 年来,日高速 冲裁工艺所 进行的试验研究,就是为了J左一目的。下面把国外在这个问题上的研究成果作一综合介绍。一、高速冲裁 用设 备普通冲裁多数是在通 用的机械压力机(单点一般用途压 力机滑块最大速度18 D、43 5毫米/秒)上 进 行。尽 管提高其单位时问的冲 裁次数,但因 没备结构本身限制,冲裁时瞬间的行程速度还是比较低的,不能满足高速冲裁时的需 要。英国伯明翰大学 设计制造r一台MKl一B型(1 509D英尺磅)“Petro一Forge”式用石 汕作为燃料的燃气锤“,其最大冲击速度可达 6 0 英 尺/秒。图2及图3所示,为日木玉川大学设计制造的高速冲裁试验装置。前者是用丙烷气体 作为燃料的燃气试验锤(第一 号机)“,而后者是改进了的燃气 试验锤 (第二 号机)4,其最大冲击速度可达 2 0米/秒。工 作原理如图2所示。首先在 背压室 内充入低压 压缩空气,使 活塞保持在上死点,由于活塞顶部的 圆锥体 密封填料,使燃烧室开口密封。然后往燃烧室内充 入丙烷气体及压缩空气,由火花塞点火燃 烧,由于混合 气体剧烈燃烧 使气l l le e e el l l! ! ! ! ! ! !低低 酬一下下犷犷丁丁律律川一一 r 一 , ,. . .” ”图2第一号机1一火花塞;2 一燃烧 室;3一活塞;4 一背压 室;5一冲头;6一背压土乍气阀;了一光敏晶体管;8一马模;9一棋 架;10一凹模;1 1一缓冲器丁咖川且,尸尸尸门门匕匕一刁 旧 一一一巨巨巨蚤蚤七仁七七- - - - - -, ,己己) ) ) ) ) _ _ _。 。( ( ( ( ( 一一高高迄迄低速速一一一7 7 7高之l 伙通色三至J花衷图4高速 和低速冲裁件分离面形状比较(JCMikke r s)材杆为8毫米厚软钢板;凸模直径小1.5间隙 值(为板厚%):1%;2.6%;5%;10%。图3第二号机1 一火花塞;4 一背压室;2一燃烧 室;3一活塞;5 一冲头;7一锤 头;8一凸模;5一背压排气阀;9一导柱 式模架体压力 急剧上升,从而 破坏了密封 性,并自动打开 背压排 气阀,气体膨胀推动 活塞下降进行高速 冲裁。二、高速冲裁的质里与普通 冲裁相比,由于提 高了冲裁速度,使剪切变形区缩小,可以得到分离面 光洁,塌角、斜度和整 体变形 都很小 的 良好 零件。根据Zener的报告,当冲头速度大于3米/秒时,零件的质量就有所改善5。当以9.3米/秒高 速冲裁时,钢料的分离 面外观质量 改善最为明显。当8毫米厚的软训扳用直径1 5毫米、间 隙5多板厚的冲模进 行冲裁,由间隙部位 材料的变 形情况可以看 出:低速 冲裁时,由于凸模和凹模刃日部分产生 的裂 纹不 重合,上 下裂 纹中间的材料,随冲裁进 行将被二次剪切,在分 离面上表现 出明显的阶梯状毛刺“;而在 高速冲裁时,由上 下刃口处产生的裂纹却 能保持在同一个分离面内,并逐 渐扩展到冲裁 结束,形成 平整而光洁 的分 离面。如果用 同样的材料,改变间隙,则低速和高速冲裁的分离面 就有图4所示的情 形。对于低速冲裁,当 间隙小于5形板厚 时,就可 看到二 次剪切 的阶梯状毛刺,但在 高速 冲裁时,不论间隙的大 小 (图示间 隙 ) 分 离面都是比较平整的。图5中所示为剪切变形区金属硬度 的分布情况(加工 材料为0.8形C钢板,厚12.7毫米,模具 间隙为1拓板厚,冲头压 入板 厚5 D男 )。从图中可以看出,高速 冲 裁时 剪切变形区很 窄,变形硬 化层比较薄。刃琪硬成分于挽全林奋奋奋奋奋奋出口口万万万万万万卜卜_ _ _ _ _.洲洲必必/_ _ _扮扮之之 女女女弓弓弓弓弓弓亡曰曰曰曰曰, , 月为为为为倒倒才口口口口口口言言言言言言言言言言杠 农乎图5巨舀龟来,戒;争高速和低速冲裁时变形区加工硬化比较(RDavie s)图6和图7所示,为JCMik kers的研究结果,表示冲 裁速 度和间隙对 软钢和黄铜冲裁件塌角和 平面弯 曲的影响。由图可 知,不 论间隙的大小如 何,高 速冲 裁和 低速冲裁相比,冲裁零件的塌 角和平面 弯 曲都减小了。图8所 示,为 冲裁速度和 间隙对 软钢板冲裁 零件分 离面 斜度的影响。由 图8(a)看 出,冲裁速度大约达9米 /秒以前,分离面 斜度是随速度的增加而减少的;由此 加大速 度,效果反 而变坏。但 是,间 隙在8厂 板厚的情况一称当冲头速度 超过2 D 米/ 秒时,斜度 又 减小了,这是值得 注 意的 间题。由图8(b) 看出,冲裁速度在9.5米/秒的高速情况下,不 论哪 种 间隙,落料件 或 冲孔件分离面 的斜度 都比低速时小。如间 隙选在大约1.5另板厚时,分 离 面的斜度几乎为零7,而低速冲 裁时,如不把 间隙减到l男 板厚以下是不 能达到这 种程度的。从句峰:,厂礴切一一 一一 矛动动- - - - - , . ,一 七泛一t t t平平平平苦李而卜卜问除:之华礴宁取反沫4. t )材科:厚之乞杀坎洲,宁斗发社:护l了映,宁人逮虎,了会响/ / / / / / /早早纷工工卜卜!、 、 、 、 洲洲纷/ / / / / / / / / / / i i i i i i i i i八犷犷豪:l l l阮 词词厚厚资资资资了了,一一一一一巨巨巨巨巨巨巨巨巨 只石石 户一尸尸 l l l l l l l l l l l l l l l l l了了了了了了了了了之犷多O了犷今。比)冲裁逮反、料尸 一州O一一(凌宋)势补氏封:或江聋忽高凌拭只枷二一一一一 呀一声.目一. . ., ,一 ,从从含一一认户“ “多豹币币口口口口一一工一一一曰曰曰匕一健健L_迁少_ 一一走牢向降f不栩享)低是宁我高凌了裁万柳之田6牛寸卑宁,厚,龟禾砍礴 月,宁头直了受:沪zJ :卜少向雌的了了,匀冲裁速度和问隙对软 钢冲裁件塌角和乎面弯曲的影响 _,轰翩翩 卜习1吐 平平平平石寸曲曲气气气气_一奋奋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .妞妞J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J户户; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;司司鸣鸣鸣z/ / /.之之纂纂, , , , , , , , , , ,哎哎哎尸尸尸尸尸尸尸,砂砂代代汕汕尸尸一声尹尹尹尸尸尸尸尸日日龙龙妒妒尹尹尸尸尸尸尸/ / / / /萦萦始始舒舒尸: : : : : : : : : : : : : : :井井井尸尸i i i i i i i i i i i i i i i i i i i向次毫未夕:二,图8冲裁速度 和问隙对冲裁件 分离面针度的影响(RDavie s和SNlDlawan)材朴:6.35毫米软钢(0.22%C);冲裁直径小2 5.4.和形幻刃盯向咬盯井板凉宁以澎专, )材料z毫衷黄铜冲从五任:尹r/五,广稗之虎夕书l响一一一一 一气气一一一.一一一一尸尸汤一 】 , 一.户一一一一下牛董i色色尸尸尸 材群:之是采黄价可冲彼反径:沪,勿一司峰奋夕景;,句图7冲裁速度和间隙衬黄铜冲裁件塌角和平面弯曲的影响这 一点 出发一也说明高速冲裁是十 分有利 的。RDav ie s对各种 材料,间 隙为8多板 厚以下,最高3 8米/秒的速度 范围内,进 行了实验,结果表明冲裁速度在g1 2米/秒以上 冲裁件的质量没有太大变化,而某些材料的分 离面质量反而恶化,所以认为高速冲裁的速度在91 2米/ 秒是合适的。另外,高速冲裁 对改善厚板分 离面质量也很明显)。三、高速冲裁时 的剪切力 和剪切功高速 冲裁时的剪切力和剪切功与低速 冲裁相比,有 很大区别。冲裁速 度、冲裁零件 的材质和漠具间隙等对 冲裁时的剪切力和剪切功都会产 生 影响。由于在 高速下 测试困难,方法也不同,所以各研 究报告的结果也不完 全一致。图9和表1为RDavie s和D hawa。的实 验 结果,与后 来齐藤博等人的试验结果是相一致 的。一甲气 :耘、了号枷乃撰 反L是幸,。 。 。 。 。 。 。 。六六六六闪闪际际际际际防防防一一-. 阁阁闪闪闪- - - - - 、习习同同锡巴,口火女娜叼卜可?、飞,甲,凸浦,*。,- - -只只只只只只只川川) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )飞飞 / / /,幸尸尸 ” ” ”,l l l l l创创创创创创创创创创创创创创创创创创闷闷闷队队队队、 、面面面面面面面刃刃刃刃闪闪 日日日日日闪闪以以以以四四四四四四闪闪叫叫日日,。缓扁。趁,亡 口月产图9离速J.苍州分J.一枕高速和低 速冲裁时剪切力和凸模位 移 变化曲线抖厚6.3 5毫米;直径中2 6.4;间隙 0.0 25毫米.(a)软钢:(b)0.8%C碳素钢;(e)纯铝:(d)黄 铜对于不同材料,高速和 低速 的剪切力和凸模位移的曲线也是很不 一样的。高速 冲裁的最大剪切力比低速 冲裁的最大剪切力要高1.6、3倍,这 是 由于高速变形抗 力提高所致,且 最大剪切力的出现要比低速 为 早。另外,高速冲 裁时,当凸模相对压入深 度只 有3 0形时,就由高峰负荷迅速下降,这是 由于上 下 裂纹 能沿 同一方向迅速扩展,变形区材料受 热软 化 所 引起的。相反,低速 冲裁时由于二 次剪切,凸模行程几乎快结束 时还保持着相当大的 负荷值。但是,就总剪切功 而言,高速 为低 速的0.5、2倍不等。四、高速冲裁用模具用于高 速冲裁 的模具结构 简图如图1 D所示“。模具的 结构虽然与普通 冲裁模大 致相 同,但 由于高速和低速 冲裁时工 作条 件不同,所以在设计与制造时必须考 虑以下 几个方面:1.模具上应有可 靠的导 向。2.当上模 直接装在锤上时,为获得必要的打击速度,在打一击前活塞要 有足 够的行 程,所以要比普通冲裁模有较长 的导 向装置。3.因工作 时承受冲击载荷,所以要用刚度大的模座。为了防止应力集 中,应避免 零件有尖 角。赶;4.为吸收冲 裁结束后冲头的剩余能量,表1高速和低速 冲 栽时剪切力及剪切功(模具 间辣为0.0 05英寸)材材朴朴厚度度低速速高速速高速剪切力/低速剪切力力高速剪切功/低速剪切功功( ( ( ( (英寸) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )剪剪剪剪切力力剪切功功剪切力力剪切功功功功屯屯屯屯/英 寸, ,英 尺,磅/英寸之之叱/英 寸. . .英 尺磅/英寸. . . . . . .0 0 0.065%C钢钢0.125 5 5IT,4 4 4261 1 143.3 3 3378 8 82.48 8 81.45 5 50 0 0.22%C 钢钢0.250 0 02 5.7 7 7774 4 446.1 1 1660 0 01.了9 9 90.85 5 50 0 0 0 0.500 0 02 5.2 2 2工匀0 0 038.9 9 9862 2 21汤5 5 5056 6 60 0 0.8%C钢钢0.2云0 0 02 4.3 3 3611 1 1骆.心心606 6 62.30 0 00.99 9 9( ( (了:3)黄铜铜0.12 5 5 518.3 3 327 3 3 3112 2 2235 5 51.63 3 30.86 6 6( ( (5:4)黄铜铜0260 0 01了.6 6 6485 5 5319 9 95 72 2 21.81 1 1了.18 8 80 0 0 0 0.500 0 015.0 0 0150 0 027.2 2 2297 7 71.82 2 21.98 8 8商商用纯铭铭0.250 0 04.4 4 4154 4 48.2 2 22 2 2 2 21.8444 4 4 4 4 4 40 0 0 0 0,500 0 04.2 2 2441 1 111.4 4 4 4 42.75 5 5 5 5祠祠祠0.2 50 0 011.了了462 2 222.8 8 84 28 8 81.95 5 50.93 3 30 0 0 0 0.500 0 010.6 6 6667 7 720.0 0 0了 48 8 81,89 9 91早2, J幸口口口口竺竺竺竺 口.卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜力力力力力力力力力力力力力力力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .尹尹 月月L二L、洲洲洲洲臀臀臀匕匕匕匕匕匕匕习习人, , i i i鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼 ! ! ! ! ! ! !r图10高速冲裁用模具1一任头;2一导向衬套;3一凸模;4一缓冲垫;5一双导柱;6一却料板;了一凹模;8一坯杆;9一缓冲器:1 0一下垫板模具上应设有 缓 冲装置。5.模 具材料,除应 满足 高峰 负荷的强度外,还要考虑有高 耐磨 性和高韧性。一般 采用高碳、高铬 模具钢。凸模可选用(AI S) ID3、D:、A:类 钢,淬火硬 度R C5 8、6 0,或用MZ高速润,淬 火硬 度RC6 06 2。凹模较凸模工作条牛好,可选 用(AIS J)D。、D:类钢,淬火硬夏RC5 860。在表2中列 出高速 冲裁模用钢的成份。目前,尽 管对 高速 冲裁 表现 出的现 象还不能明确的给予回答,但 多数认为高速 冲裁的热效应改善了变形条 件是其主 要原因之一。高速冲裁时,由于材料的塑性 变形而产 生的热,使变形温度 升高是非常显著的。根 据CZener和.JHH l lomon“提出 的报告,钢 在 冲裁时于局部出现70 0的高 温。这样的高 温,能使材料局部软化,表面层呈现再结晶,并在局部变 形区出现一薄层马氏体组织。这个温度升高的效果,对于传 热系数小的钢更为明显,而 对传热系数大的铝、铜等则小得 多。在钢的 分 离面上,呈现出黄、甚至发兰的回火颜色。这样,就仅限于在薄层范围内进行局部的剪切变 形,而这层只能是在 变 形最激烈的刃口间的连线上,所以促进了裂纹 迅速地 沿着这层发展 直至断裂。表2高速冲裁模具材杆八,:1钢号c、)M、le、Iv、lw、M。”一-二立-竺二竺 二竺一卫兰-一