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连续转位冲裁模.rar

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    编号:20181016172635806    类型:共享资源    大小:787.72KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    连续 转位冲裁模
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    0绪论近十多年来,随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识,冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展,其特征是与高新技术结合,在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等向冲压领域的渗透与交叉融合,推动了先进冲压成形技术的形成和发展。国内模具的现状和发展趋势近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模,大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。国外模具的现状和发展趋势电子计算机的普遍应用给模具设计和制造开辟了新的前景。计算机辅助模具设计在不少国家得到了一定程度的应用,节约了设计工时,使模具结构更加合理。各类模具加工设备也大量采用电子计算机控制,提高了加工效率和精度。用电子计算机辅助设计拉伸件的展开尺寸,可以根据各部位金属流动的情况更精确的得出毛坯形状和尺寸。冲裁模具的结构设计冲裁模具是冲裁工序所用的模具。冲裁模的结构型式很多,冲裁模可按不同的特征进行分类。 1.按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等;2.按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模; 3.按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、导筒模等。 4.按凸、凹模的材料可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨脂冲模等;5.按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模,正装模和倒装模。 6.按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。 7. 分类的方法还比较多,上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。下面以工序组合方式,分别分析各类冲裁模具的结构及其特点。 冲裁模具设计的进度11.了解目前国内外冲压模具的发展现状,所用时间 15 天;2.确定加工方案,所用时间 5 天;3.模具的设计,所用时间 30 天;4.模具的调试,所用时间 5 天。2第1章 工件的工艺性分析工件名称:支撑板生产批量:中小批量零件要求:配套产品更新换代很快材料:Q235厚度:1.5mm工件简图见图1图 1 支撑板设计步骤:31.1 工艺性分析图示零件材料为 Q235,能够进行一般的冲压加工,市场上也容易得到这种材料,价格适中。外形落料的工艺性:制件属于中等尺寸零件,料厚 1.5mm,外形简单,尺寸精度要求一般,因此第一步冲中心孔可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性:所冲圆形孔,尺寸精度要求一般,可采用冲孔。冲中心孔只有外形落料和冲孔两个工序。按要求零件尺寸取 IT12-13 级,符合一般复合冲压的经济精度要求。1.2 排样设计(1) 确定零件的排样方案设计模具时,条料的排样很重要。压圈外形简单,可以采用单向排列.4图 2 条料的排样(2) 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为 1.2mm 和 1mm。条料宽度的计算:拟采用无侧压装置的送料方式,由BΔ =〔D+2a+c 1〕 - Δ ﹝2﹞D—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a—侧搭边值c1—导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算,取得条料宽度为 227.4mm.导尺间距离的计算:由 s=D+2(a+c1),代入数据计算得导尺间距离为 228.4mm.材料利用率的计算:根据一般的市场供应情况,原材料选用 500mm×1000mm×1.5mm 的冷轧薄钢板。每块可剪 1000m ×225mm 条料 7 条,材料利用率通用计算公式 = nA×0%Bs式中 A—一个冲裁件的面积,mm 2;n—一个进距内的冲裁件数量;B—条料宽度,mm; s—进距, mm得 = =76.81%%104.27563911.3 工艺方案的确定支撑板所需的基本冲压工序为冲孔和落料,可拟订出以下三种工艺方案。方案一:单工序模,即先落料后冲孔.5方案二:冲孔落料复合模。方案三:冲孔落料级进模。 采用方案一,生产率低,工件的累计误差大,操作不方便,由于该工件为大批量生产,方案二和方案三更具有优越性。支撑板的孔之间的距离为 12.5mm,大于此零件要求的最小壁厚(1.5mm) (1) ,可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。复合模模具能易保证冲裁精度,由于压料冲裁的同时得到了较平,冲件平直且有较好的剪切断面.制造成本比级进模低。正装复合模较适用于冲制材料质较软的或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件,由于 Q235 属于较硬一些的材料益采用倒装复合模较好.倒装复合模结构简单,又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸料可靠,操作方便,并为机械化出件提供了有利条件,正适合我们此处的中小批量生产。所以,我们采用倒装复合模。1.4 模具结构形式的选择与确定1)倒装结构:根据上述分析,本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序,为方便小孔废料和成形工件的落下,采用倒装结构,即凸,凹模装在下模,落料凹模和冲孔凸模装在上模。2)送料方式:采用自动送料方式以减少劳动强度.3)定位装置:本工件在复合模中尺寸是较大,在带导正销的复合模中常采用活动挡料装置.3)导向方式:为确保零件的质量及稳定性,选用导柱、导套导向。由于已经采用了自动送料方式,采用后侧导柱模架.4)卸料方式:本模具采用倒装结构,冲孔废料和工件留在凹模孔洞中,为了简化模具结构,可以在下模座中开有通槽,使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为 1.5mm,料厚比较厚,为了简化模具结构和达到可靠的卸料力,选用刚性卸料板来卸下条料废料。6第 2 章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机2.1 冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知,本工件的冲裁力包括以下部分。冲圆形孔的力 P1,落外型料的力 P2,向下推出孔废料的力 P3,向下推出工件的力P4。由刚性卸料板卸条料的废料的力不是压力机提供的,故不用计算在内。考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响,实际计算冲裁力时按下面公式:P=KLtτ ﹝3﹞式中 P—冲裁力(kN)L—冲裁件剪切周边长度(mm)t—冲裁件材料厚度(mm)τ—被冲材料的抗剪强度(MPa)K—系数,一般取 1.3。上式中抗剪强度 τ 与材料种类和坯料的原始状态有关,可在手册中查询。为方便计算,可取材料的 τ=0.8σ b,故冲裁力表达式又可表示为:P=1.3Ltτ≈Ltσ b式中 σ b—被冲材料抗拉强度(MPa)。查手册﹝1﹞表 8—7 得 Q235 钢的 σ b=273--520Mpa,在此取 σ b=400Mpa 。P1=10.5π×1.5×400=19.78kNP2=224π×1.5×400=422kN推件力 P t=nKtPKt—推件力系数,由手册查得 Kt=0.055n—同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中n=h/th—凹模刃部直壁洞口高度(mm) ,t—料厚( mm)查文献[1]表 2.9.4 可得和 h=6mm,故 n=4P3=4×0.055×19.78=4.35kNP4=4×0.055×422=92.84kN工序总力 P 总 =P1+P2+P3+P4=19.78+422+4.35+92.84=538.97kN2.2 初选压力机查文献[4]开式可倾压力机参数初选压力机型号为 JG23-30 和JC23-35,见表一。表一 所选择压力机的相关参数7型号 公称压 力/kN 滑块行 程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm滑块底面尺寸/mm可倾斜角/·封闭高度调节量/mmJC23-25 65 55 280 370×610 25 20 50JG23-30 300 75 200 500×320 160×200 25 502.3 压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作,应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则,冲压时滑块就会承受偏心载荷,导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损,还会使合理的间隙得不着保证,从而影响制件的质量和降低模具的寿命,甚至损坏模具。此为多凸模模具的压力中心,首先计算大凸模的压力中心图 3 压力中心的计算(a)计算其压力中心如下:(A)大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定:到 y-y 轴的距离x0 = =5.25mm4321llxxl到 x-x 轴的距离y0= =5.25mm4321llyl(B)由于其余三个凸模为规则的凸模 ,则总的压力中心为8图 3 压力中心的计算(b)到 y-y 轴的距离x0= 4321llxl=112mm到 x-x 轴的距离y0= 4321llyl=112mm9第 3 章 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化3.1 工作零部件的设计与标准化(1)工作零部件的计算由于制件结构简单精度要求不高,又由于所冲的孔是圆形孔,冲裁此类零件的凸凹模制造相对简单,精度容易保证,所以采用按凸模与凹模图样分别加工的方法。要求公差 IT12-13 级时基本尺寸为: , 。240.71.5027根据文献[2]表 2.3.3 查得冲裁模初始双面间隙为:Zmin=0.132mm, Zmax=0.24mmZmax-Zmin=(0.24-0.132)=0.108mm根据文献[2]表 19.1-9 查得凸,凹模极限偏差:落料部分基本尺寸为 224mm,则:md045.mp03.| |+| |=(0.045+0.030)mm=0.075 mm
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