方孔翻边预加工小孔的形状尺寸设计
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二,零件说明该制件如下图所示:三,工艺性分析(1),该制件材料为Q215,属于低碳钢,抗剪强度t 为270~340MP a ,抗拉强度σb 为335~410MP a ,屈服强度ζs 为215MP a , r=3㎜,H =12㎜,至此全部满足翻孔工艺要求。
由于工件的尺寸全部为自由公差,因此其精度等级为13级,精度不高,普通的冲压模具完全可以满足要求。
五,工艺计算(1),计算预冲孔直径: d 0=D-2(H-0.43r-0.72t )=60-2×(12-0.43×3-0.72×2) =41.46㎜(2),计算翻边系数: k 0=d 0/D=41.46÷60=0.691 (3),校验翻边高: d 0/t=41.46÷2=20.73㎜由于是钻后去毛刺,故查表得k min =0.60 (<k 0=0.691) H max =(D/2)·(1-k min )+0.43r +0.72t=30×(1-0.60)+1.29+1.44=14.73㎜>12㎜ 故可以进行翻孔。
(4),计算翻边力:F=1.1π·(D-d )t ζs=1.1×3.14×(60-41.46)×2×215 =27.54kN由于工作行程较长,翻边力必须处于许用负荷曲线之内,一般总的翻边力小于或等于压力机公称压力的50%~60%,且根据闭合高度,故查《材料成形设备》表2-2选J23-10其相关参数为:最大封闭高度:160㎜,工作台尺寸:200㎜×200㎜因为制件是简单的环形件,故压力中心为其几何中心(圆心)。
(5),计算凸凹模工作尺寸及公差:由于在翻孔过程中存在回弹现象,即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小,故为保证孔尺寸,凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。
由于制件精度采用IT13级,故凸模制造公差采用IT7级,制件翻边处的内孔尺寸D为60,则其公差Δ为0.011㎜,为使翻边回弹小,垂直度好,翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄根据壁厚查资料得Z/2=2㎜凸模直径Dt =(D+Δ)-δt=60.011-0.012㎜凹模为孔加工,故应比凸模的低一级为IT9,即凹模孔径Da =(Dt+Z)+δa=64.011+0.004㎜六,主要零件的设计(1),凹模设计:由推件器尺寸及翻边件的翻边高的大小确定凹模的厚度H为45㎜,其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=3㎜。
薄板小孔冲孔翻边工艺分析及模具设计1 引言某家电零件的底板如图1所示,生产中需要多道工序才能完成成形加工,在首次生产工艺中,将冲孔翻边分两道工序,又有7个M3mm和4个月M4mm内螺纹孔,冲孔翻边后需要攻牙加工,加工工作量大,产品质量不稳定。
该零件质量的优劣,直接影响到整机质量的优劣。
为了提高产品质量,提高生产效率,必需对产品生产工艺进行改进,满足生产需求。
2 零件、冲孔翻边工艺分析该零件见图1,材料为A3冷轧板,料厚t=0.8mm,成形加工后,表面喷漆处理,该零件外形较大、复杂,是一种典型的家电结构零件,需要多道工序,才能完成成形加工。
为了降低模具的加工难度,充分利用公司现有的设备,结合实际加工能力,经过研究分析,确定零件的加工工序为:①落料;②冲孔I(冲散热孔)③冲孔II(冲安装孔及翻边预冲孔);④冲孔翻边;⑤攻牙;⑥折弯I;⑦折弯II;⑧铆固定柱;共需要8道工序,才能完成零件成形加工,这是一种常用的冲压工艺方法。
在生产过程中,零件的翻边孔质量差,11个翻边孔中常有翻边后不完整的孔产生,造成零件不合格而且孔翻边后需要攻牙加工,当翻边孔不完整时,螺丝孔的牙也不完整。
同时,攻牙加工是手工操作的,工人的劳动强度大,生产效率低,并且攻牙的质量不稳定,这也是产品质量不稳定的重要根源。
3 冲孔翻边工艺分析当冲孔翻边分在两道工序时,冲孔翻边的预冲孔(小孔)冲完后,在下一道工序完成翻边,当翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心时,翻边后该翻边孔就不完整由于该零件外形较大,又是薄板,落料后零件已有弯曲或扭曲,在翻边时,必然会出现翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心的现象,造成翻边孔破孔。
经过研究分析后认为,将冲孔翻边在一道工序内完成,这样可以避免出现翻边孔破孔的现象,其工作过程是,凸模先冲预冲孔,凸模继续进给一小段,然后完成翻边。
它在液压机床上加工是最理想的,在冲床上也能完成冲孔翻边。
在冲床上,利用冲床的特性,在冲床滑块的上止点附近完成预冲孔,到冲床滑块的下止点完成翻边,压料是用弹簧来实现的,到滑块的下止点弹簧压力最大,冲床可承载的压力也最大。
目录1 翻边的分类.......................................................22 垂直翻边.........................................................23 水平斜楔翻边和倾斜斜楔翻边.......................................284 下平面图.........................................................385 上平面图.........................................................426 剖面图...........................................................487 向视图...........................................................498 零件图...........................................................499 模具的常用材料及与热处理要求.....................................5010 标准件的选用规则.................................................5211 图面尺寸标准规则.................................................53 1 翻边的分类翻边按冲压方向分可分为垂直翻边、水平斜楔、翻边和倾斜翻边。
2 垂直翻边垂直翻边分为平板类翻边和拉延成形类翻边。
2.1 平板类翻边(压弯)平板类翻边(压弯)分为平板直线压弯,曲线翻边和翻孔。
2.1.1平板直线压弯平板直线压弯的展开计算: L=e1+e2+e3+en+R1e+R2e+Rne 式中:L :展开长度;e1、en :各段走线段长度;R1e :压弯圆角的中性层展开长度。
小孔翻边模的成形作者:赵红卫程健男来源:《中国科技博览》2014年第10期[摘要]在预制孔计算后达不到翻边要求的情况下,怎样对小孔零件进行翻边。
[关键词]小孔零件;翻边;挤底;模具结构中图分类号:TH856 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0322-01一、引言:在模具设计中,经常要求我们对一些孔进行翻边(翻孔),如图1所示翻边的预冲孔直径D0与翻边后的平均直径D2之比是翻边工艺计算的主要参数,称翻边系数。
一般的计算过程是根据R2、b1、D1,利用中性层长度不变的原理推出D0。
确定翻边次数,然后确定模具结构。
但是有些孔在计算预制孔尺寸时,预制孔尺寸不再其范围内,因此在上述正常的设计程序下,小孔翻边后达不到产品所要求的尺寸。
这个问题值得我们认真地研究一下。
图2所示的零件就是其中的一例。
图2为某加强板件,其材料为:SPHC-P TH=1.6mm,年产量为10000件。
要求表面光滑,无划痕。
一.工艺方案的确定由于该零件结构比较复杂,因此有六个基本工序:下条料、落料、冲孔、成形、翻边、折弯。
由于本文讲解的是小孔翻边,因此对其它成形冲孔工序在这里就不详细说明了。
㈠.现在我们按传统的方法对该件的长园孔进行计算。
如图3所示。
1.园孔翻边的预制孔直径计算(D0):D1=5.1×2+1.6×2+1.6×2=16.6D0=√D2-2ΠD1(R1+t/2)+8(R1+t/2)2-4(D1-2R1-t)h1=√16.62-2π×16.6(1.6+0.8)+8(1.6+0.8)2-4(16.6-2×1.6-1.6)×1.4=√275.56-250.32+46.08-66.08=2.28≈2.32.直边部分计算:(直边部分可以看作简单的弯曲变形,按弯曲变形展开)r/t=1.6/1.6=1 K=0.41A=π(r+kt)90/180=π(1.6+0.41×1.6)1/2=3.54因此: L=16.6-(3.54+4.6-1.6-1.6)×2=3.36经上述计算,很显然直边部分与园孔部分尺寸相差太大如图4所示,直边和园角部分不能光滑过渡,因此用正常的翻边手段难以满足零件的尺寸要求。