1冲压件工艺性分析
1.1工艺性分析
1.1.1零件图分析
该零件为联接板,采用20冷轧钢板。分析零件图:该零件为冲裁弯曲件。零件厚度为1.5mm ,观其外形尺寸,零件为小型件,一面有四个孔,尺寸分别为m m 3.3φ和m m 5.5φ,侧面有一孔为m m 3.3φ,定位尺寸见零件图1.1所示。
图1.1 零件图
1.1.2零件工艺性分析
材料:所选材料为20号冷轧钢板,具有较好的冷冲压性能。零件尺寸精度
为IT12,其它未注公差采用IT14。表面粗糙度按零件要求,其它未注处采用12.5m μ。
2工艺方案的确定
2.1 冲压基本工序的确定
2.1.1基本工序分析
该零件结构简单,采用落料、冲孔、弯曲工序即可完成零件的冲压成形。但对于有孔或有切口等的冲件,注意由于弯曲的作用特别容易引起或出现的尺寸误差。这时,最好是在弯曲之后再冲孔落
料。
因此若先采冲孔落料再将毛坯进行弯
曲,则孔的位置应处于弯曲变形区外(见图
2.1。否则如上所述孔处会发生变形。孔边
至弯曲半径R中心的距离B与料厚有关。一
般是[1]:
;
当
t≥
<时,
2t
B
mm
图2.1 t2
2≥
≥
B
。
mm
时,
当t
若不能满足上述规定,而且孔的公差等级要求较高时,须弯曲成形后再进行冲孔。
2.1.2工序顺序的确定
经计算图2.1中B=3.55mm,满足上述规定,因此可确定该零件的加工工艺方案为:剪切条料—落料—冲孔—模具折弯成直角。
2.2 冲裁工艺方案
2.2.1方案的分析比较
冲裁工序可分为单工序冲裁、复合冲裁和连续冲裁。综合考虑生产成本、生产效率、批量生产等因素可确定以下几种方案:
方案一:采用单工序冲裁模,先落料,再冲孔,最后进行弯曲。一共需要三套模具,模具结构简单,但工序多,压力机一次行程内完成一道工序,效率低,模具成本高,且各个工序定位困难、不准确。
方案二:采用两套模具,第一套采用落料—冲孔复合模或落料—冲孔连续模;第二套采用单直角边弯曲单工序模。模具结构较第一种方案复杂,但定位准确,精度高、效率高,适用于批量生产,易实现操作机械化自动化。
方案三:采用复合模,落料——冲孔——弯曲复合模。模具结构较第一种方案复杂,但定位准确,精度高、效率高,适用于批量生产,易实现操作机械化自动化。
2.2.2方案的确定
综上所述,若采用方案(1,则需要做三套模具,虽然模具加工形状简单,但在很大程度上提高了成本,增长了生产周期,降低生产率;方案(2,需要做两套模具,较第一套模具定位准确,精度高,比较实际;方案(3,复合模中落料、冲孔、弯曲在压力机一次行程中完成,模具结构较单工序模复杂得多,加工难度大,对模具制造精度要求高,制造周期相对较长,因此模具的制造成本显著增加。因此,采用第二种方案。
3工序设计和工序尺寸计算
3.1 工序设计
本说明书中负责剪切条料—落料冲孔两部分工序。
采用正装复合冲裁,即在压力机一次行程中,在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序,即在复合模具上完成落料和冲孔过程。
3.2 工序尺寸计算
计算弯曲件展开尺寸,弯曲件展开时的尺寸(见图3.1,当弯曲半径t r 5.0≤时,
t b a L 5.0++=;按此计算得到展开后坯料的外形尺寸。mm
L mm
L 75.235.15.041975.315.15.0191221=⨯++==⨯++=
展开后的具体尺寸见图3.2。
图3.1 弯曲件尺寸的展开
图3.2 零件展开后尺寸
4工艺计算
4.1 材料排样和裁板宽计算
4.1.1 排样
冲裁件在条料上的布置方法称为排样。排样的合理与否影响到材料的经济利用,还会影响模具的使用寿命、生产率、工件公差等级、生产操作方便与安全等。排样方法按有无废料可分三种:有废料排样、少废料排样、无废料排样。本例中采用少废料排样,并根据工件外形特征选择直排法。排样见图4.1。
4.1.2 搭边值选择
排样时工件与工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料称为搭边或侧搭边。查资料[1],卸料版型式采用弹性卸料板,则取mm a 2.1=。
4.1.3 确定条料宽度
条料宽度的确定原则是,最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值;最大条料宽度能够保证冲裁时在导料之间顺利地送进,并与导料板之间有一定间隙。无侧压装置的条料宽度:B -0.2=(31.75+2×0.2=32.15-0.2
导料槽宽度:B 0=B+2C 1=32.15+2×0.5=33.15
图4.1工件排样图
4.1.4计算材料利用率
取条料的规格为 1.5(mm32.151000⨯⨯=⨯⨯t B L 。工件的有效面积为
20mm 25.1380=S 。按条料长度为1000mm ,则条料上可冲压工件数为
(2075.202
.1471000
n 1个≈=+=
按条料长度为2000mm ,则条料上可冲压工件数为
(415.412
.1472000
n 2个≈=+=
显然,两种规格的条料利用率是相等的。即
%78.83%10095
.32100025.138020=⨯⨯⨯=η
4.2弹性元件计算
聚氨酯橡胶可以作为卸料装置、推荐装置与压边圈的弹性元件。使用时必须根据已知的橡胶元件尺寸、压缩量计算其压力及选择合适的硬度。
对于矩形的形状因数K 为
B
2H(L B
L K +⨯=
式中 H ——弹性元件的高度,mm ; L ——弹性元件的长度,mm ; B ——弹性元件的宽度,mm 。
计算弹性元件承受的载荷P 。即
H
H
FE
