U形弯曲件模具设1
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目录第1章绪论 (3)1.1现代模具的地位及其重要性 (3)1.2本次模具设计的重点和难点 (3)第2章冲压件形状和工艺方案分析 (4)2.1工艺性分析 (5)2.2技术、经济综合分析比较和工艺方案的选择 (6)2.2.1 技术、经济综合分析 (6)2.2.2 模具结构型式的合理性分析 (7)2.2.3 工艺方案的确定 (7)第3章落料冲孔复合模的设计 (8)3.1复合模总体结构的初步设计 (8)3.2零件的工艺计算 (9)3.2.1 冲压件的尺寸参数 (9)3.2.2 搭边值的确定 (10)3.2.3 毛坯的排样方式 (10)3.2.4 条料宽度的确定 (11)3.3冲裁力的计算及冲压设备的选择 (12)3.4压力中心计算 (13)3.5凸凹模刃口尺寸确定 (14)3.5.1 冲孔时凸凹模刃口尺寸计算 (14)3.5.2 落料时凸凹模刃口尺寸计算 (15)第4章冲压设备的选用及其参数 (18)第5章冲裁模主要零部件的设计及选用 (19)5.1落料凹模的设计 (19)5.2凸凹模的设计 (21)5.3冲孔凸模的设计 (22)第6章其他零部件的设计及选用 (27)6.1卸料装置的尺寸选择 (27)6.1.1 卸料装置的选择 (27)6.1.2 弹性元件的设计 (27)6.1.3 推件装置的选择 (27)6.2定位零件的选取 (28)6.3模架及其它零件的选择 (28)第7章模具的闭合高度 (30)第8章弯曲模的设计 (31)8.1弯曲工艺性分析 (31)8.1.1 材料分析 (31)8.1.2 结构分析 (31)8.2弯曲件毛坯尺寸的计算 (32)8.3弯曲力计算 (33)8.4弯曲模主要工作零部件的设计 (34)8.4.1 凸凹模圆角半径的确认 (34)8.4.2 凹模工作部分深度 (35)8.4.3 凸、凹模间隙的确定 (36)8.4.4 凸、凹模宽度的计算及其公差 (36)8.5弯曲模的结构设计 (37)8.6弯曲模其它零部件的选用 (37)结论 (40)参考资料: (41)致谢......................................................... 错误!未定义书签。
U型弯曲模课程设计目录一、摘要二、任务书三、冲压零件的工艺性分析四、制定冲压工艺方案五、毛坯展开长度的确定六、落料冲孔模设计计算七、弯曲力的计算八、压力机的选择九、弯曲模工作部分尺寸的确定十、弯曲模模架及主要零件设计十一、装配图十二、总结十三、参考文献一、摘要弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。
卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。
对于精度要求较高的弯曲件,应特别注意一点,最好在弯曲运动中,要有一个运动死点,即所有相关结构件能够碰死。
关键词:弯曲凹模凸模卸料板二、任务书《冲压工艺与模具设计》机械工学院姓名:学号一设计题目 U型件弯曲二设计内容要求材料: 08厚度: t=1mm大批量生产指导教师董瑞华 2014年6月三、冲压零件的工艺性分析1、材料该工件采用08号钢,其为极软的碳素钢,强度、硬度很低,而韧性和塑性极高,具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。
查《冲压工艺及模具设计》表5-2可得08号碳素钢垂直轧制方向相对弯曲半径min /t0.4r 。
工件弯曲半径r=1mm,均大于以上条件下最小弯曲半径,因此此工件一次弯曲可以成型不会弯裂。
2、工件结构工件为圆形带孔弯曲件,孔在底部并且不在弯曲变形区。
3、尺寸精度该件各部分尺寸为自由尺寸,可看做IT14级,普通弯曲工艺工艺均能满足要求。
四、制定冲压工艺方案方案A:通过该工件的结构、精度工艺性分析以确定该工件可以采取弯曲连续模一次型成型。
方案B:需要两套模具,先冲孔落料,再弯曲工件。
冲裁模设计举例图2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料,材料为1Cr 13,厚度mm t 3=,未注圆角半径mm R 1=,中批量生产,确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。
图2.69 零件图1. 冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。
除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知,冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12~IT14级。
符合冲裁的工艺要求。
查表2.2可知,一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ,t =3mm,因而孔径ø8mm 符合工艺要求。
由图可知,最小孔边距为:d =4mm ,大于材料厚度3mm ,符合冲裁要求。
2. 确定冲裁工艺方案及模具结构形式该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求,生产批量较大,为保证孔的位置精度和较高的生产效率,采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案,且一次冲压成形。
模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。
3. 模具设计与计算(1)排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。
1)排样方式的确定。
根据冲裁件的结构特点,排样方式可选择为:直排。
2)送料进距的确定。
查表2.7,工件间最小工艺搭边值为mm 2.2,可取mm a 31=。
最小工艺边距搭边值为mm 5.2,取mm a 3=。
送料进距确定为mm h 44.199=。
3)条料宽度的确定。
按照无侧压装置的条料宽度计算公式,查表2.8、表2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=∆=。
()()0100093132862-∆-∆-=+⨯+=++=b a L B4)材料利用率的确定。
%08.91%10044.1999344.19686=⨯⨯⨯==Bh A η 4)绘制排样图。
U 形弯曲件模具设计(一)零件工艺性分析工件图为图15所示活接叉弯曲件,材料45钢,料厚3mm 。
其工艺性分析内容如下:1.材料分析45钢为优质碳素结构钢,具有良好的弯曲成形性能。
2.结构分析零件结构简单,左右对称,对弯曲成形较为有利。
可查得此材料所允许的最小弯曲半径m m 5.15.0min ==t r ,而零件弯曲半径mm 5.1mm 2>=r ,故不会弯裂。
另外,零件上的孔位于弯曲变形区之外,所以弯曲时孔不会变形,可以先冲孔后弯曲。
计算零件相对弯曲半径567.0/<=t r ,卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑,而弯曲中心角发生了变化,采用校正弯曲来控制角度回弹。
3.精度分析零件上只有1个尺寸有公差要求,由公差表查得其公差要求属于IT14,其余未注公差尺寸也均按IT14选取,所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。
4.结论:由以上分析可知,该零件冲压工艺性良好,可以冲裁和弯曲。
(二)工艺方案的确定零件为U 形弯曲件,该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后冲孔,再弯曲。
采用三套单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压,再弯曲。
采用复合模和单工序弯曲模生产。
方案三:冲孔—落料连续冲压,再弯曲。
采用连续模和单工序弯曲模生产。
方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,生产效率较低。
方案二需两副模具,且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证,生产效率较高。
但由于该零件的孔边距为4.75mm ,小于凸凹模允许的最小壁厚6.7mm ,故不宜采用复合冲压工序。
方案三也需两副模具,生产效率也很高,但零件的冲压精度稍差。
欲保证冲压件的形位精度,需在模具上设置导正销导正,故其模具制造、安装较复合模略复杂。
通过对上述三种方案的综合分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。
图15 弯曲工件图(三)零件工艺计算1.弯曲工艺计算(1)毛坯尺寸计算对于t r 5.0>有圆角半径的弯曲件,由于变薄不严重,按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和,可查得中性层位移系数28.0=x ,所以坯料展开长度为64mm 63.9)]328.02(18090[2)1025(2)5916(Z ≈=⨯+⨯⨯+-+⨯-+=πL 由于零件宽度尺寸为18mm ,故毛坯尺寸应为64mm×18mm 。
前言模具设计毕业论文成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。
模具设计毕业论文由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。
模具技术水平的高低,模具设计毕业论文已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
目前,随着汽车及轻工业的迅速发展,模具设计制造日益受到人们的广泛关注,已成为一个行业。
将高新技术应用于模具设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证:1)、CAD/DAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。
在欧美,CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。
在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70℅--89℅,PRO/E、UG、CIMATRON 等软件的应用很普遍。
2)、为了缩短制造周期,提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工技术。
3)、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。
有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。
目录绪论 (3)第1章工艺方案的确定 (4)1.1零件分析 (4)1.2工艺方案的确定及模具结构形式的选择 (4)1.3工序图尺寸分析 (4)1.4排样和材料利用率的计算 (5)第2章有关弯曲工艺计算 (7)2.1 毛坯尺寸的计算 (7)2.2 弯曲力的计算 (7)2.3 弯曲凸凹模的间隙 (7)2.4 凸、凹模宽度尺寸计算 (8)2.5 凸模圆角半径 (8)2.6 凹模圆角半径 (9)2.7 弯曲凹模外形和尺寸的确定 (9)2.8 选择上、下模座及模柄 (9)2.9 垫板、凸模固定板 (10)2.10 闭合高度 (10)2.11 螺钉、销钉的选择 (11)2.12绘制模具总图及零件图 (11)第三章小结 (14)参考文献 (15)绪论自20世纪80年代以来,我国的经济逐渐起飞,也为模具产业的发展提供了巨大的动力。
2018年 第8期冷加工1. 零件的结构工艺性分析零件为U 形弯曲成型件,结构简单,左右呈对称状态,具体结构如图1所示。
材质为Q235-A ,板材厚度t =4m m ,图中两处公差要求,采用模具成型形件弯曲成型模具加装导向定位装置与自动送料机构,优化了模具结构,产品质量和生产效率有了明显提高,安全生产也得到了有效的保证,为类似产品的弯曲成型优化工艺设计提供了一种解决问题的有效途径与思路。
扫码了解更多制造可以满足精度要求。
根据零件弯曲成型的工艺性要求,允许的最小弯曲半径r min =0.5t =2mm ,而零件实际的弯曲半径为5mm ,大于2mm ,所以弯曲时根部圆角处不会拉裂,普通碳素结构钢具有较好的弯曲成型性能,图1 U 形件结构析可知,轮毂加工过程中动平衡位置固定,动平衡量可以通过校正的方式降低,根据校正量的不同,影响的动平衡量也不同,可以根据轮毂实际动平衡量选择合适的校正量。
校正后轮毂动平衡量可显著降低。
采用此工艺流程也可将动平衡量过大的轮毂预先挑出,直接报废处理,从而减少成本的浪费。
这些经验可以在轮毂加工行业推广。
参考文献:[1] 尹成湖,周湛学.机械加工工艺简明速查手册[M].北京:化学工业出版社,2015.赵午云,郭维强.动平衡测试技术方法浅析[J].机械工程师,2004(4):15-17.(收稿日期:20180516冷加工图2 U 形件三维结构效果图图3 U 形件展开结构图4 U 形件弯曲成型模具结构六角螺母 2.M16六角螺母 3.螺杆 4.退料橡胶垫 5.垫圈 6.8××80内六角头螺栓 8.下模座 9.凹模 10.M8×70内六角头螺栓 11.冲头 13.上模座 14.M10×35内六角头螺栓 15.8×50圆柱销 16.图5 U形件弯曲成型模具优化设计方案图1.导柱2.推杆3.导套4.冲头5.冲头固定板6.模柄7.上模板8.料斗9.料片 10.自动送料机构 11.凹模 12.下模板 13.顶料装置图6 U形件弯曲成型模具自动送料机构1.料斗2.推料板3.横臂4.销轴5.凹模6.导向套7.拉力弹簧8.滑动杆 9.滚动轴承自动送料机构的设置,在不依托其他外力的情况下,仅仅依靠模具结构的优化设计,就轻松实现了自动送料的繁锁工序,进一步提高了工作效率,消除了安全生产隐患,减轻了操作者的劳动强度,极大地提升了模具的自动化生产水平,为类似产品的弯曲成型优化工艺设计提供了一种解决问题的有效途径与思路。
毕业设计(论文)设计(论文)题目:型弯曲件的冲压工艺及模具设计学生姓名:学号:专业:指导教师:年月日工件名称:型弯曲件工件简图:如图所示生产批量:大企鹅332554595 有删减 有CAD 图批量 材料:08钢 材料厚度:2 mm制件图材料08钢,厚度t=222 0-0.528054+0.742+0.006R1R1图1一、 弯曲件工艺性分析此工件为典型型弯曲件。
材料为08钢,具有良好的弯曲性能适合弯曲成型加工。
工件结构简单,除了装配尺寸74.0054+,052.022-公差等级IT14级有严格要求外其余尺寸均为自由公差,工件整体上看,尺寸精度较低,普通弯曲成型完全能满足要求。
二、 弯曲工艺方案的确定该工件弯曲成型,可以一次弯曲成型,也可以二次弯曲成型如今有以下三种方案供选择:方案一:采用一次弯曲成型,单工序生产。
如下图所示:图2方案二:采用两次弯曲成型,先弯U型,再弯型,采用两套单工序模生产具体如下图所示:图a 为首次弯曲模具结构图;图b为第二次弯曲模具结构图。
a)首次弯曲b)二次弯曲图3方案三:采用在一套模具上成型,复合模生产。
具体如下图所示:图4方案分析:方案一、模具结构简单,生产制造成本低,但工件尺寸精度低,尤其是四个直角的精度难以得到保证。
另外,在弯曲过程中,由于凸模肩部妨碍了坯料的转动,加大了坯料通过凹模圆角的摩擦力,使弯曲件侧壁容易擦伤和变薄,成型后弯曲件两肩部与底面不平行。
方案二、模具结构相对简单,生产成本较高,由于采用两副模具进行弯曲成形,从而可以避免了方案一中的缺陷,提高了弯曲件的质量,但由于采用两副模具进行生产,生产效率较低,另外,凹模的强度不易保证。
方案三、模具结构复杂,生产制造成本与方案二差不多,但是工件尺寸精度,位置精度容易保证,生产效率也高。
查《模具设计大典3》得公式:1弯L =1.57ερ式中:ερ——应变中性层的曲率半径(mm ); 其中:ερ= r+X t式中:X ——中性层位移系数,查〈〈冲压模具设计与制造〉〉教程,表3.4.1得X=0.25; 所以:ερ=1+0.25 X 2 =1.5 mm所以:1弯L =1.57 X 1.5 =2.355 mm毛坯长度:L=2 X 10+2 X 16+52+4 X 2.36 =113.42 mm (1) 弯曲应力的计算该模具工件属于自由弯曲成型,所以U 形件弯曲力:自F =tr KBt b+σ27.0式中:自F ——自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力(N); B ——弯曲件的宽度,B=70 mm; t ——弯曲材料的厚度(mm); r ——弯曲件的内弯曲半径(mm);bσ——材料的抗拉强度(MPa);K ——安全系数,一般取K=1.3。
U型冲孔模具设计说明书系别:专业:班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:年月日摘要随着全球经济一体化的深入,模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显。
模具设计水平的高低直接影响产品的质量及生产效率。
设计本模具是为了制造普通 U 形弯件。
设计中分析了零件的结构及工艺性,拟订该零件的冲压工艺为“切边—弯曲”,讨论了弯曲零件毛坯展开形状和尺寸的确定方法,设计了落料模和弯曲模,对关键零件的结构设计作了详细阐述,并指出了模具设计时的注意事项。
其中,弯曲成形模是本设计的重点,将切边弯曲集中于一套模具中,使得冲件的质量和生产效率较高,满足了生产需要。
由于模具设计是一种经验性较强的设计,经过长期发展积累了大量丰富的冲压工艺技术资料,在设计这两套模具时必然要借鉴这些经验数据,含括了落料模、弯曲模、拉深模中常用的工艺数据以及模具材料的选取和压力机基本参数等等.关键词冲压工艺毛坯展开弯曲成形模CADA BSTRACTAlong with global economic integration thorough, the mold industry the function which displays in the national economy is more and more obvious.Mold design level height direct influence product quality and production efficiency. Designs this mold is in order to make ordinary U shape curved.In the design has analyzed the components structure and the technology ca p a b ility, drafts this components the ramming craft is “the cutting edge - - cur ving”, discussed the curving components semifinished materials to launch the shape and the size definite method, has designed the cut die and the bending die, has made the detailed elaboration to the essential components structural design, and had pointed out the mold designed when matters needing attention.Among them, the curving molding machine is this design key point, concentrates curving the cutting edge in set of molds, caused to flush a quality and the production efficiency is high, has met the production needs. Because the mold design is one kind of empirical strong design, passed through the l ong -term development to accumulate the massive rich ramming processing technology material, when designed these two sets of molds had to profit from these empirical data inevitably, including has included the cut die, the bending die, in t h e dr a w i ng mold the commonly used craft data as well as mold material selection and press basic p a r a m eter and so on.K EYWORDRough start stamping process bending modulus CAD目录目录摘要 (4)关键词 (4)Abstract (5)Keyword (5)设计课题 (7)设计内容 (7)冲压件工艺分析 (7)主要设计计算 (8)1.毛坯尺寸计算 (8)2.弯曲力计算 (8)3.凸凹模尺寸确定 (9)4.凸凹模间隙的确定 (10)5.凹模圆角半径与凹模深度的确定 (10)6.压力中心的计算 (10)7.凹模周界的确定 (10)模具的总体设计 (11)1.模架的选择 (11)2.卸料方式的选择 (11)3.其他零部件的选用 (11)1.材料选用 (12)2.强度校核 (12)模具总装图 (13)结论 (14)致谢 (16)参考文献 (17)设计课题零件简图:如下图所示:生产批量: 大批量材料: Q235材料厚度: 5mm材料宽度B:80mm设计内容冲压件工艺分析材料结构及精度分析该工件只有弯曲一个工序,材料Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙.工件的尺寸全部为自由公差,可看作I T14 级,尺寸精度较低,普通弯曲就能满足要求.零件结构简单,左右对称,对弯曲成形较为有利,可查,Q235的允许最小弯曲半径r min =0.5t=0.5mm, 而零件的弯曲半径r=2mm>0.5mm, 故,不会弯裂。
U形件弯曲模是用于弯曲U形件的一种模具。
在弯曲模的设计中,需要考虑弯曲件的形状、尺寸、弯曲角度、材料特性以及弯曲工艺要求等因素。
U形件弯曲模通常由凹模、凸模和压边圈组成。
凹模是弯曲模的主要组成部分,用于形成弯曲件的外部形状。
凸模则与凹模相配合,用于形成弯曲件的内部形状。
压边圈则用于控制材料在弯曲过程中的流动,防止材料在弯曲过程中出现破裂或起皱等问题。
在设计U形件弯曲模时,需要考虑以下几点:
1.弯曲件的形状和尺寸:根据实际需求,确定弯曲件的形状和尺寸,以确保模具
能够满足生产要求。
2.材料特性:了解材料的力学性能、热处理状态、硬度等特性,以便选择合适的
模具材料和加工工艺。
3.弯曲工艺要求:根据生产工艺要求,确定弯曲角度、弯曲速度、加热方式等参
数,以确保模具能够满足生产工艺要求。
4.模具结构:根据实际情况,选择合适的模具结构,包括凹模、凸模、压边圈等
部件的材料、形状和尺寸。
5.加工和装配要求:考虑模具的加工和装配要求,确保模具的制造精度和使用寿
命。
总之,U形件弯曲模的设计需要考虑多方面因素,包括弯曲件的形状和尺寸、材料特性、弯曲工艺要求以及模具结构和加工要求等。
只有综合考虑这些因素,才能设计出符合实际需求的U形件弯曲模。
U 形弯曲件模具设计(一)零件工艺性分析工件图为图15所示活接叉弯曲件,材料45钢,料厚3mm 。
其工艺性分析内容如下:1.材料分析45钢为优质碳素结构钢,具有良好的弯曲成形性能。
2.结构分析零件结构简单,左右对称,对弯曲成形较为有利。
可查得此材料所允许的最小弯曲半径mm 5.15.0min ==t r ,而零件弯曲半径mm 5.1mm 2>=r ,故不会弯裂。
另外,零件上的孔位于弯曲变形区之外,所以弯曲时孔不会变形,可以先冲孔后弯曲。
计算零件相对弯曲半径567.0/<=t r ,卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑,而弯曲中心角发生了变化,采用校正弯曲来控制角度回弹。
3.精度分析零件上只有1个尺寸有公差要求,由公差表查得其公差要求属于IT14,其余未注公差尺寸也均按IT14选取,所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。
4.结论:由以上分析可知,该零件冲压工艺性良好,可以冲裁和弯曲。
(二)工艺方案的确定零件为U 形弯曲件,该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后冲孔,再弯曲。
采用三套单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压,再弯曲。
采用复合模和单工序弯曲模生产。
方案三:冲孔—落料连续冲压,再弯曲。
采用连续模和单工序弯曲模生产。
方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,生产效率较低。
方案二需两副模具,且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证,生产效率较高。
但由于该零件的孔边距为4.75mm ,小于凸凹模允许的最小壁厚6.7mm ,故不宜采用复合冲压工序。
方案三也需两副模具,生产效率也很高,但零件的冲压精度稍差。
欲保证冲压件的形位精度,需在模具上设置导正销导正,故其模具制造、安装较复合模略复杂。
通过对上述三种方案的综合分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。
图15 弯曲工件图(三)零件工艺计算 1.弯曲工艺计算 (1)毛坯尺寸计算对于t r 5.0>有圆角半径的弯曲件,由于变薄不严重,按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和,可查得中性层位移系数28.0=x ,所以坯料展开长度为64mm 63.9)]328.02(18090[2)1025(2)5916(Z ≈=⨯+⨯⨯+-+⨯-+=πL由于零件宽度尺寸为18mm ,故毛坯尺寸应为64mm×18mm 。
弯曲件平面展开图见图16,两孔中心距为46mm 。
(2)弯曲力计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。
该零件是校正弯曲,校正弯曲时的弯曲力校F 和顶件力D F 为kN541201825=⨯⨯==Ap F 校kN5325503183.17.03.07.03.0)8.0~3.0(2b2D =+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯==tr KBt F F σ对于校正弯曲,由于校正弯曲力比顶件力大得多,故一般D F 可以忽略,即压力机F ≥校F生产中为安全,取压力机F ≥kN 2.97548.18.1=⨯=校F ,根据压弯力大小,初选设备为JH23—25。
2.冲孔落料连续模工艺计算 (1)刃口尺寸计算由图3-2可知,该零件属于一般冲孔、落料件。
根据零件形状特点,冲裁模的凸、凹模采用分开加工方法制造。
尺寸18mm 、R9mm 由落料获得,2×φ8.5mm 和46±0.31mm 由冲孔同时获得。
查得凸、凹模最小间隙mm 48.0min =Z ,最大间隙mm 66.0max =Z ,所以mm 18.048.066.0min max =-=-Z Z 。
图16 坯料展开图按照模具制造精度高于冲裁件精度3~4级的原则,设凸、凹模按IT8制造,落料尺寸mm 18043.0-,凸、凹模制造公差mm 027.0A T ==δδ,磨损系数X 取0.75。
冲孔尺寸mm 5.836.00+φ,凸、凹模制造公差mm 022.0A T ==δδ,磨损系数X 取0.5。
根据冲裁凸、凹模刃口尺寸计算公式进行如下计算:落料尺寸mm 18043.0-,校核不等式A T δδ+≤min max Z Z -,代入数据得18.0054.0027.0027.0<=+。
说明所取的T δ与A δ合适,考虑零件要求和模具制造情况,可适当放大制造公差为: mm 072.0mm 18.04.0T =⨯=δ, mm 108.0mm 18.06.0A =⨯=δ。
将已知和查表的数据代入公式得mm 678.17mm 0.43)0.75-18()(027.000.02700max A A +++=⨯=-=δ∆X L Lmm 198.17mm 0.48)-678.17()(0027.000.027-0min A T T --==-=δZ L L故落料凸模和凹模最终刃口尺寸为:mm 678.17108.00A +=L ,mm 198.170072.0T -=L 。
落料R9mm ,属于半边磨损尺寸。
由于是圆弧曲线,应该与落料尺寸18mm 相切,所以其凸、凹模刃口尺寸取为mm 8.839mm 678.17210.05402/108.00A ++=⨯=Rmm 599.8mm 198.17210036.002/072.0T --=⨯=R冲孔:mm 5.836.00+φ校核min max A T Z Z -≤+δδ,代入数据得:18.0044.0022.0022.0<=+。
说明所取的T δ与A δ合适,考虑零件要求和模具制造情况,可适当放大制造公差为:mm 072.0mm 18.04.0T =⨯=δ, mm 108.0mm 18.06.0A =⨯=δ。
将已知和查表的数据代入公式得mm 68.8mm )36.05.05.8()(0022.00022.00min T T ---=⨯+=∆+=δX d d mm 16.9mm )48.068.8()(022.00022.000min T A A +++=+=+=δZ d d故冲孔凸模和凹模最终刃口尺寸为:mm 68.80072.0T -=d ,mm 16.9108.00A +=d 。
孔心距46±0.31mm因为两个孔同时冲出,所以凹模型孔中心距为mm 078.0468/62.0468/'A ±=±=±=∆L L(2)排样计算分析零件形状应采用单直排的排样方式,零件可能的排样方式有如图17所示两种。
比较方案a 和方案b ,方案a 是少废料排样,显然材料利用率高,但因条料本身的剪板公差以及条料的定位误差影响,工件精度不易保证,且模具寿命低,操作不便,排样不适合连续模,所以选择方案b 。
同时,考虑凹模刃口强度,其中间还需留一空工位。
现选用规格为3mm ×1000mm ×1500mm 的钢板,则需计算采用不同的裁剪方式时,每张板料能出的零件总个数。
经查得零件之间的搭边值mm 2.31=a ,零件与条料侧边之间的搭边值mm 5.3=a ,条料与导料板之间的间隙值mm 5.0=C ,则条料宽度为mm 5.71mm )5.05.3264()2(08.008.00max ---=+⨯+=++=∆C a D B步距 mm 2.212.3181=+=+=a D S由于弯曲件裁板时应考虑纤维方向,所以只能采用横裁。
即裁成宽71.5mm 、长1000mm 的条料,则一张板材能出的零件总个数为个94047202.212.310005.711500=⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n图17 可能的排样方式计算每个零件的面积222mm 9.9685.8421846184=⨯⨯-⨯+⨯=ππS ,则材料利用率为%7.60%100100015009.968940%100b b =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=B L S n η。
排样图如图18所示。
3.冲裁力计算此例中零件的落料周长为148.52mm ,冲孔周长为26.69mm ,材料厚度3mm ,45钢的抗剪强度取500MPa ,冲裁力基本计算公式τKLt F =。
则冲裁该零件所需落料力kN 6.289N 289614500352.1483.11≈=⨯⨯⨯=F冲孔力 kN 1.104N 104091500369.263.122≈=⨯⨯⨯⨯=F模具结构采用刚性卸料和下出件方式,所以所需推件力T F 为kN 53kN )1.1046.289(045.039)(21T T ≈+⨯⨯=+=F F NK F 计算零件所需总冲压力kN 7.446kN )531.1046.289(T 21=++=++=F F F F 总 初选设备为JC23—63。
4.压力中心计算零件为一对称件,所以压力中心就是冲裁轮廓图形的几何中心,但由于采用级进模设计,因此需计算模具的压力中心。
排样时零件前后对称,所以只需计算压力中心横坐标,如图19所示建立坐标系。
设模具压力中心横坐标为0x (计算时取代数值),则有0201)4.42(x F x F ⋅=- 即 001.104)4.42(6.289x x ⋅=-⨯,图18 零件的排样图图19 压力中心的计算解得 mm 2.310=x所以模具压力中心坐标点为(-31.2 , 0)。
(四)冲压设备的选用 1. 冲孔落料连续模设备的选用根据冲压力的大小,选取开式双柱可倾台压力机JC23—63,其主要技术参数如下:公称压力:630kN 滑块行程:120mm 最大闭合高度:360 mm 闭合高度调节量:80 mm 滑块中心线到床身距离:260mm 工作台尺寸:480 mm ×710 mm 工作台孔尺寸:φ250mm 模柄孔尺寸:φ50 mm ×80 mm 垫板厚度:90 mm 2.弯曲模设备的选用根据弯曲力的大小,选取开式双柱可倾台压力机JH23—25,其主要技术参数如下:公称压力:250kN 滑块行程:75mm 最大闭合高度:260 mm 闭合高度调节量:55mm 滑块中心线到床身距离:200mm 工作台尺寸:370 mm ×560mm 工作台孔尺寸:φ260mm 模柄孔尺寸:φ40 mm ×60mm 垫板厚度:50 mm(五)模具零部件结构的确定 1.冲孔落料连续模零部件设计 (1)标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸,所以应首先计算凹模周界的大小。
根据凹模高度和壁厚的计算公式得凹模高度 mm 25mm 6435.0≈⨯==Kb H图20 凸模结构图凹模壁厚 mm 46mm 258.1)2~5.1(≈⨯==H C所以,凹模的总长mm 14846256=⨯+=L ,为了保证凹模结构对称并有足够的强度,将其长度增大到163mm 。
凹模的宽度mm 15646264=⨯+=B 。