某電器開關(guān)過(guò)電片的模具設(shè)計(jì)
某電器開關(guān)過(guò)電片的模具設(shè)計(jì),電器,開關(guān),過(guò)電,模具設(shè)計(jì)
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蘇州市職業(yè)大學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目?某電器開關(guān)過(guò)電片的模具設(shè)計(jì) ?
學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí) 13級(jí)模具設(shè)計(jì)與制造
姓 名 曹彥飛
學(xué) 號(hào) 1 8
指導(dǎo)教師 田 菲
2014年 09月 15日
目錄
第一章 緒論.......................................................4
1.1 概述.....................................................................4
1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步...........................................................4
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀.........................................................4
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù).....................................................5
1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義.....................................................6
第二章 沖壓工藝方案的制定....................................................7
2.1 工藝分析................................................................7
2.2 排樣圖設(shè)計(jì)..............................................................8
第三章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................9
3.1 條料定位裝置.............................................................9
3.2 出料裝置.................................................................11
3.3 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?...........................................................11
3.4 模具工作過(guò)程?...........................................................11
第四章 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................12
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算...................................................12
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇.....................................................12
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算.................................................. 12
4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì)..........................................................15
4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式..................................................16
4.2.2 凸模長(zhǎng)度的確定........................................................16
4.2.3 凸模的強(qiáng)度計(jì)算........................................................17
4.2.4 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)......................................................18
4.2.5 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定....................................................18
4.3 模板的設(shè)計(jì)..............................................................19
4.4 卸料彈簧的選用..........................................................20
4.5 其它零件的設(shè)計(jì)..........................................................20
第五章 沖壓設(shè)備的選用.......................................................21
5.1 沖壓力的計(jì)算............................................................21
5.2 選擇壓力機(jī)..............................................................21
第六章 壓力中心的計(jì)算.......................................................23
6.1 計(jì)算步驟................................................................23
6.2 計(jì)算壓力中心............................................................23
第七章 總結(jié)..............................................................25
致 謝.................................................................26
參考文獻(xiàn).................................................................27
緒論
1.1 概述
沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法,用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù),在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。
在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后,已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭,以模具為中心,結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下,沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步
進(jìn)幾十年來(lái),沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展,它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上,如:旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等,更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍[1]。
現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式,由于高新技術(shù)的參與和介入,沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造(圖1-1)。生產(chǎn)過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè),體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。
圖1-1 沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化
沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果,由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式—計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)融為一體,將會(huì)給沖壓制造業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益,使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。
1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備,是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品,也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域,其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大,技術(shù)要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快,“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在 [2]:
(1)汽車覆蓋件模;
(2)精密沖模;
(3)大型及精密塑料模;
(4)主要模具標(biāo)準(zhǔn)件;
(5)其它高技術(shù)含量的模具。
目前我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三,其中,沖壓模占模具總量的40%以上[2],但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上,與德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表,我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高,代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國(guó)際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平,在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面,以國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具,是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,與國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具相比,存在一定差距[2-3]。
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)
沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過(guò)模具技術(shù)的進(jìn)步來(lái)體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。
20世紀(jì)60年代初期,國(guó)外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過(guò)以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段,以數(shù)學(xué)模型為中心,采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)的方式,把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程連成一個(gè)有機(jī)整體,使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù),是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式,為企業(yè)提供一種有效的輔助工具,使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從試點(diǎn)到普及的過(guò)程。進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái),模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快,應(yīng)用范圍更廣。
在級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面,本世紀(jì)初,美國(guó)UGS公司與我國(guó)華中科技大學(xué)合作在UG-II(現(xiàn)為NX)軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于三維幾何模型的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識(shí)別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色,已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場(chǎng)。與此同時(shí),新加波、馬來(lái)西亞、印度及我國(guó)臺(tái)灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。
我國(guó)從上世紀(jì)90年代開始,華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在AutoCAD軟件平臺(tái)上開發(fā)出基于特征的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC,包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫(kù)工具和線切割自動(dòng)編程5個(gè)模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托(Finetool)精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級(jí)進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來(lái),國(guó)內(nèi)一些軟件公司也競(jìng)相加入了級(jí)進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列,如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等[4]。
展望國(guó)內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展,本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中,通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合,人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快,學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物,其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在[4]:
(1)模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高;
(2)基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪;
(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;
(4)與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。
1.5 課題的主要特點(diǎn)及意義
該課題主要針對(duì)電器開關(guān)過(guò)電片零件,在對(duì)過(guò)電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎(chǔ)上,提出了該零件采用多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓方案;根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求,設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮采用“雙列直對(duì)排法”排樣,成形側(cè)刃定位,保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時(shí),提高了材料的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
本課題涉及的知識(shí)面廣,綜合性較強(qiáng),在鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí),對(duì)于提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力,開闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。
2 沖壓工藝方案的制定
圖2-1 零件圖
材料:H68普通黃銅?? 料厚:0.5mm
該零件為某電器開關(guān)過(guò)電片,是一家電器生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品中的一個(gè)主要零件,如圖2-1所示,其作用是通過(guò)開關(guān)扳手的運(yùn)動(dòng)由過(guò)電片讓電流通或斷。該零件生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn),零件結(jié)構(gòu)緊湊,沖裁壁厚很?。ㄗ钚√帪?.75mm),成形過(guò)程相互干涉,在復(fù)合模中難于實(shí)現(xiàn);若用簡(jiǎn)單的落料、沖孔、彎曲模等單工序模也可達(dá)到?jīng)_壓要求,這樣模具雖然簡(jiǎn)單了,但是沖壓所用的設(shè)備和人員較多,沖壓工序中的定位也較麻煩,加上零件較小,裝料時(shí)易產(chǎn)生不安全的現(xiàn)象,而且工序較多效率較低故不被推廣。為減少零件在生產(chǎn)中的多次定位對(duì)其精度和生產(chǎn)率的影響,一要產(chǎn)品批量較大,對(duì)零件的一致性要求較高,二是具有H68良好的彎曲和沖裁性能,經(jīng)過(guò)反復(fù)比較,適宜采用較為復(fù)雜的多工位級(jí)進(jìn)模制造。
2.1 工藝分析
本電器開關(guān)過(guò)電片從總體上看是一個(gè)帶雙孔的“”形彎曲件,該零件需要控制的尺寸有,,,,分別為公差等級(jí)IT11,IT12級(jí),其余尺寸均為未注公差,可以按IT12級(jí)取公差。該零件材料為H68普通黃銅,料厚為0.5mm,因而從尺寸精度和材料方
圖2-2 零件展開圖
面分析比較適合用沖壓加工。經(jīng)計(jì)算得零件毛坯展開尺寸,如圖2-2所示,最長(zhǎng)處為22.86mm,最寬處為6.8mm,屬于小型沖壓件。由于“”形彎曲件兩直邊折彎方向相反,故彎曲模必須有兩個(gè)方向的彎曲動(dòng)作。現(xiàn)改為“”形彎曲件,它是“”形件的成對(duì)彎曲,然后再切斷為二個(gè)“”形件,這樣使兩邊的彎曲力相互平衡,同時(shí)也減少了彎曲時(shí)的毛坯移動(dòng)。
2.2 排樣圖設(shè)計(jì)
排樣圖是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,它具體反映了零件在整個(gè)沖壓成形過(guò)程中,毛坯外形在條料上的截取方式及與相鄰毛坯的關(guān)系,而且對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。表2-13取搭邊值a=1.2mm,沖切外形時(shí)工件間的搭邊連接最小寬度取1.8mm。故應(yīng)針對(duì)零件和零件展開后的工藝特點(diǎn),并綜合考慮工藝分析各個(gè)因素后,設(shè)計(jì)合理的排樣圖及具體工位安排。
故:條料寬度 b=22.86mm×2 + 1.2mm×2 + 1.8mm =49.92mm,取b=50mm;
沖壓進(jìn)距 h=6.8mm + 5mm + 1.2mm×2 =14.2mm
毛坯排樣圖如圖2-3所示:
圖2-3 排樣圖
根據(jù)以上分析,沖壓如圖2-1所示的零件的級(jí)進(jìn)模分為四個(gè)工位。
第一工位:定距沖外形;
第二工位:沖圓孔和腰形孔;
第三工位:“”形彎曲,由導(dǎo)正銷在圓孔中定位;
第四工位:切斷“”形件,分離得四個(gè)“”形制件。
計(jì)算材料的利用率,一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁面積A:
A=92.5mm2+19.6mm2×4+15.9mm2×4+51.8 mm2=286.3 mm2
其中,A包括一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖出的小孔面積142mm
故一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為:
==59.7%
若沖出的小孔材料可以加以利用,則由本排樣方案計(jì)算一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為:
?
3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具總體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示,該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,沖圓孔凸模19,沖腰形孔凸模18,切斷凸模15,切邊凸模20,壓彎凸模(成形側(cè)刃)16,導(dǎo)正銷29分別和凸模固定板5采用壓入式裝配,用圓柱銷23在上模座上定位,與墊板4一起固定在上模座上;凹模11采用整體加工而成,為了便于制造、試模和維修,壓彎凹模鑲塊17兩件采用鑲拼結(jié)構(gòu),嵌入沖裁凹模槽孔內(nèi),并用螺釘加以固定;條料送進(jìn)步距由成形側(cè)刃定位控制,制件彎曲由導(dǎo)正削精定位,所有凸模卸料由彈性卸料板7完成,沖孔、切邊和切斷廢料由凹模下面的漏料孔逐步排出,制件從料頭分離,由模具終端沿凹模斜面自動(dòng)落下。
3.1 條料定位裝置
由于側(cè)刃定距方式使沖壓時(shí)材料送進(jìn)準(zhǔn)確可靠,但增加了材料的消耗,也使模具的制造維修趨于復(fù)雜。側(cè)刃的成形沖切即發(fā)揮了側(cè)刃定距的優(yōu)點(diǎn),又使得有搭邊排樣的有廢料沖壓變?yōu)闊o(wú)廢料、少?gòu)U料沖壓。
成形側(cè)刃沖壓是將擬選用的側(cè)刃與工件某部分的沖裁結(jié)合,利用沖切出條(帶)料的缺口代替普通側(cè)刃的切邊缺口實(shí)現(xiàn)送料限位定距,省去普通側(cè)刃沖切后仍需留出落料沖切的搭邊,實(shí)現(xiàn)少無(wú)廢料排樣的沖裁[7]。資料表明:在級(jí)進(jìn)模上使用成形側(cè)刃與使用普通側(cè)刃相比,不僅可以節(jié)省沖壓材料6%-10%,成本降低2%-6%,而且可以使連續(xù)沖壓保持較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí),保證工件具有較高的尺寸和形狀位置精度。
圖3-1 模具結(jié)構(gòu)示意圖
1-模柄 2-上模板 3-圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 4-墊板 5-凸模固定板 6-彈簧 7-卸料板? 8-導(dǎo)套 ?9-導(dǎo)柱? 10-下模板? 11-凹模 ?12-墊板? 13-內(nèi)六角圓柱頭螺釘 14-圓柱銷 15-切斷凸模 16-壓彎凸模 ??17-凹模鑲塊 ??18-沖腰形孔凸模 19-沖圓孔凸模20-切邊凸模(成形側(cè)刃) 21-開槽圓柱頭螺釘22-承料板 23-圓柱銷24-內(nèi)六角圓柱頭螺釘25-圓柱銷26-圓柱銷27-開槽沉頭螺釘 28-導(dǎo)料板? 29-導(dǎo)正銷? 30-開槽沉頭螺釘? 31-螺塞? 32-彈簧
本設(shè)計(jì)在送料前進(jìn)方向的兩側(cè)采用雙成形側(cè)刃定距,如圖2-3所示,即為使用成形側(cè)刃的排樣圖,側(cè)刃長(zhǎng)度稍大于送料進(jìn)距,以便導(dǎo)正銷伸入預(yù)沖孔時(shí)導(dǎo)料略后退。成形側(cè)刃尺寸按式(3-1)計(jì)算:
L=h+(0.05~0.10)?????????????????? (3-1)
式中,L—成形側(cè)刃斷面沿送料方向的長(zhǎng)度(mm),這里;
? ????h—步距(mm)
精確定位由導(dǎo)正銷29與條料上的導(dǎo)正孔φ5來(lái)實(shí)現(xiàn),該模具裝有2件導(dǎo)正銷,結(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示,條料寬度方向由左、右導(dǎo)料板28導(dǎo)向,承料板22承料。
3.2 出料裝置
采用彈性卸料板7卸料,彈性卸料板由彈簧6產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料,并穿過(guò)卸料螺釘3桿部安裝在凸模固定板與卸料板之間。導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔之間存在一定的間隙,一般可以避免導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi),若為了防止導(dǎo)正銷卡在導(dǎo)正孔內(nèi),可以采用在局部設(shè)計(jì)卸料塊與彈簧,靠彈簧產(chǎn)生的彈性實(shí)現(xiàn)卸料。沖孔、切邊廢料和切斷廢料由凹模下方的漏料孔逐步排出,制件由模具終端沿斜面自動(dòng)落下。
3.3 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?
采用雙成形側(cè)刃對(duì)稱布置,切邊定距,沖出工件部分外形,充分利用料頭和料尾。為了便于送料,在沖切外形時(shí)工件之間留有一定的搭邊連接,在沖彎后再切去,工件成形后由凹模11終端的斜面滑出。
3.4 模具工作過(guò)程?
將裁剪好的寬度為50mm的條料放在下模上,并依靠成形側(cè)刃定位。
第一步:上模下行卸料板在彈簧作用下壓住坯料,切邊凸、凹模完成切廢料工序;
第二步:上模上行條料靠手動(dòng)向前送一步,上模下行沖孔凸、凹模完成沖孔工序,廢料從下模的下漏料孔排出;
第三步:上模上行條料靠手動(dòng)向前送一步,上模下行由導(dǎo)正銷精確定位,彎曲凸、凹模完成彎曲工序;
第四步:上模上行條料靠手動(dòng)繼續(xù)向前送一步,上模下行由切斷凸、凹模完成切斷工序,廢料從下模的下漏料孔排出,同時(shí)有四個(gè)制件從模具終端落下,完成整個(gè)沖壓過(guò)程。?
4 模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇
凸、凹模間隙值的大小對(duì)沖壓制件質(zhì)量、模具壽命、沖壓力的影響很大,是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。根據(jù)零件材料及料厚,查文獻(xiàn)[8]表2-10,確定沖裁刃口始用雙面間隙值:Zmin=0.025 mm, Zmax=0.045 mm。至于壓彎時(shí)凸模與凹模之間的間隙,按材料的性能、厚度以及彎曲件的高度和寬度(彎曲線的長(zhǎng)度),取單邊間隙C=(1.0~1.1)t,這里取C=0.5 mm。另外,設(shè)計(jì)中考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠,以保證彎曲件的質(zhì)量和尺寸精度。
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算
? 沖壓制件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度,合理間隙的數(shù)值也必須靠模具的刃口尺寸來(lái)保證。因此,正確確定模具刃口尺寸極其公差,是設(shè)計(jì)沖模的主要任務(wù)之一。
(1)切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算
由于該零件切邊形狀比較復(fù)雜,且為薄材料,為了保證凸、凹模之間的間隙值,擬采用凸、凹模配合加工的方法。先做凸模,然后配做凹模,具體可采用成形磨削加工刃口。
圖4-1 零件切邊尺寸
根據(jù)零件切邊形狀,如圖4-1所示,其中未標(biāo)注公差的尺寸,按IT12級(jí)取公差。凸模磨損后尺寸變小的記為A類,有A1=, A2=, A3=,A4=,A5=
尺寸變大的記為B類,有B1=, B2=,B3=
① 對(duì)于A類尺寸:
查文獻(xiàn)[6]表2-11得:磨損系數(shù)x1=0.75, x2=1, x3=0.75, x4=1, x5=1
A類尺寸按式(4-1)計(jì)算:
?????????????? (4-1)
式中,—凸模制造公差,
圖4-2 切邊凸模尺寸
② 對(duì)于B類尺寸:
查文獻(xiàn)[6]表2-11得:x1=1, x2=1, x3=1
B類尺寸按式(4-2)計(jì)算:
???????????? (4-2)
該零件切邊凹模刃口各部分尺寸按上述切邊凸模的相應(yīng)部分尺寸配制,保證雙面間隙值Zmin~Zmax=0.025~0.045mm。切邊凸模尺寸標(biāo)注如圖4-2所示。
(2)沖圓孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算
圖4-4 沖圓孔凸模尺寸
圓孔形狀簡(jiǎn)單,為制造方便,凸、凹模擬采用分開加工。
圓孔尺寸如圖4-3,未注公差按IT12級(jí)處理有,按一般要求:模具精度較工件精度高2~3級(jí),查文獻(xiàn)[6]表2-10得,,這樣將不滿足分開加工條件:。
圖4-3 圓孔尺寸
考慮到圓孔容易加工,可以適當(dāng)?shù)奶岣咄埂寄V圃炀?,?,
取,,這樣就滿足分開加工條件:
先確定凸模刃口尺寸,查文獻(xiàn)[6]表2-11得:x=0.75,按(4-3)式計(jì)算:
??? ????????(4-3)
則:
凹模刃口尺寸,按(4-4)式計(jì)算:
?????????? (4-4)
則:,沖圓孔凸模尺寸標(biāo)注如圖4-4所示
(3)沖腰形孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算
腰形孔尺寸如圖4-5,未注公差按IT12級(jí)處理有,孔心距。
圖4-5 腰形孔尺寸
腰形孔和圓孔同樣,比較容易加工,按上述沖圓孔凸、凹模刃口計(jì)算方法,適當(dāng)提高模具制造精度,以滿足分開加工的條件,取,。
①確定凸模刃口尺寸,查文獻(xiàn)[6]表2-11得:x=1,根據(jù)(4-3)式有:
沖腰形孔凸模尺寸標(biāo)注如圖4-6所示。
圖4-6 沖腰形孔凸模尺寸
由式(4-4)得,凹模刃口尺寸為:
② 孔心距??
????????????? (4-5)
式中 、—凸、凹??仔木嗟臉?biāo)稱尺寸(mm);
???? —工件孔心距的標(biāo)稱尺寸(mm);
???? —工件孔心距的公差(mm)
則:
圖4-7 切斷搭邊尺寸
(4)切斷凸模刃口尺寸計(jì)算
零件切斷搭邊廢料形狀尺寸如圖4-7所示,其中未標(biāo)注公差的尺寸,按IT12級(jí)取公差。按上述切邊凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法,凸、凹模采用配合加工,先加工凸模,然后配做凹模。
同樣,凸模磨損后尺寸變小的記為
A類,有A1=, A2=, A3=, A4=;
尺寸變大的記為B類,有B1=。
① 對(duì)于A類尺寸:
查文獻(xiàn)[6]表2-11得:x1=0.75, x2=1, x3=1, x4=1,由式(4-1)得:
圖4-8 切斷凸模尺寸
② 對(duì)于B類尺寸:
查文獻(xiàn)[6]表2-11得:x=1
由式(4-2)得:
??? 該零件搭邊廢料切斷凹模刃口各部分尺寸按上述切斷凸模的相應(yīng)部分尺寸配制,保證雙面間隙值Zmin~Zmax=0.025~0.045mm,切斷凸模尺寸標(biāo)注如圖4-8所示。
(5)壓彎凸、凹模刃口尺寸計(jì)算
圖4-9 壓彎型槽相對(duì)位置
壓彎型槽相對(duì)位置關(guān)系,如圖4-9所示,相對(duì)寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè),故應(yīng)以凸臺(tái)(相當(dāng)于凸模)為基準(zhǔn),先計(jì)算凸臺(tái)尺寸。考慮到模具磨損和彎曲件的回彈,凸臺(tái)尺寸按(4-6)計(jì)算:
?????????? (4-6)
式中,—彎曲件基本尺寸(mm);
???? ?—彎曲件制造公差(mm);
???? ?—凸臺(tái)制造公差,按IT8級(jí)選取
???????????????
則:
兩個(gè)壓彎凸模刃邊相對(duì)位置尺寸(相當(dāng)于凹模)按凸臺(tái)尺寸控制,保證單邊間隙C, 即:
?????????????????????????? ???(4-7)
故:
4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì)
4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式
由于沖件的形狀和尺寸的不同,沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦有所不同,所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的,它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有:臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等[9]。
圖4-10 凸模固定方式
本設(shè)計(jì)中采用用圓形和方形兩種形式的凸模,材料選用T10A鋼,淬火硬度HRC56-60 必要時(shí)表面可進(jìn)行滲氮處理。圓凸模可采用高精度外圓磨床加工,異形凸??梢圆捎寐呓z線切割加工或成形磨削加工(成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法,可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量[7]。
凸模固定方式如圖4-10所示:凸模以過(guò)渡配合(K6)固緊在凸模固定板上,頂端形成臺(tái)肩,以便固定,并保證在工作時(shí)不被拉出,安全可靠。
4.2.2 凸模長(zhǎng)度的確定
凸模工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定。一般不宜過(guò)長(zhǎng),否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻,從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓U蹟唷?
根據(jù)模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式,凸模的長(zhǎng)度為
??????????????????????????????? (4-8)
式中,—凸模的長(zhǎng)度(mm);
????? —凸模固定板的厚度(mm),它取決于沖件的厚度t,一般在沖制t<1.5mm的板料時(shí),取15~20mm;當(dāng)t=1.5~2.5mm時(shí),取20~25mm;這里取;
????? —卸料板的厚度(mm),??;
????? —導(dǎo)料板的厚度(mm),?。?
????? —附加長(zhǎng)度(mm)。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度(對(duì)于沖裁凸模取1mm,對(duì)于壓彎凸模根據(jù)零件彎曲高度取5.2mm)以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板
間的安全距離(取20mm)
將各數(shù)據(jù)代入式(4-8)中得:
??? 沖裁凸模長(zhǎng)度
??? 壓彎凸模長(zhǎng)度
4.2.3 凸模的強(qiáng)度計(jì)算
沖裁時(shí)凸模因承受了全部的壓力,所以它承受了相當(dāng)大的壓應(yīng)力。而
在卸料時(shí),又承受有拉應(yīng)力。因此,在一次沖裁的過(guò)程中,其應(yīng)力為拉伸和壓縮交變反復(fù)作用。在一般情況下,凸模的強(qiáng)度是足夠的,因此沒有必要作強(qiáng)度的校核[9]。但針對(duì)本過(guò)電片零件特點(diǎn),其中有的凸模斷面尺寸很小,因此必須對(duì)相應(yīng)凸模的強(qiáng)度—包括凸模的最小斷面(危險(xiǎn)斷面)的承壓能力和抗彎能力進(jìn)行校核。
(1)凸模承受能力的校核
對(duì)凸模最小斷面上的承受能力進(jìn)行計(jì)算時(shí),必須使沖裁力小于或等于危險(xiǎn)斷面所允許的最大壓應(yīng)力。由[9]表2-9查得,對(duì)于材料為黃銅的沖件,最小的允許凸模相對(duì)直徑()為0.61~0.85,而該模具中凸模刃口最小壁厚1.2mm,,故凸模承受能力滿足要求。
(2)失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核
凸模在中心軸向壓力的作用下,保持穩(wěn)定(不產(chǎn)生彎曲)的最大長(zhǎng)度與導(dǎo)向方式有關(guān),由卸料板導(dǎo)向凸模最大允許長(zhǎng)度按式(4-9)計(jì)算:
????????????????? (4-9)
式中,—凸模最大允許長(zhǎng)度(mm);
????? —凸模材料彈性模量,對(duì)于鋼材可??;
? —凸模或沖孔直徑(mm);
? —沖件材料厚度(mm);
? —沖件材料抗剪強(qiáng)度(),這里對(duì)于H68普通黃銅
現(xiàn)今對(duì)最小凸模直徑進(jìn)行校核計(jì)算,將各數(shù)據(jù)代入式(4-9)中得:
所以大于凸模長(zhǎng)度,故滿足要求。顯然,其它凸模也滿足彎曲校核要求。
4.2.4 凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)
圖4-11 壓彎凹模鑲塊
圖4-12 凹模刃壁形式
凹模在設(shè)計(jì)中采用整體加工而成,為了便于設(shè)計(jì)、制造、維修,壓彎凹模兩件采用鑲拼結(jié)構(gòu),嵌入沖裁凹模孔內(nèi),并用螺絲固定,凸、凹之間的間隙為一個(gè)料厚。壓彎凸模頭部設(shè)計(jì)為圓弧角(R=1),以避免壓彎時(shí)擦傷產(chǎn)品。在直角彎曲的壓彎凹??拷蹚澗€處,設(shè)計(jì)一條校正筋,如圖4-11所示,使壓彎時(shí)在產(chǎn)品根部產(chǎn)生塑性變形,減小回彈,保證彎曲角。凹模材料與凸模相同,選用T10A鋼,淬火硬度HRC58-62。
如圖4-12所示,為沖裁凹模刃壁形式,適用于薄料沖裁模[10]。一般可以使用電火花穿孔加工凹模[7]。
4.2.5 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定
凹模設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的事項(xiàng)是關(guān)于凹模強(qiáng)度、制造方法及其加工精度等。特別是凹模孔的尺寸,在實(shí)用上是和制件尺寸一起來(lái)考慮的。它關(guān)系到制件質(zhì)量的好壞,因此對(duì)其加工表面質(zhì)量亦必須予以充分的考慮。
凹模的厚度和外形尺寸,對(duì)于其承受的沖裁力,必須具有不引起破損和變形的足夠強(qiáng)度。沖裁時(shí),凹模承受沖裁力和水平方向的作用,由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一,受力狀態(tài)又比較復(fù)雜,特別是對(duì)于復(fù)雜形狀的沖件,其凹模的強(qiáng)度計(jì)算就相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。因而,在目前一般的生產(chǎn)實(shí)際情況下,通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來(lái)進(jìn)行概略的估算及經(jīng)驗(yàn)修正的[9]。結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下:
(1)凹模壁厚
凹模壁厚b按文獻(xiàn)[10]表14-5選擇。
從排樣圖2-3知沖件料寬50 mm(>40-50 mm),料厚0.5 mm(≤0.8 mm),由文獻(xiàn)[10]表14-5取b=30mm。
(2)凹模厚度:凹模厚度h根據(jù)沖裁力F按文獻(xiàn)[10]圖14-15選擇。
先算沖裁力:
?? ??????????????????????????????(4-10)
式中,L— 沖裁件周邊長(zhǎng)度(mm);
t— 材料厚度(mm),t=0.5mm;
t— 材料抗剪強(qiáng)度(MPa),τ=240MPa;
K— 系數(shù)。考慮到模具刃口的磨損,模具間隙的波動(dòng),材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素,一般取K=1.3。
算得整個(gè)沖壓工序中沖裁周邊長(zhǎng)度L=388mm,代入式(4-10)得:
F=1.3×388×240×0.5≈60KN
由文獻(xiàn)[10]圖14-15中取凹模厚度h=20mm。
(3)凹模外形尺寸
根據(jù)排樣圖2-3所注尺寸和上述凹模厚度h與壁厚b,可以得出:
凹模長(zhǎng)L=124 mm;
凹模寬B=110 mm;
故初步有了凹模外形尺寸L×B×h=124×112×20 mm。
根據(jù)要求,上述凹模外形尺寸須向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)靠攏,對(duì)照文獻(xiàn)[10]表14-6(摘自GB2858-81),將上述尺寸改為125×125×20 mm。
(4) 刃壁高度
垂直于凹模平面的刃壁,其高度h0可以按下列規(guī)則計(jì)算[10]:
沖件料厚t≤3 mm,h0=3 mm;
沖件料厚t>3 mm,h0=t;
所以,這里取h0=3 mm。
(5) 凹模鑲塊尺寸設(shè)計(jì)
對(duì)于凹模鑲塊的尺寸,可以參見相關(guān)零件圖紙。
4.3 模板的設(shè)計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)進(jìn)模模板包括:卸料板、固定板、凹模板、墊板、上模板、下模板,其中卸料板、固定板、凹模板是關(guān)鍵的三塊模板,也是級(jí)進(jìn)模比不可少的[11]。該模具中固定板起著固定凸模的作用,卸料板主要起卸料、壓料同時(shí)還具有一定的導(dǎo)向作用;凹模板前面已經(jīng)提到,既充當(dāng)凹模刃口,又可以在其上鑲拼凹模鑲塊。
另外,在進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí),有一項(xiàng)很重要,就是設(shè)計(jì)讓位,一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位,而且要充分讓位,不但需要考慮靜態(tài)讓位,還要考慮動(dòng)態(tài)讓位[11]。本設(shè)計(jì)中在凹模板上直接開槽讓位,工件成形后由凹模終端的斜面滑出,保證了送料的順暢。
凹模外形尺寸前面已述,該級(jí)進(jìn)模其它模板的外形尺寸設(shè)計(jì)如下:
凸模固定板 ;
上墊板???? ;
下墊板 ????;
導(dǎo)料板???? ;
卸料板???? ;卸料板凸臺(tái)高度根據(jù)導(dǎo)向裝置導(dǎo)料板厚度來(lái)確定,取h =H-(0.1~0. 3)t=3-0.2×0.5=2.9 mm,所以卸料板整體高度為14.9 mm;
上模板???? (標(biāo)準(zhǔn)件);
下模板???? (標(biāo)準(zhǔn)件);
故:模具閉合高度
4.4 卸料彈簧的選用
先算卸料力,查文獻(xiàn)[8]表2-15得卸料力系數(shù),則:
(1)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)初定8根彈簧,每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:
(2)查文獻(xiàn)[12]表10-1,并考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸,初選彈簧參數(shù)為:彈簧鋼絲直徑d=2mm,彈簧中徑D2=12mm,節(jié)距t=4.28mm,工作極限負(fù)荷Fj=188N,自由高度h0=40mm,有效圈數(shù)n=8.5,工作極限負(fù)荷下變形量hj=17.3mm,展開長(zhǎng)度L=396mm。[規(guī)格標(biāo)記為:彈簧2×12×40]
(3)彈簧預(yù)壓量。由Fj=188N,hj=17.3mm,考慮卸料的可靠性,取彈簧在預(yù)壓量為h1時(shí)就應(yīng)有150N的壓力,故:
(4)檢查彈簧最大壓縮量是否滿足上述條件:沖裁時(shí)卸料板的工作行程h2=6.2mm;考慮凸模的修模量h3=4mm;彈簧的預(yù)壓量為h1=14.4mm;故彈簧總壓縮量為
H1+h2+h3=14.4mm+6.2mm+4mm=24.6mm
hj=17.3mm<24.6mm ,故所選的彈簧不合適。
所以,改選彈簧鋼絲直徑d=3.0mm,彈簧中徑D2=18mm,節(jié)距t=6.13mm,工作極限負(fù)荷Fj=388N,自由高度h0=45mm,有效圈數(shù)n=6.5,工作極限負(fù)荷下變形量hj=18.2mm,展開長(zhǎng)度L=481mm。[規(guī)格標(biāo)記為:彈簧3×18×45]
計(jì)算彈簧預(yù)壓量:
故彈簧總壓縮量為:h1+h2+h3=7.0mm+6.2mm+4mm=17.2mm
hj=18.2mm>17.2mm,所以該規(guī)格的彈簧滿足要求。
4.5 其它零件的設(shè)計(jì)
在級(jí)進(jìn)模中,一些輔助零件對(duì)模具的順利工作也起著重要的作用。針對(duì)該級(jí)進(jìn)模,這里主要介紹導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)。
本級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)當(dāng)中,通過(guò)導(dǎo)正削與在前一個(gè)工位上沖了的兩個(gè)的孔實(shí)現(xiàn)精確定位,保證產(chǎn)品的精度。進(jìn)行導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)時(shí)注意到控制導(dǎo)正銷的長(zhǎng)度,保證當(dāng)模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長(zhǎng)度要小于產(chǎn)品的一個(gè)料厚,這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象[11]。模具在自由狀態(tài)時(shí)導(dǎo)正銷的直壁部分伸出卸料板的長(zhǎng)度為0.3mm。
5 沖壓設(shè)備的選用
根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求來(lái)選定設(shè)備類型。
開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差,但它成本低,且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn),故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。
閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高,只能靠?jī)蓚€(gè)方向操作,適用于大中型件的生產(chǎn)。雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊,壓邊可靠易調(diào),適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。綜合考慮,采用開式曲柄壓力機(jī)。
5.1 沖壓力的計(jì)算
該級(jí)進(jìn)模采用彈性卸料和下出料方式。
由4.2節(jié)及4.4節(jié)計(jì)算知:;
計(jì)算推件力,查文獻(xiàn)[8]表2-15得推件力系數(shù),則:
????????????????????? (5-1)
式中,—卡在凹??卓谥械墓ぜ€(gè)數(shù),取,故
計(jì)算彎曲力,應(yīng)該是自由彎曲力與校正彎曲力之和。即
??????????????????? (5-2)
由于校正彎曲時(shí),校正彎曲力比自由彎曲力大得多,故可以忽略,而的大小取決于壓力即的調(diào)整,根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算初定為
所以,
所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于。
5.2 選擇壓力機(jī)
根據(jù)上述沖壓力的計(jì)算,初步選用型號(hào)為J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格如下[8]:
公稱壓力 160KN;
滑塊行程 55mm;
最大閉合高度 220mm;
最大裝模高度 180mm;
連桿調(diào)節(jié)量 45mm;
工作臺(tái)尺寸(前后mm左右mm) ;
墊板尺寸(厚度mm孔徑mm) ;
模柄孔尺寸(直徑mm深度mm) ;
滑塊中心至床身中心距離 160mm;
最大傾斜角 35°
由4.3節(jié)計(jì)算知:模具閉合高度
故,所選壓力機(jī)裝模高度與模具閉合高度滿足下式
還可以看出取在:,這樣可以避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng),螺紋接觸面積過(guò)小而被壓壞。
?
?
6 壓力中心的計(jì)算
沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn),稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心不一致,沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載,導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損,降低模具和壓力機(jī)的壽命。因此,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該正確算出沖裁時(shí)的壓力中心,并使壓力中心和模柄軸心線重合;若因沖件的形狀特殊,從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合,也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過(guò)所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍,以下通過(guò)解析法確定模具的壓力中心。
6.1 計(jì)算步驟
(1)建立平面直角坐標(biāo)系;
(2)計(jì)算出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離x1、x2、x3、…xn和y1、 y2、 y3、… yn ;
(3)將計(jì)算數(shù)據(jù)分別代入式(6-1a)和(6-1b),即可求得壓力中心坐標(biāo)
(x0, y0)。?
????????????? (6-1a)
????????????? (6-1b)
6.2 計(jì)算壓力中心
根據(jù)排樣圖設(shè)計(jì)及各工位在模具上的相對(duì)位置,建立直角坐標(biāo)系,
如圖6-1所示:
圖6-1 壓力中心計(jì)算圖
由對(duì)稱性可知,各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)落在x軸上,即坐標(biāo),將所計(jì)算的各工位上的沖壓力及圖6-1中所標(biāo)注的x坐標(biāo)值代入式(6-1)中得:坐標(biāo),故在此坐標(biāo)系中模具壓力中心坐標(biāo)為(7,0)。所以該模具壓力中心(機(jī)床滑塊中心)與模具中心左右偏移10.5mm(可供模具安裝時(shí)參考)。
?
7 總結(jié)
設(shè)計(jì)是源頭,設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的10%左右,卻決定了整個(gè)模具成本的70%~80%。所以,作者在設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu),考慮提高生產(chǎn)率,如何方便維修。但是,又不能完全依賴于設(shè)計(jì),在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問(wèn)題具體分析,根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時(shí),應(yīng)該多注意細(xì)節(jié),找出根本原因,針對(duì)其維修。在拆裝模具時(shí),要認(rèn)真仔細(xì),以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。
從整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看,該電器開關(guān)過(guò)電片采用多工位級(jí)進(jìn)模,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,加工簡(jiǎn)單,操作方便,通過(guò)連續(xù)沖裁、彎曲等幾道工序一次成形,工作效高,零件成形質(zhì)量好,大大提高了生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本,滿足了生產(chǎn)需求,而且該設(shè)計(jì)思路可擴(kuò)展推廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中。當(dāng)然,由于作者知識(shí)水平有限,對(duì)實(shí)踐的缺乏,當(dāng)中不乏有不足之處,還有待在以后的工作實(shí)踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新!?
致 謝
三年大學(xué)生涯即將結(jié)束,想到此,三年中的每一個(gè)生活插曲都在我的腦海中閃閃而過(guò)。經(jīng)過(guò)在公司領(lǐng)導(dǎo)師傅及學(xué)校指導(dǎo)老師的幫助下,順利的完成了畢業(yè)論文要求的任務(wù)。
畢業(yè)實(shí)習(xí)是高職高專院校人才培養(yǎng)過(guò)程中一項(xiàng)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),能夠更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論和實(shí)踐的結(jié)合;是學(xué)生根據(jù)自身所學(xué)專業(yè)知識(shí),到相關(guān)企事業(yè)單位開展工程研究和生產(chǎn)實(shí)踐,以課題論文和項(xiàng)目成果的形式,展示學(xué)生的理論與技術(shù)應(yīng)用水平、實(shí)踐能力的綜合性實(shí)踐活動(dòng)。并為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。
通過(guò)這次實(shí)習(xí),我把我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),使我在實(shí)踐過(guò)程中的工作能夠事半功倍,而且我還能更好地理解在學(xué)校所學(xué)的,做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。在模具廠里,我學(xué)到更多的知識(shí),這是書本上所不能體現(xiàn)的。而且,我增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。
在此,我要誠(chéng)摯的感謝我的指導(dǎo)老師田菲,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的支持和建議,使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加的完善。
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某電器開關(guān)過(guò)電片的模具設(shè)計(jì),電器,開關(guān),過(guò)電,模具設(shè)計(jì)
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