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一、制件图的分析/ l F0 v5 t1 S0 p S& t+ J
1、所要冲压生产的制件图纸如下:
8 C- e- s6 ^9 q' `6 c: H( I/ j3 Z- h, {/ l3 Q: C
* {2 X& q* x+ F' l- V
+ R* V7 {# }' e" a* ?1 i& N8 q. x5 n (图1制件图)! i! w1 }5 ?" W$ t7 ?$ c8 p( C3 K2 M
2、从制件图可以看出,此制件用冲压方法进行生产需要四道工序,即:落料 拉深 修边 冲孔。考虑到实验的特殊情况,只需设计制造三套冲压模具,即:落料模具、拉深模具、冲孔模具,修边工序采用手工方式进行。# g5 J+ \- v( q. h {: o, w
3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件,虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高,但考虑到使用时的互换性,在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。
; d `' z5 e. ~二、模具结构的选取( W, @4 r% \3 j
1、此次制做的冲压模具是用来做实验的,为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模具的制做周期,设计时采用了单工序模具结构,便于调整。
8 j2 \4 J/ Y. ^$ [* E" b, S2、为降低模具的制做成本,设计时采用了标准模架。
$ m% H/ Q/ Q) j, V! s$ E- w1)落料模具模架尺寸 180mm×150mm(材料:HT200)
+ k* k& }3 X$ v, z4 A0 x2)拉深模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)# A3 l% P, I; a1 `+ G
3)冲孔模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)! c& p6 M4 ~/ o* l% H$ ], K8 Z9 d
3、由导柱、导套(材料:20#钢 渗碳淬火HRC60-62)组成的上、下模之间的导向定位系统采用滑动配合方式,配合间隙0.03mm,足以保证IT7-IT8级的尺寸精度。1 m0 o/ t/ J) Z1 |5 { e5 {( o
三、落料模具设计; m- a0 A6 S0 \/ J
1、落料件尺寸的确定
+ q6 v' c# @5 z1 A0 k1)制件图尺寸如图1所示,可按低盒形件处理。
8 _) R4 D7 I0 L# U2)切边余量取0.4mm。
: x# Y. a- J' {' S3)弯曲的直边部分展开长度为:
( T7 T2 L% H# y/ _; }3 G6 _) z=H+0.57Rd
% `+ ]3 [) k2 `+ R' y式中: ??弯曲的直边部分展开长度4 o$ H& o4 ^: F' Z" k( ]
H--拉深总高度! p, F! d$ |# m; w
Rd--底部园角半径5 p" l+ W+ h. W% s
4)落料件尺寸的确定
. O. T+ @3 B. z5 W按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸:& G7 V1 m' K# } [8 U h' k5 S2 i4 C
/ y$ R# s. j8 E5 s4 A (图2落料毛坯图)
' x- R# j6 k/ I8 s6 Z3 c2、落料模具凸、凹模尺寸的确定( r: h) {0 K2 h |
1)落料件的尺寸取决于凹模刃口尺寸。设计落料模具时应先考虑凹模刃口尺寸,并以凹模刃口尺寸为设计基准,缩小凸模刃口尺寸来获取冲裁间隙。
% ~) ^" I" N6 D2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm2 G' {4 w' H- Z% Z
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式% G3 O `3 O y! B9 \
设制件尺寸为
4 C# n, P. v/ u+ P4 L 则: " o, h8 J* D* x2 O" f ]/ S
, T" ^9 B0 k8 S& S+ D0 Y' F
式中: ??分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸5 X+ X& M, Y& B4 v3 d" F5 y
??分别为落料模具凹模、凸模的制造公差4 J8 H0 v% I1 Y% e F' o
??制件的制造公差
6 w" H! N! H: C# Q ??单边最小冲裁间隙
v4 P+ h+ |9 W/ A& _ ??磨损系数(取X=1)7 h) Z/ D* T% n8 r. Z$ [
4)凸、凹模刃口尺寸(略)3 G6 o( i; q; F4 l
3、为降低模具制造成本,没有进行排样设计,而是在凹模的相应部位设计了定位销(采用手工送料方式),以解决用小块板料落料生产时的定位问题。
) I: U( ~7 X$ k. ~5 D4、因镁板的壁厚只有0.6mm,落料时包紧力不大,故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。( e; _4 w+ h" ~8 O; D
5、压力中心和冲裁力的计算(略)
1 [1 H( n' w# j, i+ e3 f6、凹模采用柱孔口直筒形结构,既便于制造又解决了向下漏料的问题。; }0 ~/ G# p3 v d0 x$ [
四、拉深模具设计( P2 S) r5 Y# l# u \) V1 D2 A
1、拉深的总高度比较小,只有5mm,设计时采用了一次拉深成形工艺。
; [: F/ _ j0 E: S1 g' J7 _* X" ~2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定
) X, F8 G& N; q1)此制件是要求外形尺寸零件(便于装配),设计时应以凹模为基准件,间隙通过减小凸模尺寸获得。
" v0 s, O2 @; u- y' d# k9 e" e2)拉深间隙$ D& V& P6 `/ g) t6 {1 t
拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大,制件易起皱,有锥度、精度差;间隙过小,则有害摩擦加大,制件变薄严重,甚至破裂。因此,确定合适的拉深间隙值C是很重要的。
$ h2 l& @3 ~7 y% t8 w. g- c 考虑到镁板的拉深性能差(需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产)、制件精度要求较高等诸方面的因素,拉深间隙取值如下:
+ w+ E" H# V# Y (1)直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm( D% s8 E5 E: P( r/ {
(2)转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm 7 \! l! K1 ~ i# N
3)凸、凹模园角半径
# c2 Y5 F+ K- ~% i" W =1mm (制件尺寸决定) g2 A3 _/ S0 O/ f" V2 P b
=2mm (便于拉深)
1 {* R8 \* v2 L, O7 l8 c$ G4)凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式" H+ x' a, d4 j$ ` g# N
( t$ U: s- }8 p
/ { Y/ Y1 [; A" \ 式中: ??分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸
/ T8 K5 H8 A) A/ R3 X4 |1 a" l ??分别为凹模、凸模的制造公差
; C( ~* q7 c* d( O ??制件外形标注的最大尺寸7 ?0 g4 f) }4 F, |+ q* p, n' I
??凸模、凹模之间的单边间隙! ? e" u( i) |7 l
??制件的制造公差(单向公差)
8 k Z/ m# ?. { P) t9 i2 C5)凸、凹模尺寸(略)
1 a$ Y! a4 K* t) Q1 w% n+ O! C: z7 n3、压边装置1 C( @$ ~0 {' R6 ?# N8 A8 z. x
为了防止拉深过程中制件起皱,设计时采用了橡胶式弹性压边装置,同时兼起卸料板作用(单边间隙0.1mm)。, U$ I5 h0 Z% B M# n+ I1 k S; z4 ?
4、拉深坯料定位
: l- m/ S" [7 K+ C* G 考虑到在拉深时镁板坯料和拉深模具需要加热,从而会引起模具尺寸的微小变化、做实验生产批量不大等因素,设计时定位装置没有采用周边定位法,而是在相应部位使用定位销定位。* Q. i8 x; U7 b" z( u$ m) b* e. ?. a
5、弹顶装置
, X1 S1 e9 I7 ~' x6 h" r d2 r 为了保证拉深时底面的平整和拉深制件不滞留在凹模,设计时采用了橡胶式弹顶机构。但要注意,调整时应使弹顶机构的预紧力小于压边装置的压边力,这样才能使拉深工序顺利进行。7 P( [# B! R) d+ r5 ~
6、加热系统$ Q$ l4 p7 P, Z: f4 B
用220V电热管加热,电热管环绕在拉深凹摸的周围。
1 J: H, Q! p2 x五、冲孔模具设计* ~- J6 \2 l9 A1 l# C1 [4 G
1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定& U+ h8 C# K. l
1)冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。设计冲孔模具时应先考虑凸模刃口尺寸,并以凸模刃口尺寸为设计基准,扩大凹模刃口尺寸来获取冲裁间隙。0 \8 t1 o- t: w4 t |2 ], S* n
2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm" O3 C% c" ]8 f% L0 q# L& y
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式, s+ W$ K- G8 k2 Q. }2 b
设制件尺寸为 7 b7 x$ ]; a& [( |0 S6 l
则:
P' c4 y% L: F
2 @! _7 F( L; Y( G0 c# M 式中: ??分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸/ ]0 X# ~" H% m
??分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差
9 t1 y; P2 }. l- y S/ b0 ~* w4 Y b ??制件的制造公差5 z8 ]# F. o! E3 z
??单边最小冲裁间隙* l4 t. I" f. k
??磨损系数(取X=1)
3 F, m6 O8 x8 m- \: v- N% z, X4)凸、凹模刃口尺寸(略)6 B* E$ M4 t. o6 F9 G( j
2、坯料的定位* ~! t: a7 `3 P/ i
冲孔是手机外壳冲压生产的最后一道工序,其坯料是拉深、修边后的半成品制件,可利用坯料的凹腔来准确定位。
E$ @7 A ^" F' b& k* k3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。8 q2 A- V L [ |/ N6 `* T( d
4、压力中心和冲裁力的计算(略) |
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