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一、制件图的分析
: N' ^( k- i, R" ` k6 k- u) J1、所要冲压生产的制件图纸如下:/ c$ z* A4 o2 @, w7 n: |
2 W7 J. r8 c: O l
4 H- _: i' @3 X/ ]1 x; Y8 b , X8 W0 ~9 A4 l
(图1制件图)+ q' l1 ~9 ?2 w) p: ?' P
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。' Q& s7 X9 F- E) h
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。
7 P, X0 e1 o$ D ?" O二、模具结构的选取
, {5 I8 m l) H# l* P( Q1、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。
( {+ X0 X$ M8 c! Z( L! B) W2、为降低模具的制做成本,设计时采用了标准模架。, e& [; i. e, [! |4 A* c# N
1)落料模具模架尺寸 180mm×150mm(材料:HT200)
3 m$ u9 \- ^) F t2)拉深模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
4 W# }' E x4 l, I3)冲孔模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
, n) H+ n& F7 _4 D: p% M |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。5 t x& {$ s) A4 c( p" e
三、落料模具设计
3 ^% ]7 V7 [% Z% G* Y2 `6 e( n1、落料件尺寸的确定
% W$ t, Q4 b5 u9 ^& L. ^' Q8 V. B1)制件图尺寸如图1所示,可按低盒形件处理。
8 D: `" G) i }8 `$ k' m, p2)切边余量取0.4mm。" W7 o( c. M. }! t' q8 M# J" m
3)弯曲的直边部分展开长度为:
% W' K+ o# f6 H5 \& f=H+0.57Rd
+ Y& ^. {; z- ~# `$ \式中: ??弯曲的直边部分展开长度9 J! m6 n6 }. n1 A: Y
H--拉深总高度
, T" w; p# F, n) p; A1 E0 q9 e Rd--底部园角半径
: P+ [7 a- \- j- K1 ?4)落料件尺寸的确定
6 |: C) X- `5 Z8 Y" E按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸:% `2 h; C( z+ \+ d% w; x
' O. R5 z" E2 G N
(图2落料毛坯图)
; V* r; |* L5 W" @2、落料模具凸、凹模尺寸的确定9 z1 C, h, r9 N1 N6 l9 E
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。
/ g) [2 n/ c, I# P/ G2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm1 {9 h G1 d% p/ y
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式
& R2 a1 _. ~: q% m( Q 设制件尺寸为
/ Y2 a' j/ _2 J k1 ^# u9 f 则: ' T) V* E5 v8 ~1 T; e, T
! ^3 J' M2 G4 J% \& s
式中: ??分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸0 J. ]" T9 V) \7 e
??分别为落料模具凹模、凸模的制造公差
- m6 R v7 _# {2 M ??制件的制造公差
$ U& i. |' y- o9 @ ??单边最小冲裁间隙0 O: r- _5 s' C1 L
??磨损系数(取X=1)# Z8 [" Z# L7 s/ b
4)凸、凹模刃口尺寸(略)
1 |2 i4 F1 B- Q" k7 y8 H3、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。1 y$ y6 C5 |* B4 o' {" v
4、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。
- j4 j4 h) B q7 R, }, ^) u5、压力中心和冲裁力的计算(略)
8 d# O. _2 v O a6、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。
& k) B& _/ C# m四、拉深模具设计
, b* O: O4 O* Z" q0 w3 m. q( M7 \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。
3 [0 ^2 ^1 I$ c8 |2 u* X# u* J2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定0 e9 o8 | c8 U5 I$ q5 P- x
1)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。
7 h9 ^. q# K e. [+ w+ {2)拉深间隙0 X! Z7 \% S! z W0 _5 X! c; j
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。
# Z" B( s/ N3 F6 f! q5 ]! z 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:0 X+ S. X, J8 \% \) A, H9 g' T
(1)直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm
" C y/ ? p7 y* `; K) N (2)转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm
4 b+ o( O3 z" O- S0 {6 d+ V5 I3)凸、凹模园角半径
1 b1 v: \ k2 b. I/ G! Q =1mm (制件尺寸决定)
8 s5 L. X5 e8 o =2mm (便于拉深)0 S; k/ X' s& V
4)凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式
4 g* {" V' r) N! } , B) O" A; X; X7 ` M6 F& ^2 b# j
+ a0 L1 O# t: R1 j# N. U9 g5 l9 O2 P. P6 K
式中: ??分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸7 ~" t0 i' S2 e+ ]/ I; L
??分别为凹模、凸模的制造公差4 s% R" w+ y6 b. q3 j; N( m
??制件外形标注的最大尺寸
, |% v# \7 ?. P4 x. K$ {) V0 G. R ??凸模、凹模之间的单边间隙: a5 c; V8 u* r1 C" B( R
??制件的制造公差(单向公差)7 f& @5 k1 @, a2 O! S+ N. C
5)凸、凹模尺寸(略), j/ |0 ~; u$ B- Y5 H, Y
3、压边装置
& r6 i+ x$ ?7 r R 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)。4 H, a" F$ v* i V1 \6 m
4、拉深坯料定位- B: R: q5 q1 D# K" o _# v
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。, s p$ |7 g& x* K- @
5、弹顶装置
0 x" e! m1 q8 B- J 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。. R+ O% b' j" o6 }/ k
6、加热系统
9 |9 ?* I2 N0 i/ X7 f. B4 J" Y c; V用220V电热管加热,电热管环绕在拉深凹摸的周围。
+ c( s1 F% v$ i' s$ B五、冲孔模具设计
. _4 K" L' }5 Y: y7 M$ A8 C1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定$ T! ~) t9 v: X' q: x8 J
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。4 \, B4 Z; F- y' Z8 ~! t! I0 r
2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm
, ], \+ M) x! J2 G% N3 A3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 r1 H: Z- X" e8 h+ _/ |6 x7 D
设制件尺寸为 : }2 C& w: m* e: h4 p; P* d
则: 7 n. ?( @ ]/ m0 s: e' t% G8 j. Z" u# B
& F) ?: q, l: B9 j1 ] 式中: ??分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸5 ]2 N7 ^2 K, R# W9 H
??分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差) O- F9 y5 ^: l4 m2 P: X$ I
??制件的制造公差
* o G1 \9 s2 y3 B2 u6 | ??单边最小冲裁间隙8 N8 f* C, u; a6 q% {& q3 f$ w
??磨损系数(取X=1)( v6 r$ X) c' i& M: X7 t# w
4)凸、凹模刃口尺寸(略)
- X x* M) A* u8 D a2、坯料的定位
$ R. Z& ~# {) L; |; U0 S6 a [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。" N+ W- v3 \3 U" G p/ K' }' A) q
3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。& o& R1 f) I' `, n @* f B
4、压力中心和冲裁力的计算(略) |
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