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数控冲床冲裁冲压模具工艺计算与模具装配

时间:2020-12-21 08:51:06 作者:锌达铖机械 点击:

     随着经济总量和轻工业产品技术的不断发展,各行业对模具的需求越来越大,技术要求也越来越高。业内专家认为,虽然模具种类繁多,但当前的发展重点应该是既满足规模化需求,又满足高技术含量,特别是我国自给自足、需要大量进口的模具,以及能够代表发展方向的大而精的模具。复杂,寿命长的模具。因此,一些重要的模具标准件也必须开发出来,其开发速度要快于模具的开发速度,这样才能不断提高我国模具的标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期,降低成本。

由于种种原因,我国模具行业的现状仍然不适合当前的产业发展。无论是在制造技术和生产能力设计上,还是在管理水平上,都远远不能满足需求,严重影响了工业产品生产的品种、质量和生产周期,削弱了国际市场竞争力,阻碍了引进。技术和生产线的持续使用和推广也耗费了大量外汇。为此,中国必须确保加快国民经济发展,实现四个现代化的宏伟目标,成为工业化国家,振兴和大力发展模具工业。

     冲压件的变形过程非常复杂,虽然这里不能很准确地描述,但是前人的实践和研究表明,如果凸模和凹模之间的间隙保持正常,冲压件的变形过程可以大致划分。变形和塑性断裂分为三个阶段。2冲压材料分析

数控冲床冲裁冲压模具工艺计算与装配(图1)

 

1零件图零件如图所示;其材质:碳素结构钢Q235,批量生产。

 

1金属薄板的力学性能

材料

抗剪强度

抗拉强度

延伸率

屈服强度

问题235

310-380兆帕

380-470兆帕

21-25

240兆帕

 

     冲压件对板材的要求首先必须满足产品的技术要求,如强度、刚度等机械性能。其次,必须满足冲压工艺的要求,即具有良好的冲压成形性能。以最少的材料消耗、最少的工序数和最少的工时,可以稳定地获得质量稳定的产品,模具结构简单,模具寿命高,可降低人工和冲压成本。

     影响拉深件加工性能的因素主要是拉深件的结构尺寸、精度和材料。对拉深工艺结构和尺寸的要求是:拉深件尽量简单对称,可一次拉深;拉深件的壁厚公差或减薄量一般不应超过拉深工序壁厚的变化规律;当零件变形程度过深时,为避免开裂,需要多次拉深。此时,在保证必要的表面质量的前提下,内外表面应允许有拉深过程中可能出现的痕迹。:在保证装配要求的前提下,拉深件的侧壁应允许有一定的倾斜度。拉深件的径向尺寸只能标注外尺寸或内尺寸,不能同时标注内外尺寸。

     该工艺要求材料具有良好的塑性,屈服比越小,一次拉伸允许的极限变形程度越大,拉伸性能越好:板厚方向性系数r和板平面方向系数Δr反映了材料的各向异性特性,当r较大或Δr较小时,材料厚度的变形比厚度方向的变形更容易,板的平面方向性能差异较小,材料在拉拔过程中不易变薄或开裂,有利于拉拔。R埃尔/ R

该零件结构简单,形状对称,全部由圆弧和直线组成,无长悬臂和槽。除中心孔与两中心孔之间的距离外,零件尺寸接近IT11级,其他尺寸为自由尺寸,无其他特殊要求。用普通冲裁方法可以达到分型要求。零件材质为普通碳钢Q235,退火抗拉强度380470MPa,屈服强度240MPa。该材料具有良好的结构强度和塑性,冲孔加工性好。该零件具有良好的冲压性能,可进行冲压加工,适合批量加工。

     零件尺寸是未填充的,可以认为是IT14,都在冲压件的经济精度范围内。由于零件尺寸较小,位置公差(对称性、同心度)由宽度方向上最大尺寸公差的1/2决定。0.15mm

三。冲压工艺计算

     在拉伸时,金属材料按照一定的规律流动,坯料的形状必须与金属流动的要求相适应。由于在拉伸前后材料的体积是恒定的,因此,由于变形中的材料厚度是恒定的,因此在拉深之前的坯料的表面积和工件拉深后的表面面积被认为是等值的。

     切边量的确定:由于材料的各向异性和拉拔过程中金属流动条件的不同,拉拔后工件口部不平整,通常需要在拉拔后进行修整。因此,应在工件的高度方向上计算坯料尺寸(向无法兰件或法兰上加饰边δ)。

     凸缘深拉深件在端部未拔出一般圆形通孔构件时,可视为半成品,即拉坯过程仅在坯料外径等于法兰缘(即法兰)的直径时才完成。变形区的应力状态和变形特征应与筒体相同。df

df/d=142/90=1.5778>1.4

也就是说,法兰构件是宽法兰管会员。It由表3-1可知,翼缘修边裕度R=3.6,因此圆柱构件的翼缘直径为:df=142+2×3.6=149.2毫米

2法兰拉深件的修边余量

法兰直径f

相对法兰直径/dfd


<1.5

1.5-2

2-2.5

2.5-3

<25

1.8

2.5

3.5

4.3

5.0

5.5

6.0

1.6

2.0

3.0

3.6

4.2

4.6

5.0

1.4

1.8

2.5

3.0

3.5

3.8

4.0

1.2

1.6

2.2

2.5

2.7

2.8

3.0

>25~50

>50~100

>100150

>150200

>200~250

>250

 

拉入模具的材料面积比零件实际需要的面积多5%,即第一次进入模具的材料的实际面积为:

                                                                 p×105%毫米2             2

A=12731.2+110-68

4

p2

=20759.76×毫米4

拉入超过5%的模具后,校正的坯料直径为

                                                                 D=20759.76142-110)毫米2 2

=169.57毫米

4主要工艺参数计算

     冲孔力是冲裁过程中冲头对材料的压力。它随冲头的冲程而变化。一般来说,冲孔力是指冲孔力的最大值。冲孔力是压力机选型、模具设计和强度校核的重要依据。理论上可将冲裁视为剪切断裂,根据板料的抗跌落力计算出最大冲裁力。同样,可以计算卸载力、推力和顶块力。

3卸料力、推力、顶片力系数

材料厚度/mm

K美国

Kp

Kt

≤0.1

0.1

>0.1~0.5

>0.52.5

>2.56.5

>6.5

0.0650.075

0.0450.055

0.040.05

0.030.04

0.020.03

0.1

0.063

0.055

0.045

0.025

0.14

0.08

0.06

0.05

0.03

铝、铝合金、纯铜、黄铜

0.0250.08

0.020.06

0.030.07

0.030.09






5模具手柄的装配

     模具在法兰模柄中采用B型压入式模柄,模柄与上模架与H7/h6配套,模柄安装在模架上,模柄和上模架用方尺检查。上平面垂直度,误差不大于0.05mm,然后用螺钉固定在上模架上。推板应在模柄之前加载。

1) 导柱、导套装配

     导套导套与上下模座分别压入连接,分别压入H7/h6H7/m6时,分别需要导套与导柱、模架配合校正导柱对模架底面的垂直度。导柱固定端面与下模架底面距离不小于12mm

2) 冲头、凹模装配

     冲头与模具冲头固定板配合为H7/m6,冲头装入固定板后,固定端面应与固定板支承面在同一平面内,并调整冲头与固定在压力机上的固定件。板的垂直度将冲头压入固定板。检查冲头与固定支承面的垂直度后,铆接冲头上端。装配前,将冲头的上端面与平面磨床上的固定板一起磨平。用固定板支撑面定位,使冲头工作面平整。凹凸模与固定板配合为H7/m6。总装前,将凹凸模具压入固定板内,压在平面磨床上,使上下表面平整。

6模具装配

1) 将用冲头装配好的固定板放在下模座上,按中心线固定固定板的位置,用平行夹头夹紧,通过螺孔在下模座上钻锥孔,并将凸面去掉,在下模架上通过攻丝底孔和攻丝钻制模具固定板,将冲头固定板放置在下模架上并对齐、拧紧、钻孔和固定。

2) 钻孔卸料时,将卸料板放在已装入固定板的凹凸模具上,并在固定板与卸料板之间放置适当高度的异形喇叭,采用平行卡盘。夹紧,根据卸料板上螺孔的位置在模架上钻锥孔,然后拆开孔,按锥孔钻孔。

3) 将卸料弹簧插入凹凸模具固定板的弹簧孔中,将卸料板插入凹凸模具中,采用与(1)相同的方法,先将钻板与上模架上的螺孔、推杆孔,再将垫片与出料板的组合件,将凹凸模具、凹凸模具固定板依次装入上模架,用紧固螺钉固定,并定位销。

4) 将限位销插入冲裁模上,将推块装入冲裁模,将推杆装入固定板的推料孔中,用紧固螺钉形成冲裁模,将冲头固定板固定、钻孔和固定。

7结论

     分析了冲压模具的材料和类型。通过对磨具参数的计算,提出了磨具的各项操作流程。在设计计算的基础上,给出了相应的设计图。模具改造的研究有助于提高生产的经济性和实用性。除此之外,模具的设计也有助于提高工人的工作效率。该领域的研究是未来工效学和工业机械的重要研究方向。



 

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