方案的确定该工件包括冲孔翻边落料三个基本工序,可有以下三种工艺方案。
方案先冲孔,后翻边和落料,采用单工序模生产。
方案二先冲孔翻边后落料复合冲压,采用复合模生产。
方案三冲孔翻边落料级进冲压,采用级进模生产。
结合本零件的特点,经过对模具的分析可以得出,采用级进模生产比较适合本零件的生产。
.本章小结本章对零件成型工艺性进行了分析,是冲孔再落料还是先落料再冲孔是个难点,两种不同顺序的工部各有优缺点,从节省材料方面考虑,采用了冲孔翻边落料级进模具。
第章零件工艺分析与相关计算.排样方案种类分析设计级进模时,首先要考虑条料的排样图。
本工件的形状是两头小中间大,直接排样时材料利用率低,应采用斜队排样示的排样方法,设计成隔位冲压,可显著地减少废料,常用的排样方法有三种.有废料排样指沿工件全部外形冲裁,工件与工件工件与条料边缘都留有搭边,此种排样的缺点是材料利用率低,但有了搭边就能保证冲裁件的质量,模具寿命也高。
.少废料排样指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁,只有局部搭边的在。
.无废料排样指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在,模具刃口沿条料顺序切下,直接获得工件。
少废料无废料排样的缺点是工件质量差,模具寿命不高,但这两种排样可以节省材料,还具有简化模具结构降低冲裁力和提高生产率等优点。
并且工件须具有定的形状才能采用少无废料排样。
上述三类排样方法,按工件的外形特征主要分为直排斜排直对排斜对排混合排多行排等形式。
根据本零件的特点,适合采用有废料斜排的方式,这样不仅使冲出的零件达到要求,有可以尽可能大的提高材料的利用率,零件排样位置见图所示。
图零件排样位置图.零件搭边值的确定排样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。
搭边的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的工件。
搭边还可以使条料有定的刚度,便于送料。
搭边值的合理去定确定,从节省材料出发,搭边值越小越好,但搭边小于定数值后,对模具寿命和剪切面质量不利。
在搭边值过小时,作用在凸模侧表面上的法向压力沿着落料毛坯周长的分布不均匀。
未来使作用在毛坯表面上的应力沿切离毛坯周长的变化不大,必须使搭边的最小宽度大于塑边区的宽度,而塑变区宽度与材料性质和材料厚度有关。
搭边值选用参考表见表所示。
表搭边值参选表材料厚度手工送料自动送料圆形非圆形往复送料经过选择,与本零件相匹配的最小搭边值为侧搭边值,零件间。
.条料宽度的计算条料宽度的计算是在确定排样方案和搭边值以后确定,此外,条料的宽度还与模具是否有测刃有关。
本模具将会有测刃来起定位作用。
有侧刃的条料宽度式中垂直送料方向上零件尺寸侧刃数侧刃裁去的余量见表条料宽度的单向极限公差值见表代入相关数据计算得步距表条料宽度的单向极限公差材料宽度材料厚度表值表材料厚度金属材料非金属材料.该采用下图的排样方式,共分个工位第工位冲的工艺孔第二工位翻边第三工位冲底孔整形第四工位冲个孔第五工位落料,工件从底孔中漏出。
由以上分析可以得知,该模具的动作过程为先冲出翻边时用的工艺孔,然后翻边,冲孔整形和落料,模具的动作需要在不同的工位上完成不同的动作,所以模具的定位要绝对正确,只有这样才能保证送进步距的精确,冲制出合格的产品,所以在级进模中最重要的设计工作就是送料装置的设计和制造。
通过上面的计算最终可以得出该工件的排样图如图所示。
图零件排样图翻边凸模必须有圆角,工件的部位有公差要求,而且不允许有圆角,因此该工位要有整形工序,整形和孔的冲裁两道工序在个工位上完成。
模具使用条料,用自动送料装置,前三个工位使用手工送料,开始侧刃切边起定位作用。
第二个翻边以后,板料下面形成明显凸包。
手工送料时,放在下工位的凹模中即可。
第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位。
当第三个工件冲完后,板料与自动送料装置的挂钩接触,自动送料装置开始起作用。
.翻边力的计算翻边的计算有计算翻边前的毛坯孔径变形程度计算翻边力的计算。
根据工件图计算翻边前毛坯孔径,称为底孔孔径,底孔周边材料在翻边时材料没有径向流动。
在分析它的横截面时,可把它看作弯曲。
既如图虚线所示的部位。
翻边后移动到实线位置,而其长度不变,前后两部分中心线长度相等。
这与弯曲材料展开的计算是相同的。
计算时应按虚线的圆弧和直线,通过几何关系计算其长度,先计算段长,先用做图法求出虚线上的点点的位置。
在直角三角形中,用勾股定理计算长。
具体计算可以参照图。
图工艺孔的确定图有以上分析,应是和的和。
因此,计算出底孔所需的直径为考虑到翻边后还有冲裁孔,故留有余量,将工艺孔定为。
校核变形程度。
材料翻边过程是底孔沿着圆周方向被拉伸长的过程,其变形量不应超过材料的伸长率,否则会出现裂纹。
用变形前后圆周长之比,表示变形程度。
在翻边计算中称其为翻边系数,即式中翻边前的孔径翻边后的孔径。
按表可知允许的值为.,因此计算出的值比大,即设计合理。
翻边时不会出现裂纹。
表些材料的翻边系数退火材料翻边系数白铁皮黄铜.铝.硬铝软钢.翻边力的计算采用以下公式式中翻边力翻边前孔径翻边后孔径板料厚度,材料屈服点。
在计算翻边力时,翻边孔径取实际孔径值与翻边所需孔径相比缩小,则也应缩小,翻边后的实际孔径应为。
故将,代入上式中,则翻边凸凹模间隙的计算在平面毛坯上冲孔的翻边和先拉深后冲孔后冲孔的翻边所用的凸凹模间隙值可按表选取。
表翻边时的凸凹模间隙值表材料厚度.平毛坯翻边.拉深后翻边.当翻边时内孔有尺寸精度要求时,尺寸精度有凸模保证,此时应按下式来计算凸凹模的尺寸式中,凸凹模直径凸凹模公差竖孔内径公差如果对翻边竖孔的外径精度要求较高时,凸凹模之间应取小间隙,以便凹模对直壁外侧产生挤压作用,从而控制其外形尺寸。
在该模具中.冲裁力的计算该模具采用平刃口模具进行冲裁,其理论冲裁力可按下式计算式中,冲裁件周长材料厚度材料抗剪强度但选择设备时,需要考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素,实际冲裁力可能增大,所以应取因为在该模具中需要冲压的部位主要有外形,两个直径为的孔直径为的孔和直径为的工艺孔,因此可到其周长分别为材料厚度材料抗剪强度故抗剪强度取。
冲裁共有四个部位,分别是第工位孔和第三工位孔第四工位两个孔第五工位落料。
前三个部位都是圆孔,冲裁圆周容易计算。
落料冲裁边长通过几何计算可求出,其值为.。
计算出各工位的冲裁力分别是孔冲裁力为,两个孔冲裁力为,孔的冲裁力为,落料时的冲裁力是。
整形压力的计算与校正压力相同,采用下式计算式中,整形力单位整形力工件整形面积。
关于单位整形力的选择与弯曲校正以及校平工艺的校平力不同,整形力是使整形局部的压强超过材料的抗压强度,而产生变形,但是最后作用在校平面上的压强必须低于材料的抗压强度。
综合以上因素,值取。
事实上,校平力的大小取决于模具在压力机上安装时对压力机的调整,而调整压力机的依据是否符合要求。
故得该工件的整形压力为通过以上计算,得出各步的冲压力分别是第工位孔冲裁,冲裁力为第二工位翻边冲孔力为第三工位孔冲裁和整形,冲裁力总合力为第四工位两个孔冲裁,冲压力为第五工位外形落料,冲压力为。
总冲裁力有上述计算,可计算出压力中心在第三工位中心线左侧.处。
.冲模压力设备选用根据计算结果冲压设备拟选来进行冲压生产,其主要技术参数如下所示公称压力滑块行程最大闭合高度封闭高度调节量立柱距离工作台尺寸.模具刃口尺寸计算在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点,工作零件的形状相对比较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模凹模凸模固定板以及卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度,使装配工作简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就分开加工的方法计算。
由工件图可知,该工件属于无特殊要求的般冲裁件。
有两个的圆和的孔组成可由冲孔来获得,由于所有尺寸都未表注公差,查冲裁件外径与内孔尺寸公差表得表冲裁件和拉深件未注公差尺寸的偏差表基本尺寸尺寸的类型包容表面被包容表面孔中心距.基本尺寸和,可转换成。
冲裁凸凹分别加工时,其工作部分尺寸的计算公式如表。
表凸凹模尺寸计算公式工序性质冲件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料冲孔表中分别为落料凸凹模的刃口尺寸分别为冲孔凸凹模的刃口尺寸分别为凸凹模的制造公差制件的制造公差见表最小合理间隙值见表磨损系数见表表初始双面间隙值表材料厚度最小合理间隙值.表圆形或方形件冲裁时凸模凹模的制造公差表公称尺寸凸模制造公差凹模制造公差表系数材料厚度非圆形冲件圆形冲件冲件公差冲孔因为该工件为般精度零件,查表可得其制件公差为,查表可得凸凹模的制造公差,查表可得该工件中所需的凸凹模初始间隙为磨损系数取.。
冲孔冲制该孔时所需的磨损系数取.,凸凹模的制造公差为制件公差孔心距查表可得落料凸凹模的制造公差为,其他参数如冲孔时样。
.本章小结本章通过对零件成型工艺分析,确定了零件的排样方式,计算出搭边值。
通过画图法和计算对预充孔进行确定,并且计算出包括翻边力在内的各个工位的冲裁力,通过冲裁力选出合适的压力机。
最后利用刃口尺寸计算原则计算出零件的冲口翻边落料凸凹模的刃口尺寸。
第章模具主要零部件的设计.模具结构设计模具类型主要分为三种分别是单工序模复合模和级进模。
单工序模又称简单冲裁模,是指在压力机次行程内只完成种冲裁工序的模具,如落料模冲孔模切断模切口模等。
复合模是指在次压力机的行程中在模具的同工位上同时完成两道或两到以上不同冲裁工序的模具。
复合模是种多工序冲裁模,它在结构上的主要特征是有个或几个具有双重作用的工作零件凸凹模,如落料冲孔复合模中有个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。
级进模是在冲压过程中,在个工位上只完成个工序的冲压。
效率较高,由冲压工艺分析可知,该模具采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
模架选用对角导柱标准模架,可承受较大的冲压力。
为防止装模时,上无转装配,将模架中两对导柱与导套制作成粗细不等上模座厚度取,即上模垫板厚度取,即固定卸料板厚度,即下固定板厚度取,即下模垫板厚度取,即下模座厚度取,即由上述数据可以知道本压力机已满足了该零件冲压生产的需要。
.定位方式的选择与设计定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置,定位零件的结构形式很多,用于对条料进行定位的定位零件有挡料销导料销导料板侧压装置导正销侧刃等,用于对工序进行定位的定位零
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部装图.dwg
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翻边凸模.dwg
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落料凹模.dwg
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设计零件图.dwg
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送料滑块.dwg
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中期报告.doc
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自行车脚蹬内板.dwg
(其他)
自行车脚蹬内板.gif
(其他)
自行车脚蹬内板连续模及其自动送料装置设计开题报告.doc
(其他)
自行车脚蹬内板连续模及其自动送料装置设计论文.doc
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总装图.dwg