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但级进模轮廓尺寸较大,制造复杂,成本较高,般适用于大批量小型冲压件。
而本工件尺寸轮廓较小,小批量生产,采用次方案不合适,因而也排除此方案。
方案三只需要套模具,工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小模具制造成本不高。
故本方案用先冲孔后落料的方法。
方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔落料复合模。
第四章模具结构形式的确定复合模种类常见的复合模有正装和倒装两种。
复合模正装和倒装的比较正装特点凸凹模安装在上模,除料除件装置三套,顶件装置顶出工件,冲孔废料推件装置的打杆打出,操作不方便,不安全。
凸凹模孔内不积存废料,孔内废料的张力小,有利于减小凸凹模最小壁厚。
先压紧后冲裁,对于材质软薄冲件能达到平整要求。
可冲工件的孔边距较小。
装凹模的面积较大,有利于复杂冲件用拼块结构。
结构复杂倒装特点根据课题要求不选倒装复合模,此略。
方案确定根据课题要求选正装复合模。
第五章工艺尺寸计算排样设计排样方法的确定根据工件的形状和课题要求,小批量生产,确定采用无废料的方法不可能做到,但能采用有废料和少废料的排样方法。
经过多次排样计算决定采用直对排法。
确定搭边值查冲压技术表,取最小搭边值工件间面确定条料布局步距度条料的利用率总工画出排样图附录图冲裁力的计算查冲压模具课程设计表取材料抗拉强度由此件的周长为料厚度的抗剪强度去般取落料同理冲孔分析此模具采用弹性卸料装置和推件结构,还需卸料力顶件力推件力系数查冲压技术表,则顶件力落料卸料力落料推件力冲孔压力机公称压力的确定分析此套模具采用弹性卸料装置和上出料方式,所以零件所需的总压力为冲孔落料总根据以上计算结果,冲压设备拟选冲裁压力中心的确定分析此冲裁件为形状规则的圆环型,所以冲裁压力与零件的几何中心重合,且在条中心线上刃口尺寸的计算加工方法的确定结合模具及工件形状简单的特点,此模具制造采用分开加工查冲压技术表所述内容得查冲压技术表得,凸凹模制造公差落料部分冲孔部分所以落料部分凹凹凸凹凸凸凸凸凸凹采用弹性卸料装置,已知冲裁板厚裁卸料力,根据模具安装位置拟选聚氨酯橡胶为弹性元件。
Ⅰ修模工作工工由以上两个公式,取Ⅱ查得矩形橡胶在预压缩量为时的单位压力为以Ⅲ根据零件的形状特点,橡胶垫的外形应为矩形,中间有圆形孔以避让凸凹模。
结合零件的具体尺寸,橡胶垫的中间的避让孔尺寸为外形。
Ⅳ为满足橡胶垫的高径比要求,将橡胶垫分割成四块装入模具中,其最大外形尺寸为为橡胶直径橡胶垫的高径比在间,所以选用的橡胶垫规格合理。
橡胶的装模高度约为Ⅴ分析顶件装置般是弹性的。
其基本组成有顶杆顶件块和装在下模底下的弹顶器,弹顶器可以做成通用的,其弹性元件是弹簧或橡胶此选橡胶。
这种结构的顶件力容易调节,工作可靠,冲件平直度较高。
此处只要满足顶件力即可,在此不做计算说明。
第六章模具总体结构设计模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用复合模冲压,所以本套模具类型为复合模。
定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料销控制条料的送进步距采用固定挡料销来定步距。
二第件的冲压位置因为条料有定的余量,可以靠操作工人目测来确定。
卸料出件方式的选择根据模具冲裁的运动特点,该模具采用弹性卸料方式,又为正装复合模具,采用弹性顶件方式出件。
导柱导套位置的确定为了提高模具的寿命和工件质量,方便安全调整维修模具,该复合模采用中间导柱模架。
第七章主要零部件的设计工作零部件的结构设计凹模采用整体凹模,轮廓全部采用数控线切割机床即可次成形,安排凹模在模架上的位置时,要依据压力中心的数据,保证压力中心与模柄中心重合。
轮廓尺寸可按冲压模具课程设计第章公式和公式计算凹模厚度凹模壁厚取凹模厚度长度由于必须,取。
必须,取凹模宽度凹模长度根据零件形状,在分析受力情况及保证壁厚强度的前提下,可知凹模外形可为圆形或矩形,在此选择矩形轮廓,所以凹模轮廓尺寸为分析根据图样工件中有个内孔,因此只需设计支凸模。
为了方便固定,采用阶梯式,长度为参考冲压模具课程设计公式式中凸模长度,凹模厚度,凸模固定板,材料厚度,增加长度,它包括凸模的修磨量凸模进入凹模的深度凸模固定板与卸料板之间的安全距离等,般取所以当采用正装复合模时,凸凹模尺寸计算如下凸凹凸凹模固定板固定板厚度弹性元件高度定位零件的设计结合本套模具的具体结构,考虑到工件的形状,设置应减小。
淬火介质根据碳钢的等温转变图可知,为了抑制非马氏体转变的产生,在曲线鼻子附近左右需要快冷,而在以上或以下温度范围,并不是需要快冷,特别在附近发生马氏体转变时需要缓慢冷却,为使马氏体转变时产生的热应力和组织应力最小,以防淬火变形和开裂。
图曲线与淬火操作示意图般认为,淬火介质时的冷却速度对变形的影响是关键的,应根据钢的淬透性零件截面尺寸和表面粗糙度,合理选用淬火介质。
常用的淬火介质有水油以及盐类水溶液熔盐空气等。
水的冷却特性不理想,在要求快冷区间时,水的冷却速度很小,大约,使零件淬火变形及开裂倾向最大。
般情况下碳钢常采用淬火烈度大的水或水溶液作为淬火介质而合金钢般用油作为淬火介质。
因此,选择淬火介质的正确原则是,在保证淬硬的前提下,尽量选择淬火烈度小的淬火介质,以减小淬火变形及开裂。
零件的几何形状尺寸从热处理工艺角度出发,零件设计最好采用对称结构,尽量避免尖角,要求截面过渡均匀。
必要时可开工艺用槽。
如镗杆上开有二条对称的槽,其中条是为减小热处理变形而设计的,形状较复杂的零件,如零件的尖角处,由于应力集中,更容易产生淬火裂纹。
因此,必须合理选择材料,避免淬火裂纹产生。
淬火的方法为了使淬火时最大限度得减少变形和避免开裂,除了正确地进行加热及合理选择淬火介质外,还应根据工件的成分尺寸形状和技术要求选择合适的淬火方法。
例如双介质淬火马氏体分级淬火贝氏体等温淬火强烈淬火等。
双介质淬火的内应力小,变形及开裂少,所以主要应用于碳素工具钢制造的易开裂的工件,如丝锥等贝氏体等温淬火可以显著得减少淬火应力和淬火变形,并能基本上避免工件的淬火开裂,因此,各种形状复杂的模具,成型刀具采用贝氏体等温淬火强烈淬火技术是采用高速搅拌或高压喷淬使试件在马氏体转变区域进行快速而均匀的冷却,在试件整个表面形成个均匀的具有较高压应力的硬壳。
避免了常规淬火在马氏体转变区域进行冷却而产生畸变过大和开裂的问题。
总之,热处理变形及开裂的影响因素是十分复杂的问题,在制定淬火热处理工艺时,应充分考虑工件的形状钢中的碳含量,根据工件所要求的力学性能,合理选择淬火方法及冷却介质,防止变形及开裂,提高产品质量。
三减少变形及开裂的措施合理的选用钢材对于形状复杂截面尺寸相差悬殊的工件,最好选用高淬透性的合金钢。
以便在缓冷介质中冷却时,能减少应力与变形。
对形状复杂且精度要求较高的模具量具等,可以用微变型钢,用等温淬火或分级淬火来减小变形。
对于易变形淬裂的零件选用合金钢,对于硬度要求不高的结构件,在满足硬度要求的情况下,尽可能的选用碳质量分数较小的碳钢以减小变形。
合理的选择加热温度在保证淬钢的前提下,般应该尽量选择低些的淬火温度。
但对于些高碳合金钢工件,可以通过适当提高淬火温度来降低,增大残留奥氏体量,以控制淬火变形。
另外,对厚度较大的高碳钢工件,也可以适当提高其淬火温度来防止弧状裂纹。
合理锻造及预先热处理钢中白点,锁孔可能成为淬火裂纹的根源。
原材料中碳化物偏析也易使工件发生开裂,因此,必须严格控制原材料的质量。
淬火前的原始组织对淬火变形有很大的影响。
尤其是对高碳工具钢必须进行合理的锻造以消除网状碳化物及偏析,尽可能使其均匀分布。
对变形要求较严格的工件,在加工过程中,要进行去应力退火。
对于形状复杂的零件在淬火前进行退火正火或调质处理,以减小或避免零件变形开裂。
铸件的预备热处理,般是在锻造后立即进行退火或正火。
依据不同的情况。
采用不同的预备热处理方法低碳钢应该选用正火处理,以获得均匀的铁素体加细片状的珠光体组织。
中碳钢及合金钢般采用完全退火或等温球化退火,获得铁素体加片状或球状珠光体组织。
如果仅为了消除铸造应力,则采用去应力退火即可。
较大的大型铸件,往往会出现枝晶偏析,这是可以采用均匀退火处理。
合理设计工件的结构尺寸工件结果尽量对称,减少截面的厚薄悬殊,避免尖角和薄边交界处应该平滑过渡。
避免尖角尖棱零件尖角尖棱造成淬火应力集中,往往会导致淬火裂纹,故要将尖角尖棱加工成圆角倒角以避免开裂。
避免厚薄悬殊厚薄悬殊的零件因为淬火冷却不均匀,所以变形,开裂倾向较大可采取开工艺孔加厚零件太薄的部分合理安排空洞位置或不通孔为通孔等办法。
采用封闭对称结构开口或不对称结构的零件淬火时应力分布不均匀,已引起变形,应该为封闭结构或对称结构。
封闭结构如图所示弹簧夹头,热处理后在切开槽口。
如镗杆截面,要求氮化变形极小。
原设计在镗杆侧开槽,结构变形较大。
后修改设计。
在另侧也开槽,使零件形状呈对称结构,结构减小了镗杆在热处理时的变形。
图弹簧夹头采用组合结构些有淬裂倾向而各部分工件要求不同的零件或形状复杂的零件,可以采用组合结构或者镶拼结构,不仅减小热处理变形防止开裂,而且方便维修。
采用合理的热处理工艺采用次或多次预热为了减小热应力应缓慢加热以减小工件的温差,尤其对形状复杂或导热性的高合金钢制工件模具,采用次或多次预热,可减小变形防止开裂。
此外,适当降低淬火温度或采用预冷淬火,都有利减小变形。
采用分级淬火或等温淬火采用分级淬火或等温淬火,可
