南京工程学院毕业设计说明书(论文)
图 2.1订书机钉槽冲压展开图
故毛坯尺寸为144×39.2X1mm。
2.1.5 条料搭变值确定
由于订书机钉槽冲压的形状不规则,无法做到无废料排样,故采用搭边值均大于2mm的少废料排样,这样能最大限度增加材料的利用率。
2.1.3 毛坯排样
毛坯在板料上可截取的方位很多,这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样有:单排、斜排、对排、无费料排样、多排、混合排等。
根据此次毕业设计的零件结构特征,决定采用对排、中间载体。 为简化级进模结构,降低制造成本,初步设计两个排样方案:
图 2.2 毛坯纵排排样图
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采用对牌排横排排样,要求得条料宽度减小,模具宽度减小,模具长度会增加,条料可使用中间载体,保证了条料送进刚度和平稳性,而且会大大提高材料的利用率。
2.2 冲切刃口外形设计
1、刃口分解与重组应有利于简化模具结构,分解阶段应尽量少,重组后成形的凸模和凹模外形要简单、规则,要有足够的强度,要便与加工;
2、刃口分解应保证产品零件的形状、尺寸、精度和使用要求; 3、内外形轮廓分解后各阶段间的连接应平直或圆滑;
4、分段搭接点应尽量少,搭接点要避开产品薄弱部位和外形重要部位; 5、有公差要求的直边和使用中有滑动配合的边应一次冲切,不宜分段; 6、复杂外形以及有窄槽或细长的部位最好分解,复杂内形最好分解; 7、外轮廓各段毛刺方向有不同时应分解。
2.3 工艺排样设计
在多工位级进模冲压中,工序件在级进模内随着冲床一次就向前送一个步距,到达不同的工序。由于各工位的加工内容互不相同,因此,在级进模设计中,要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程,既级进模各工位的所要进行的加工工序内容,这一设计过程就是工序排样。对于带孔的冲裁件,一般先冲孔后落料。若孔到边缘的距离比较小。而孔的精度又比较高时,排样应考虑先冲
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外形,再在导正销导正的情况下冲孔,以避免先冲孔后落料时造成孔的变形,达不到孔的精度要求。对于弯曲件,应在先冲切掉弯曲件周边(指弯曲件展开后)以外废料后再进行弯曲成形,最后落料。并且要防止弯曲过程中条料的窜动,在排样和模具结构设计时要考虑对材料夹紧。
2.3.1 确定步距
步距是指条料在模具中逐次送进时每次向前移动的距离。步距的大小及精度直接影响冲件的外形精度、内外形相对位置精度和冲切过程能否顺利完成。
1. 步距的基本尺寸 由参考文献[2]中得:
S?A?M (2.2)
式中 S—步距基本尺寸;
A—工件外形尺寸; M—搭边宽度;
故该零件的步距基本尺寸为:S﹦42.2mm 2. 步距精度
步距的精度直接影响冲压件的精度。由于步距的误差,不仅影响切除余料导致外形尺寸的误差,还影响冲压件内、外形的相对位置。也就是说,步距精度愈高,冲件精度也愈高,但步距精度过高,模具制造也就愈困难,所以步距精度的确定必须根据冲件的具体情况而定。
本订书机钉槽冲压的尺寸精度要求不高,但旋转承架内的孔的相对位置精度有一定的要求,故按IT6级查其步距精度为±0.007mm。
2.3.2 工序排样图
考虑到模具的大小问题,初始设计的工序排样图如图2.4所示。
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图 2.4工序排样图Ⅰ
各工位说明如下:
第1工位冲导正孔和两侧小孔; 第2工位导正并冲孔; 第3工位空工位; 第4工位切边; 第5工位空工位 第6工位折弯; 第7工位切料; 第8工位第二次折弯 第9工位落料;
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第三章 工艺计算
3.1冲压工艺力的计算 3.1.1 冲裁力计算
冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力。冲裁力是随着凸模的行程变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值。冲裁力是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。为了充分发挥压力机的潜力,避免因超载而损坏压力机,冲裁力的计算是非常必要的。冲裁力在理论上可以近似认为是剪切断裂,所以最大冲裁力可以按板料的抗剪强度来计算。
由参考文献[2]中式2-22得:
F?KLt? (3.1) 式中 F—冲裁力(N);
L—零件剪切周长(mm); ; t—材料厚度(mm); ?—材料抗剪强度(MPa)
K—系数。考虑到模具间隙值的波动及均匀性、刃口的磨损、材料
力学性能及厚度的波动润滑情况等因素对冲裁力的值都有影响,故一般取K=1.3。
已知零件材料是B250PI由于此牌号属于日本JSI标准无法查到,故按照10钢的技术参数进行设计。由参考文献[2]中表1.6得?=260-340MPa,本次计算取最大值440MPa。材料厚度t=1mm,K取1.3。L值由全部冲裁线即冲裁零件周长尺寸组成,由于该零件有多处冲裁,因此要分开计算。
1. 两个冲导正孔的冲裁力
F1?K?dt?=1.3×3.14×1.5×1.5×340X2=6245.5 (N) 2. 冲直径为4和6孔的冲裁力
F2?KLt?=1.3×3.14×2X2×2×340+1.3X3.14X3X3X2X340=30320(N)
3. 切边冲裁力1,形状如图3.1所示
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