运动,直观性强,操作方便,是生产中常用的一种卸料方式。
当板料较厚时,用弹压卸料板难以卸料时,选用固定卸料装置卸料,一般在零件形状简单、要求不高时,采用固定卸料方式,它可简化模具结构,但是因为工作部位封闭,送料只能靠手感,操作不便,安全性差。
由于零件厚度只有1mm,属于薄料,一般采用弹性卸料方式顺便压料,以简化模具结构,降低成本,同时该模具为单工序落料模,为方便制件取出,采取下出料方式。
四、工艺尺寸计算
该冲裁件厚度t=1mm,外形由直线组成,且对称分布,在选取搭边量时可看成方形类零件。查表p94 2—1—8(教材),工件间最小搭边值a1=1.5mm,沿边最小搭边值a=2mm,以下面排样方式中的数个零件为单位计算零件利用率。单个零件面积A0=12288mm2。 1. 排样方案的确定 方案一:
方案二:
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方案一:材料利用率=A0/A=5×12288/650×100=94.52% 方案二:材料利用率=A0/A=5×12288/490×132=94.99%
比较以上两种方案,知方案二排样材料利用率最高,故采用此排样。 2、凸、凹模刃口尺寸的计算
由于此工件在模具磨损后对其影响不一,所以采用配合加工的方法。 查书本p96表2–4–14、2–4–15.Zmax=0.13,Zmin=0.10,x=0.75
凹模尺寸:
A、 B、C、D段在磨损后均变大
?0.25△Ad?(A?x△)=127.81+0.065????=127.69+0.065 000
?0.25△Bd?(B?x△)=63.8+0.050????=63.68+0.050 000
?0.25△Cd?(C?x△)=34.8+0.050????=34.68+0.050 000
?0.25△Dd?(D?x△)=95.83+0.058????=94.88+0.058 000
式中Zmax、Zmin——最大、小初始双面间隙
Ad、Bd、Cd、Dd、—落料凹、凸模尺寸
?——冲裁件制造公差
x——系数
3、冲、推、卸料力的计算
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(1)冲裁力F 落为: F 落=KLtτ 其中,L=(A+D)×2
以上公式中:F——冲裁力;
K——安全系数,一般取K=1.3; L——冲裁周边长度; t——材料厚度;
τ——材料抗拉强度MPa;
则有:L=(A+D)×2=(96+128)×2=448(mm) 材料厚度t=1mm;
材料:Q235,参考相关资料,其抗拉强度τ=365Mpa, 则:
F 落=1.3×448×1×310=180.554(kN)≈181(kN) (2)卸料力F x为:
根据以上模具结构类型,采用弹性卸料和下出料, Fx=KxF, 取Kx=0.04,查下表 如下图所示
则:
FX=0.04×181=7.24(kN)
(3)推件力Ft为:
Ft=KtFn, 凹模刃壁垂直部分高度h=5mm,t=1mm,n=5/1=5;取Kt=0.055, 则:
Ft=5×0.055×181=49.775(kN)
总冲压力F 总=F 落+ Fx+ Ft=181+7.24+49.775=238.015(kN)
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4、压力机公称压力的计算
选用的压力机公称压力P≥(1.3~1.5) F 总
取系数为1.5,则P≥1.5F总=1.5×238.015=357.0225(kN)
5、冲裁压力中心的确定
由于该落料零件是为对称零件,故冲裁压力中心即为该落料件的对称中心。
五、冲压设备的选择
开式曲柄压力机虽然刚度差,但它成本低,且有三个方向可以操作的优点,故广泛应用于中小型冲裁件、弯曲件、拉深件的生产中。
闭式曲柄压力机刚度好、精度高,只能靠两个方向操作,适用于大中型件的生产。 双动曲柄压力机有两个滑块,压边可靠易调,适用于较复杂的大中型拉深件的生产。
选用的压力机公称压力P≥(1.3~1.5) F 总
取系数为1.5,则P≥1.5F总=1.5×238.015=357.0225(kN)
初选压力机公称吨位为400kN,型号为J23-40,因为开式压力机广泛应用于冲压工艺,且允许前后或左右进料操作,操作空间大,操作方便。其主要工艺参数如下:
公称压力 滑块行程 400KN 90 滑块行程次45(次/min) 数 最大封闭高320 度
封闭高度调节65 量 滑块中心线至250 床耳距离 340 立柱距离 床身最大可倾30 角 模柄孔尺寸 直径 深度 前后 左右 前后 50 70 300 220 1060 工作台尺寸 前后 460 左右 700 厚度 65 直径 前后 460 工作台板 滑块底面尺寸 工作台孔尺寸
地脚螺拴 9
左右 700 直径
左右 750 六、主要零部件的设计
1、卸料装置的设计
采用的是弹压卸料装置,选用合成橡胶作为弹性元件,已知Fx=7.32kN,根据模具安装空间,取圆筒合成橡胶4个,每个橡胶承受的预压力F y为: Fy=Fx /n=7320/4=1830N 取hy=32%h,查表得p=2MPa,则橡胶的横截面积为: A=Fy /p=1830/2=915mm
设橡胶孔直径为Dmm,橡胶上螺钉孔直径d为10mm,则有: A=π/4(D2-d2)=π/4(D2-102)=915mm 经计算和保证足够的卸料力, 取D=36mm 橡胶的自由高度:取h0=28mm 其中,
22h0?(3.5~4)S工作=24.5~28mm
S工作=t+1+修模量=1+1+5=7mm
因为0.5<h 0 /D=28/36 =0.78<1.5,所选橡胶符合要求。 橡胶的安装高度:h a=(0.85~0.9)h 0=23.8~25.2mm 取h a=25mm 2.凹模尺寸的设计
落料凹模 凹模采用整体凹模,轮廓全部采用数控线切割机床即可一次成形,安排凹模在模架上的位置时,要依据压力中心的数据,尽量保证压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸的计算如下:
凹模厚度H 凹=Kb,查<<冲压模具设计>>P92表2-4-88取K=0.18,则: H 凹=0.18×128=23.04mm,
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