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导正销和侧刃等。
1.挡料销
挡料销的作用是给予条料或带料在送料时以确定的送进距离。主要有固定挡料销、活动挡料销、自动挡料销、始用挡料销和定距侧刃等。
(1)固定挡料销 其结构简单,常用的为圆头形式,一般装在凹模上,适用于带固定卸料板和弹性卸料板的冲模中。。
(2)活动挡料销 挡料销能自由活动,其后端都带有弹簧或弹簧片,送料较固定挡料销稍为方便,不必将条料在挡料销上套进套出,但定位时需将条料前后移动,因此生产率低,适用于冲裁窄形制件(6~20mm)和一般制件。
(3)自动挡料销 当采用这种挡料销时,无需将料抬起或后拉,只要冲裁后将料往前推,便自动挡料,故能连续送料冲压。
(4)始用挡料销 又称临时挡料销,一般用在级进模上,当开始冲裁时,作确定条料的准确位置用,用时将挡料销向里压紧。
2.定位板、定位钉
定位板、定位钉是对单个毛坯或半成品按其外形或内孔进行定位的零件。由于坯料形状不同,定位形式也很多。定位板与定位钉一般采用45钢制成,淬火硬度为43~48HRc。
3.导正销
导正销多用于连续模中冲裁件的精确定位,冲裁时为减少条料的送进误差,保证工件内孔与外形的相对位置精度,导正销先插入已冲好的孔中,将坯料精确定位。导正销可装落料凸模上,也可装在固定板上。
4.定距侧刃
侧刃多用于连续模,工作时在条料侧边冲去一个狭条,狭条长度等于步距,以此作为送料进距。带侧刃的冲裁模操作方便,送料步距正确,易于实现冲压自动化,但浪费材料。
本次设计中为了送料方便,选用挡料销作为定位元件,同时考虑到结构上的要求,选用自动挡料销。
4.4 冲模导向、安装和有关零、部件
4.4.1导向
在大批量生产中为了便于装模,或在精度要求较高的情况下,模具都采用导向装置,以保证精确的定位,提高冲件质量及模具寿命。 1.上下模导向的基本形式
(1)导柱和导套导向 在上下模座上分别设置两对或四对导柱、导套对凸、凹模进行导向。导柱、导套都是圆柱形,加工方便,容易装配,是模具行业应用最广泛的导向
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装置。
(2)导板导向 模具中导板既对凸模起导向作用又起卸料板作用,导板与凸模采用H7/h6配合,导板厚度应增高,在冲压过程中使凸模与导板始终保证配合。
(3)套筒式导向 这种导向十分精确,导柱和套筒有很大的接触面,磨损较慢,使用时间长,但结构复杂,且工作空间太小操作不便,只有在冲制钟表等精密小零件时才使用。
(4)导向块导向 对于一些中型或大型冲模,尤其是弯曲、拉深、整形等有较大侧向力的模具,往往采用导块导向。 2.模架
模架由模座、导柱、导套及模柄等零件组成。模架已纳入冷冲模国家标准。 模架可分为滑动导向模架和滚动导向模架。
(1)滑动导向模架 滑动导向模架的导柱导套为间隙配合,其配合种类有H7/h6、 H6/h5两种。滑动导向模架按导柱导套的多少及布置形式可分为后侧导柱导套模架、中间导柱导套模架、对角导柱导套模架、四导柱导套模架。
①后侧导柱模架:其两个导柱、导套处于模架后侧,可实现纵向、横向送料,送料方便。但由于导柱导套偏置,易引起单边磨损,不适于浮动模柄的模具。
②中间导柱模架:其两个导柱、导套位于模具左右对称线上,受力均衡,但只能沿前后单方向送料。
③对角导柱模架:其两个导柱、导套布置于模具的对角线上,不但受力均衡,且能实现纵横两个方向送料。
④四导柱模架:其具有四个沿四角分布的导柱导套,不但受力均衡,导向功能强,且刚度大,适合于大型模具。
(2)滚动导向模架 滚动导向是在导套导柱之间通过一组滚珠,使之进行滚动导向。滚珠装在保持架内,排列对称,分布均匀,与中心线成α角,使每个滚珠在上下运动时都有各自的滚道,以减少磨损。滚珠应选用同一直径,公差不超过0.003mm。
本次设计选用中间导柱导套模架,其导柱中心通过压力中心,导向情况好,结构也比四导柱导套模架简单。
4.4.2结构件与安装
1.上下模板
模板分上模板和下模板,整个模具的各个零件都直接或间接地固定在上下模板上,因此它是整个模具的基础。上模板通过模柄安装在冲床滑块上,下模板用压板和螺栓固定在工作台上。模座分为导柱(套)和不带导柱(套)两种。
带导柱(套)模板与导柱导套构成模架,国标规定模板的规格由凹模周界即L×B或D来确定。不带导柱(套)的模板一般用在敞开模中,国标也有规定,但一般工厂多
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为自行设计确定。
滑动导向模板一般由铸铁制作,滚动导向模板一般由铸钢或锻件制作,不带导柱(套)的模板有铸铁与锻件两种。
本次设计选用带导柱(套)模板,其外形尺寸根据凹模周界及整体结构要求确定为179mm×430mm。
2.垫板与固定板
垫板的作用主要是承受凸模或凹模压力,防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑,而影响模具的正常工作。垫板的外形尺寸与凹模周界尺寸一致,其厚度尺寸可参照 周界尺寸按国标确定,一般为3~10mm。当材料为45钢时,热处理后硬度为40~45HRc;当材料为T7时,淬火硬度为52~56HRc。
固定板主要用于小型凸、凹模等工作零件的固定。固定板的外形与凹模轮廓尺寸基本是一致的,厚度可按经验公式(0.6~0.8)Hd选取,Hd为凹模厚度。材料一般选用Q235。
本次设计垫板选用45钢,厚度为8mm;固定板选用Q235,厚度根据经验公式确定为H上固=24mm,H下固=32mm。
3.模柄
模柄是连接上模与压力机的零件,1000KN以下压力机的模具安装一般均选用模柄连接,对于大型模具可用螺钉、压板直接将上模座固定在滑块上。常用的模柄有压入式模柄、凸缘式模柄、槽形模柄、通用模柄、活动模柄、浮动式模柄等。若采用浮动模柄,冲床滑块的运动误差不会影响上、下模的导向,但导柱与导套不能脱离。
本次设计中选用最常用的压入式模柄,查《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》,选用模柄 A50×110 GB2862.1-81.Q235
4.4.3紧固件选用
在冷冲模各种零件之间,尤其是上、下模各类零件与模座的结合部分,多采用螺钉紧固、销钉定位。镙钉主要连接冲模中各零件,使其成为整体,而销钉则起固定作用。在螺钉的选用中多采用内六角螺钉,这种螺钉的优点是紧固牢靠,由于螺钉头埋入模板内,模具的外形比较美观,装拆空间小。也有时用外方角螺钉。对于一些辅助件的紧固也有用开口螺钉、沉头螺钉等。销钉均选用圆柱销,设计时,圆柱销不能少于两个。
本次设计中用于固定的螺钉选用内六角螺钉,共有4个M12×90GB/T70-1985螺钉、4个M12×60GB/T70-1985螺钉、4个M12×70 GB/T70-1985螺钉;卸料螺钉选用4个12×90GB2867.5-81圆柱头卸料螺钉。
销钉选用圆柱销,共有2个Φ16×90GB/T119-1986圆柱销、2个Φ16×70GB/T119-1986圆柱销、2个Φ12×100GB/T119-1986圆柱销。
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第5章 PRO/E三维技术简介
5.1 CAD/CAM集成软件的逻辑结构
目前CAD、CAE和CAM技术都已发展到相当实用的水平。发达国家竞相推出其成熟的商品化软件,对CAD、CAE和CAM技术在各自领域的发展起到了相当重要的促进作用。由于制造业产品信息相当复杂,要实现企业生产自动化,在分离的CAD、CAE、CAM之间还需要大量的人工工作,这给企业自动化生产带来了极大的障碍。CAD\\CAE\\CAM的集成是解决这个障碍的必然趋势。CAD包括几何造型、自动绘图、产品装配;CAE 包括工程分析、动态模拟等;CAM包括工艺过程规划(CAPP)、数控(NC)、
机器人和生产信息管理等。对于一个广义的CAD/CAE/CAM 集成系统而言,它包括以上的全部内容。应把以至(生产计划与控制)等各种功能不同的软件有机的结合在起来用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享和处理,以保证系统内信息流的畅通,并协调各个系统的运行。这是CIMS(计算机集成制造系统)的主要思想。目前,广泛研究的狭义的CAD/CAE/CAM集成,主要是几何造型、工程分析、工艺规划和数控加工的集成,它是CIMS的核心技术,是当今制造业中计算机应用的研究热点之一。
5.2 CAD/CAM系统的体系结构
现有的或正在开发的CAD/CAE/CAM系统可分为三种类型。 (1)传统型系统
这类系统有I-DEAS、UG-Ⅱ、CATIA等较著名的系统。这些系统在结构上是以某种应用功能(如工程绘画、曲面设计或有限元分析等)为基础发展起来的,后来逐渐将其功能扩充到CAD/CAE/CAM的其它领域。由于当时硬件环境、设计思想和设计方法的局限性使这些系统无法适应高度集成化的要求。 (2)改造型系统
这类系统是20世纪80年代中期发展起来的,如solidworks、
Pro/ENGINEER等。这些系统提高了某些功能的自动化程度,如参数化特征设计、系统数据与文件管理、数控加工程序的自动生成等。
5.3 PRO/E软件简介
1985年,PTC公司成立于美国波士顿,开始参数化建模软件的研究。1988年,V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。经过10余年的发展,Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品
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数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。
主要特性:
(1)全相关性:Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。
(2) 基于特征的参数化造型:Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如:设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。
(3) 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改参数很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。
(4) 数据管理:加速投放市场,需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率,必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制,正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作,由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能,因而使之成为可能。
(5) 装配管理:Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。
(6) 易于使用:菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得容易学习和使用。
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