中北大学2011届毕业设计说明书
(d)冲孔 方案四:(a)落料 (b)翻边 (c)冲孔 (d)起伏成形
分析比较上述四种工艺方案,可以看到:
方案一,从生产效率、模具结构和寿命方面考虑,这种方案有利于降低冲裁力合提高模具寿命,同时模具结构比较简单,操作比较方便。但工序复合程度低,生产率低,单工序模具结构简单,制造费用低,只适合小批量生产;
方案二,相比方案一节省了一道工序,但模具结构比方案一复杂,而且翻边安排在冲孔以后进行,翻边后,通过计算,孔将发生变形;同时,将起伏成形安排在翻边之后,模具结构将变的更加复杂;
方案三,冲孔工序安排在翻边成形后进行,可以保证零件的孔距尺寸,缺点是成形后冲孔,模具结构复杂;同时冲孔安排在起伏成形之后,将不便于冲孔;
方案四,将冲孔安排在翻边之后,可使孔不发生变形;同时将冲孔安排在起伏成形之前,便于冲孔,模具更简单;
通过以上的方案分析,可以看出,在一定的生产批量条件下,选用方案四是比较合理的。
将该零件各工序的冲压模具设计分为产品分析阶段、工艺计算阶段、草图构思阶段和正式设计阶段四个阶段。在构思草图时,将基本上确定所选的各道工序的模具结构和主要零、部件的形状和尺寸,以及在什么样的设备上进行加工等问题。在正式设计阶段,首先绘制所选工序的模具总图,列出零件明细表,编写模具技术条件及冲压工艺卡等。之后,根据模具总图设计、绘制零件图。按主要零件图和一般零件图的顺序绘制零件图,在零件图上注明尺寸、加工符号与制造公差,必要时进行有关工艺尺寸及结构参数的计算校核,例如凸模长度、凹模强度等。
4 产品工艺计算及主要工序的模具设计
4.1 计算毛坯尺寸
由上可知该零件需进行翻边成形,通过分析可将该零件尺寸分为三部分计算:
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弯曲角为900的翻边部分,外缘900弯曲部分,内缘900弯曲部分。 (1)该部分可按式
L=l1+l2+π2(r+x0t) 计算,上式中
L-弯曲件的展开长度 r-弯曲件内弯曲半径 l1、l2-弯曲件直边部分长度 t-弯曲件原始厚度 x0-中性层内移系数 其中
l1=5.5 l2=15.5 r=0.5 x0=0.32 t=0.5 所以
L=5.5+15.5+1.57(0.5+0.32*0.5)=22.04 2L=44.07
同理对于该零件半圆孔处得直角边
l1=5.5 l2=49 r=0.5 x0=0.32 t=0.5 所以
L1=5.5+49+1.57(0.5+0.32*0.5)=55.54 (2)该部分可按式
l=(R+h)2-0.86Rr-h2-R 式中
R=7 h=6 r=0.5
L=(7+6)2-0.86×7×0.5-62-7=4.4 R1=R+t+L=11.9 (3)该部分可按式
l=R-(R-h)2+0.86Rr-h2
式中
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R=16 h=6.5 r=0.5
l=16-(16-6.5)2+0.86×16×0.5-6.52=8.59
R1=R-l+t+r=8.4
最终毛配件的尺寸可确定如下
图2 毛坯件的尺寸
4.2 排样
根据零件的形状尺寸特征,可以有如图3中a,b,c,所示的三种排样方式。
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a 直排
b 竖排
c 双行对排 图3 排样图
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t=0.5mm时,模具选用固定的卸料板,查表得,工件间搭边b=1.5mm,边距a=1.8mm,板料规格选用 (1)毛培面积
A=47.5×24+(19+39.44)×9.9+π22π×14.2+34.16×6.6+×11.1+11.×12+(34.2+2.62)×48823602 =2285mm2 (2)排样方案
选用板料规格为2000×1000×0.5 方案一:直排 条料宽度B为:
B=D+2a=57..1+2×1.8=60.7 横裁时的条料数 n10001=60.7=16.47 可裁16条
每条件数 n20001.82==39.9647.5+1.5 可裁39件
板料利用率 ηn1×n2×A16×39×228571.3%1=2000×1000=2000×100=
方案二:竖排 条料宽度B为:
B=D+2a=47.5+2×1.8=51.1 横裁时的条料数 n10001=51.1=19.57 可裁19条
每条件数 n20001.82=1057.1+1.5=34. 可裁34件
板料利用率 η=n1×n2×A228573.8000×1000=19×34×2000×1000=
方案三:双行对排 条料宽度B为:
B=89.01+2×1.8=92.61 横裁时的条料数 n1=1000.8092.61=10 可裁8条
每条件数 n`20002×1.82=559.45×1.=33.58 可裁33件
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