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2 工艺性分析
该压盖零件为一冲压件,如图1冲压件工程图所示,其结构比较简单,料厚0.7mm ,
外形为菱形的椭圆。中间经浅拉深成型,压印,及冲圆形孔,圆孔直径为6.4mm,同心度为?0.5mm,两端各有一个冲腰圆孔,孔心距52.4±0.5mm。实物图如图2-2,材料为10号碳素结构钢,使用于一般结构和工程金属构件,塑性好,有一定的强度,冲裁性较好,适用于普通冲裁加工。生产批量为大批量生产。 由上可知,主要的冲压工艺有:冲导正孔,冲裁废料,压印,浅拉深成形,冲孔及落料。
一般落料公差等级最后低于IT10级,冲压件公差等级最后低于IT9级
图2-1 冲压件工程图
制造一个工件,其工序包括拉深,冲压,落料,压印,切边等工序,首先要确定的是其排样图,排样图有很多种,根据材料的利用率,模具寿命等多方面的的因素,选出最合理的排样图,一般排样图根据以下条件确定:
a 合理确定工位数 b材料利用率。 c 保证送料步距精度。 d 使模具简单,寿命高。
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e 保证冲裁件质量。
图2-2冲压件实物图
根据材料的利用,排样可分为有废料排样法,少废料排样法,无废料排样法。 其中,无废料排样法可以提供材料的利用率,但用这种方法制成的零件精度不好,零件大多不合格,本次设计的零件为小型零件,为了保证其精度,可以选用有废料排样法。
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3工艺设计
3.1纵排单排排列设计 3.1.1工位的确定
确定工位的方法有好多,冲压件,拉深件等其第一工位一般是冲导正孔,然后是冲孔,之后拉深如图3-1所示,共分五个工位完成。
图3-1 纵排单排排列
第一工位:冲导正孔。 第二工位:冲裁废料。 第三工位:压印。 第四工位:浅拉深成形。 第五工位:冲孔及落料。 3.1.2搭边
工件与工件之间及工件与条料侧边之间的余料叫做搭边。搭边的目的是为了冲出精度更高的制件,保证冲出合格件。
根据送料步距与条料宽度比a=S/W确定搭边值。 a=38.6+(3-2)/60.5+(2-4) <1.5
考虑到冲头的强度,每个工件之间的搭边值b=4.2mm; a=2.22mm。 3.1.3步距与条料宽度
(1)步距指条料在模具上每次送进的距离。 步距S=A+M即S=A+b
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S=38.6+4.2=42.8mm (2)条料宽度
由于保证导料板的顺利送料,使条料宽度的公差带下偏差为(-e)。 条料宽度B=(D+2a+e)-0e
B=(60.5+2*2.22+0.5)=(65.44)-00.5 3.1.4材料利用率的计算
材料的成本大概占总成本的百分之六十几,所以,材料的合理利用起关键性作用。
计算公式由得:
n=F/bh*100% F 冲裁件面积; b 条料宽度; h 步距。
由cad计算该冲压件面积 F=1450mm2
所以,单排排列的材料利用率n=1450/(65.44*42.8)*100%=51% 3.2 倾斜双排排样设计 3.2.1倾斜排样角度的确定
在倾斜排样时,倾角a的变化引起排样步距b的变化和条宽h的变化。因此,材料的利用率仅仅和倾角a有关。如图3-2。
图3-2 倾斜双排排样模型
材料利用率计算公式如式(3-1)
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(3-1)
其中 n 一个步距内冲件的个数,n=2; A 冲压件的面积,由cad得出A=1420 mm2 b 条料宽度,b=43.22 mm; h 送料步距,h= =84.70 mm。
通过式子(3-1)可以看出,在一个步距内条料的宽度b,冲裁件的数量n,以及步距h和冲裁件的面积F都是a的函数,随着a的改变,各个参数都发生变化,使得毛坯的排样变得极其复杂。所以,可以根据a给定值来计算材料的最大利用。 (1) 搭边
根据送料步距与条料宽度比a=S/W确定搭边值。
a值的确定,如图3-4,不考虑倾角a的情况下,送料步距s最大为60.5+ (3-2),条料宽度最小取77.2,所以a值最大计算如下: a<60.5/77.2<1.5 查表3-1得:
a≧2.5; b≧2.5; 考虑到冲头强度,暂时先取取a=b=2.5mm。 (2) 步距与条料宽度 A步距的计算
如图3-4,步距S=2R/cos(90-36-a)+a/cos(90-36-a) =41.1/cos(54-a) B条宽的计算。
几何图如图3-3所示,
由于保证导料板的顺利送料,使条料宽度的公差带下偏差为(—e)。
B= 2Ssinacosa+2(R+a) =Ssin(2a)+2(r+a) =Ssin(2a)+43.6
由材料利用率的公式可以看出,条宽B与步距S的乘积越小,材料的利用
率就越高,因此,根据a角度的变化,求出B*S的最小值即可。
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