落料冲孔弯曲级进模设计(3)

2019-03-27 23:02

图3排样图

方案二:采用单向排列的送料方式,如图4所示:

图4排样图

2、方案比较:

条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算

查表2.5.2[1]取得工件间和侧面的搭边值为1.8mm和2.0mm。 方8+4.8=11.4mm

条料宽度的计算:拟采用无侧压装置的送料方式,由b-Δ=〔D+2a+c1〕- Δ D—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 a—侧搭边值

c1—导料板与最宽条料之间的最小间隙。查表2.5.5[1]取Cmin=0.5mm 代入数据计算,

方案一:取得条料宽度为 b=13.25+2+2+4.5+0.5=22.25mm

导尺间距离的计算:s=D+2(a+Cmin),代入数据计算得导尺间距离为23.25mm。 方案二:取得条料宽度为 b=13.25+2×2+0.5=17.75mm。

导尺间距离的计算:由s=D+2(a+Cmin),代入数据计算得导尺间距离为18.75 mm。

材料利用率的计算: 一个步距内的材料利用率

=

式中 A—一个冲裁件的面积,mm2;

B—条料宽度,mm; s—步距, mm 得

方案一 : ==44.26%

方案二: ==38.81%

所以,选用方案一,即采用对排调头冲的排样方式。

3 工艺计算

(1)正倒装结构:根据上述分析,本零件的冲压包括冲孔和落料和弯曲三个工序,为方便小孔废料和成形工件的落下,采用正装结构:即冲孔凹模、落料凹模和都安排在下模。弯曲工序采用倒装结构:即弯曲凸模在下模。

2)送料方式:采用手工送料方式。

3)定位装置:本工件在级进模中尺寸是较小的,又是大批量生产,顺冲时第一个工位采用始用挡料装置定位,第二个工位采用固定挡料销定位。调头冲时第一个工位设置一个始用挡料装置定位(和顺冲时的始用挡料销定位不在同一个位置),第二工位靠固定挡料销定位。送料时废料孔与固定挡料销作为粗定距,在大凸模上安装一个导正销,利用条料上φ2.6m的孔做导正销孔进行导正,依此作为条料送进的精确定距。

3)导向方式:为确保零件的质量及稳定性,选用导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式,为了提高开敞性和导向均匀性,采用对角导柱模架。

4)卸料方式:本模具采用正装结构,冲孔废料留在凹模孔洞中,为了简化模具结构,可以在下模座中开有通槽,使废料从孔洞中落下;弯曲后工件留在上摸的弯曲凹模型腔中,为了简化模具结构,可以在上摸中开有打料孔用打料杆将工件顶出。工件厚度为0.5mm,为了保证工件有比较好的平整度,采用弹性卸料装置。

3.1 冲裁工序总力的计算

由工件结构和前面所定的冲压方案可知,本工件的冲裁力包括以下部分。 冲一个φ2.6mm孔的力P1、,落外型料的力P2,向下推出φ2.6mm冲孔废料的力P3,向下推出外形坯件的力P4,弹性卸料板卸板料的力是由压力机提供的,其冲裁φ2.6mm和外形坯件后卸条料的力分别为P5和P6。考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响,实际计算冲裁力时按下面公式:

P=KLtτ 式中 P—冲裁力(kN)

L—冲裁件剪切周边长度(mm) t—冲裁件材料厚度(mm) τ—被冲材料的抗剪强度(MPa) K—系数,一般取1.3

上式中抗剪强度τ与材料种类和坯料的原始状态有关,可在手册中查询。为方便计算

Kt—推件力系数,查表3—22[3]得Kt=0.06 n—同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中

n=h/t

h—凹模刃部直壁洞口高度(mm), t—料厚( mm) 表3—63[3]可得和h=4mm,故n=8

P3=8×0.06×1200.2=576.1N

P4=8×0.06×6776.7=3252.9N

顶件力: Pd =KdP

——顶件力系数,查表3—22[3]得Kd =0.06 P5=0.06×1200.2=72.1N

P6=0.06×6776.7=406.7N

工序总力P总=P1+P2+P3+P4+P5+P6=1200.2+6776.7+576.1+3252.9+72.1+406.7

=12284.7N ≈12.3KN

3.2、弯曲力的计算

根据制件的设计要求,为了提高弯曲件的精度,减小弯曲回弹,拟采用校正弯曲,校正力比弯曲力大的多,而且两个力先后作用,因此采用校正弯曲时,一般只计算校正力:

F校=Ap

F校——校正时的弯曲力 A——校正部分的垂直投映面积

p——单位面积上的校正力,查表5—4[3]得p=80~10MPa,取

p=90MPa =90N/mm2

A=4×(1.6-0.5) ×2=8.8mm

力机应以冲裁力为基准。

3.3、弹性橡胶板的计算

本模具中橡胶板的工作行程由以下几个部分组成:凸模修模量5mm;凸模凹进卸料板1mm;公件厚度0.5mm;凸模冲裁后进入凹模1mm;以上四项长度之和就是橡胶板的工作行程S工作;即

S工作=(5+1+1+0.5)mm=7.5mm

取压缩量为自由高度的0.3则橡胶的自由高度为:

H自由===30mm

由上面计算可知:P卸= P5+ P6=72.1+406.7=478.8N

预压缩量取15%,由图1-17可查出P=0.5MPa,此时橡胶板应具有足够的卸料力,其卸料力的大小用式1-2计算橡胶板所需的面积。则

中间钻孔。两块橡胶板的厚度无比一致,不然会造成受力不均匀,运

动产生歪斜,影响模具的正常工作,卸料板采用45钢制造,淬火硬度为40---45HRC。

4 压力机的选择

4.1 初选压力机

查文献[4]开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-3.15。

4.2 压力中心的计算

模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作,应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则,冲压时滑块就会承受偏心载荷,导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损,还会使合理的间隙得不着保证,从而影响制件的质量和降低模具的寿命,甚至损坏模具。 此为多凸模模具的压力中心,首先计算大凸模的压力中心

图5(a)压力中心图

计算其压力中心的步骤如下:

①、按比例画出凸模的工作部分剖面图(见图) ②、在任意距离处作x-x轴y-y轴

③、 分别计算出各线段和圆弧的重心到x-x轴的距离y1, y2, y3, y4和到y-y轴的

距离x1, x2, x3, x4,

④、大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定:

到y-y轴的距离

x0==


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