由上可知 a?0.8mm,a1?1mm 2.排样方法
常用的排样方法有三种:
(1)废料排样:指沿工件全部外形冲裁,工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边,此种排样的缺点是材料利用率低,但有了搭边就能保证冲裁件的质量,模具寿命也高。
(2)少废料排样:指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁,只有局部搭边的存在。 (3)无废料排样:指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在,模具刃口沿条料顺序切下,直接获得工件。
少、无废料排样的缺点是工件质量差,模具寿命不高。但这两种排样可以节省材料,还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点,并且工件须具有一定的形状,才能采用少、无废料排样。上述三类排样方法,按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。
根据本零件的特点,适合采用废料直排的方式,这样不仅使冲出的零件达到质量要求,还可以在一定程度上提高材料的利用率。 3.条料宽度的确定
在排样方式和搭边值确定以后,就可以确定条料的宽度。 查表得条料与导料板的最小间隙 C?0.5mm 。
B?D?2a?C ?90.5?2?0.8?0.5
?93?cm?根据板材的标准,查板材的标准可知,宜采用750mm×1000mm的冷轧钢板,每张钢板可以剪裁为8张条料(93mm×1000mm),每张钢板可以冲出10个工件。 4.材料的利用率
排样的目的在于节约原材料尽可能降低成本,利用率是衡量排样经济性的指标,一般以一个进距内的材料利用率η来表示,也可以用一张板料的总利用率η∑来表示。
???nsBh??100%
???NAAL??100%式中,S???冲裁件的面积(包括冲出的小孔在内)mm2;
N???一个步距内的冲件数; B???条料的宽度?mm?;
15
??
H???进距;
N???一张板料上的冲件数; L???板料长度?mm?;
A???板料的宽度?mm?;
由上述公式可知:η越大,材料废料越少,材料的利用率就越高。 冲裁件的面积:
S???D 步距:
S?D?a
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???90.524?6429.3mm?2?
?90.5?0.8?91.3?mm?
一个步距材料的利用(n=1):
???nSBh??100%
?6429.3/91.3?100%?76%
每张钢板的材料利用率:
?Z??NAAL??100%
?10?6429.31000?750
?68
5. 工作部分尺寸计算
5.1 拉深凸凹尺寸的确定
因为该工件要求与另一工件配合,所以在设计时可将其尺寸做小些,即拉深模尺寸取
?0.08,?40mm,3mm与R2mm因?68.10mm,拉深凸模尺寸取?66.10?0.05mm。工件底部尺寸?43mm为属于过渡尺寸,要求不高,为简单方便,实际生产中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模为该处尺寸。
落料凸、凹模工作部分尺寸的确定:因为为落料件,所以以凹模为设计基准。 查表5.1初始双面间隙可知,Zmax?0.18,Zmin?0.12mm,x取0.5。 因为工件的制造公差为自由公差,所以取IT14级,工件的公差为0.87。
表5.1 初始双面间隙Zmax、Zmin
材料厚度t/mm 小0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 2.0
凸凹模的制造公差为;?a?0.035,?t?0.025。
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08、10、35 09M2、Q235 Zmax Zmin Q345 40、50 65Mn Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin 于极小间隙 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.064 0.072 0.090 0.180 0.126 0.132 0.220 0.246 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.116 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 0.120 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380
因为0.035+0.025=0.18-0.12,0.035?0.025?0.18?0.12, 故?a??t?Zmax?Zmin,所以,将以上各值代入公式
Da??D?x????0n??90.5?0.87?0.5???a?0.056?90.070Dt??Da?Zmin???t??90.7?0.12??89.950?0.026式中,Da???凸模的尺寸; Dt???凹模的尺寸;
????工件的公差;
0??1
?a,?t???凸凹模的制造公差,此处选取IT14级;
拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定:
工件的公差为0.74;凸凹模具的制造公差为0.08和0.05。
因为工件为与另一件配合的盖,所以外形的尺寸要求较高,应以凹模为设计基准:
nDa?(Dmax?0.75?)?0??69?0.75?0.74?0?0.08?68.40?0.08Dt??Da?Z?00??t
??68.4?2??0.05?66.40?0.05式中,Dmax???为工件外形的工称尺寸;
???-工件的公差;
?a,?t???凸凹模的制造公差;
5.2 圆角半径的确定
1. 圆角半径对拉深过程的影响
拉深力是通过凸模圆角传递到被拉深工件上的,位于凸模圆角处的工件材料是最容易破裂的,“危险断面”凸模圆角半径r增大,则该处拉深件材料因厚度变薄量减小而强度增大,所传递的极限拉深力F也增大,因而可以减小拉深系数m。
拉深模的凹模圆角半径要取得适当,如果增大凹模圆角半径ra则材料拉入凹模时的阻
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力减小,拉深系数m也减小,但当如果当ra取得过大,则有更多的材料未被压料圈压住,而容易起皱。在拉深工件时,对于变形量较大处,就需要用较大的ra,由于在矩形件拉深时,角部的变形量最大,为了使金属的流动性较为均匀,角部的凹模圆角半径应比直边处的凹模圆角半径大。 3. 圆角半径数值
一般应按经验公式取得凹模的最小圆角半径;
ra?0.8?D?d?t
式中,D??毛坯或上道工序的拉深直径; d??本道工序的拉深直径; T??材料厚度;
ra?0.8?D?d?t?0.890.8?40 ?5.7(mm)
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