同时降低合金的熔点,增加流动性。
采用低熔点合金浇注的最大缺点,是天热的时候,它的冷胀特性减。为了克服这个缺点,可采用环氧树脂浇注和无机粘结剂浇注。
低熔点合金的配方表3.1
序号 1 2 3 锑 铅 铋 48% 45% 50% 锡 14.5% 15% 13% 镉 _ _ 10% 合金熔点 120℃ 100℃ 70℃ 浇注温度 150~200℃ 120~150℃ 90~120℃ 备注 浇注电极用 9% 28.5% 5% 35% _ 27% 2 环氧树脂浇注 环氧树脂的配方如下:6101环氧树脂:铁粉(填料);磷苯二甲酸二丁(吸湿剂);乙二胺(固化剂)。
环氧树脂加热到30~40℃,加入磷苯二甲酸二丁酯,均匀搅拌后,再加入铁粉,再搅拌均匀。在一切工作准备好的情况下,加入乙二胺,进行搅拌,在气泡完全消失后进行浇注。
3 无机粘结剂浇注 无机粘结剂的成分为:
氧化铜-----黑色粉末,粗度要求320目左右,保持干燥; 磷酸------无色透明稠厚液体; 氢氧化铝------白色粉末。
无机粘结剂固体(氧化铜)和液体(配制好的含有氢氧化铝的磷酸)的配比对粘结性能有直接性的影响,固液配比K为固体的克数比液体的毫升数。K大则粘结强度高。但凝固快,在室温下倘使K>5,粘结剂的调制工作便很难进行,往往在调制中,就已干固。反之K小,粘结时使用时间长,但粘结强度低。通常取K=5:1。配好后不断搅拌至成为棕黑色胶状体,便成为无机粘结剂,即可进行浇注。浇注后放入烘箱内,保持温度在40~50℃烘干。
3.5挡料销
模具上的挡料销的作用是使毛坯或半成品在模具上能够正确的定位。根据毛坯形状、尺寸及模具的结构形式,可选用不同的定位方式。挡料销的定位面抵住条料的浅搭边或工件内轮廓的前(后)面,使条料送进准确。
3.6弹簧
在冲裁模卸料与出件装置中,常用的是弹簧,弹簧起平稳缓冲和退料作用,所得冲裁零件质量较好,冲压平稳,平直度较高。因此,质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹簧。考虑模具设计时出件装置中的弹簧很少专门计算。
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弹簧的材料为65Mn、60SiMn等经淬火,回火至硬度为40 HRC~45HRC ,淬火前两端压紧3/4圈后磨平,使其与轴线垂直。圆形断面螺旋压缩弹簧加工容易,价格便宜,一般模具采用较多。当强力弹簧刚度大,一般承载能力会提高45%左右,但强力弹簧加工较困难,价格贵,故多用于大批量生产的模具中。弹簧是标准件,直接外购即可。
3.7 模柄
中小型模具一般均通过模柄将模具固定在冲床滑块上的。对于大型模具则可用螺钉、压板直接将上模座固定在滑块上。在设计冲模时,除按模具结构特点选用不同模柄种类外,必须根据确定的冲床确定模柄的安装直径和高度,模柄安装直径d和长度L应与滑块模柄孔尺寸相适应。模柄直径可取与模柄孔相等,采用间隙配合H11/d11,模柄长度应小于模柄孔深度5mm~10mm。模柄支撑面应垂直于模柄的轴线(垂直不超过0.02:100)。压入式模柄配合面的表面粗糙度Ra应达到1.6~0.8。模柄通常采用Q235或Q275钢制造。
3.8 上、下模座
模座分上模座和下模座,它们是冲模全部零件的安装的基体,又承受和传递冲裁力,因此它具有足够的强度、刚度和足够大的外形尺寸。上模座通过模柄安装在冲床滑块上,下模座用压板和螺栓固定在工作台上。带导柱的模板已经标准化了。上、下模座通过导柱、导套的连接而形成模架,模架已经标准化,可由专门模具厂提供,模座要有足够的厚度,一般取凹模的1倍~1.5倍。
模座的前侧面需进行机械加工,以便在此面上打上该模具的标记,上模座导套孔的外侧面要加工一条浅窄槽,便于工作时对导套的润滑。模座常用灰铁制造,该材料有较好的吸振性,常用的有HT200、HT400。
3.9 其它固定零件
其它固定零件主要指凸模固定板、螺母、螺柱、垫板、托板、顶杆、圆柱销、止转销、螺钉和卸料螺钉等。
固定板主要用于凸、凹模等工作零件的固定。在必须进行凸模固定板的设计时,其平面尺寸除应保证凸模的安装外,应有足够的尺寸来安放螺钉和圆柱销钉。固定板材料一般选用Q235,有时也用45钢。
垫板装在固定板与上模座之间,它的作用是承受凸模或凹模压力,防止过大的冲裁力在上、下模座上压出凹坑,而影响模具的正常工作。垫板外形多与凹模外形一致,厚度一般取3mm~10mm。垫板材料选用45钢或T8A进行淬火。材料为45钢时,热处理后硬度为40HRC~45HRC,材料为T7时,淬火硬度为52HRC~56HRC。
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螺钉与各种销钉、螺母、螺柱都是标准件,设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件,而销钉则起定位作用。模具中广泛应用的是内六角螺钉和圆柱销钉,其中M6mm~M12mm的螺钉和?4mm~?10mm的销钉最为常用。
具体配合和粗糙度见表3.2,模具的主要材料见表3.3。
表3.2 冲模中主要零件的材料
零件名称 料 凸 模 钢T10A 火 凹 模 钢T10A 火 凸模固定板 模 柄 垫 板 钢45 Q235 钢 45 火 上模座 灰铸铁HT200 下模座 灰铸铁HT200 卸料版 顶尖块 托 板 钢 45 钢45 钢 Q235-A 导 柱 钢 20 火 导 套 钢 20 火 橡 皮
聚氨酯 ---- ---- 渗碳淬 HRC56~60 渗碳淬 HRC58~62 消除内应力 消除内应力 ---- ---- ---- ---- ---- ----- ---- ---- ---- ---- 淬 ------ ---- HRC28~32 淬 HRC58~62 材 理 淬 HRC56~60 热 处 硬 度
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表3.3 模具制造公差配合
零部件配合名称 凸模与凸模固定板 采用配合 H7/m6H7/n6 导套与导柱 H7/h6 um 凸模与卸料板 模柄与上模座 H7/h6 H7/m6 0.8 um 0.8 um~ 1.6 um 模柄与冲床滑块 销钉孔与销钉 H7/d11 H7/n6 um 3.2 um 1.6 um~3.2 或um 0.1 um~0.4 粗糙度Ra 6.3um~12.5
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第四章 冲裁模基本加工
凸模和凹模是冲裁模的最主要的工作零件,对于不同的模具,其形状、尺寸差别较大。由较高的加工要求。它们的加工质量直接影响模具的使用寿命及冲裁根据的质量。
在凸模和凹模的加工过程中,凸模的刃口轮廓和凹模的型孔,往往是加工中难度最大的部位,花费的劳动量也最多,由于冲裁件的形状繁多,凹模型孔和凸模的刃口轮廓也多种多样,但从工艺角度考虑大致可分成圆形和异形两类。本设计中的凸模和凹模都都属于圆形,所以重点分析它们的加工过程和上下模座的加工过程。
4.1凸模的加工
具有圆形刃口的凸模加工比较简单,热处理前用线切割机床即可获得较理想的刃口形状和配合表面。凸模的工艺路线为:备料—线切割—热处理—检验。
4.2凹模的加工
具有圆形单型孔刃口的凹模的型孔加工比较简单,热处理前用线切割机床即可获得图纸的基本要求。凹模的工艺路线为:备料—线切割—热处理—检验。
4.3冲裁模工装制造工艺过程卡
一套完整的工装模具设计出来后,要有一系列加工制造过程控制,完整合理的工艺制造过程是保证模具冲裁质量的关键。但就本设计来说,是大批量生产,凸模的轮廓尺寸太小,不能用一般的加工方法加工,只能采用线切割加工来加工凸模,这样精度高、方便,直接在线切割机上切割成型。表 4.1是本套冲模模具主要零件工装制造工艺过程卡。
表4.1为模具主要零件工装制造工艺过程卡
学校 宁夏理工学院 机械加工工艺过程卡 零件名称 生产类型 导柱式弹顶落料模具 大批生产 - 15 -