H1——凸模固定板厚度;得H1=0.8×H凹=0.8×18=9.6mm(标准为20mm) H3——卸料板厚度;查表10—5得H3=6mm
(15~20)——附加长度,包括凸模的修磨量,凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。(附加长度取15)
L=20+6+15
=41mm
导正销的直线部分应为(0.5~0.8)t ,导正销伸入定位孔是,板料应处于自由状态。在手工送料时,板料以由挡料销定位,导正销将工件导正的过程的将板料向后拉回约0.2mm。必须在卸料板压紧板料之前完成导正。所以导正销直线部分的长度为:
L导=0.8×1.2=9.6mm
在外形凸模的底部钻安装导正销,采用H7/r6的配合,为防止其脱落,在凸模上打横向孔,用销钉固定导正销。 10.1.4内孔凸模设计
因为内孔凸模是圆凸摸,仍然选用直通式凸模,采用线切割加工。与凸模固定板采用H7/r6配合。凸模长度与外形凸模长度相等为45mm。凸模材料应选T10A,热处理56~60HRC,凸模与卸料板之间的间隙见表10—3查得凸模与卸料板的间隙选为0.035mm。
表10—3 凸模与卸料板、导柱与导套的间隙
辅助小导柱与小导模具冲裁间隙 序号 Z 1 2 3 4 >0.015~0.025 >0.025~0.05 >0.05~0.10 >0.10~0.15 >0.005~0.007 >0.007~0.015 >0.015~0.025 >0.025~0.035 约为0.003 约为0.006 约为0.01 约为0.02 卸料板与凸模间隙Z1 套间隙Z2 10.1.5弯曲凸模的设计
弯曲凸模选用直通式,采用线切割加工方法。弯曲凸模与凸模固定板采用H7/r6配合。长度与外形凸模的长度相等,等于45mm, 凸模材料应选T10A,热
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处理56~60HRC,冲孔凸模与弯曲凸模之间有一定的间隙。为了保证间隙合理,弯曲凸模的宽度取16 mm。 10.2卸料部分的设计 10.2.1卸料板的设计
本模具的卸料板不仅有卸料作用,还具有用外形凸模导向,对内孔凸模起保护作用,卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同,卸料板的厚度按表10—5选择,卸料板厚度为6mm。卸料板与2个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为0.035。卸料板采用45钢制造,热处理淬火硬度40~45HRC。
表10—5 固定卸料板厚度
卸料板宽度 冲件厚度t <50 ~0.8 >0.8~1.5 >1.5~3 6 6 8 50~80 6 8 10 80~125 8 10 12 125~200 10 12 14 >200 12 14 16 10.2.2卸料弹簧的设计
在冲裁模卸料与出件装置中,常用的元件是弹簧和橡胶,考虑本模具的结构,该模具采用的弹性元件为弹簧。
1、弹簧的选择与计算 在卸料装置中,常用的弹簧是圆柱螺旋压缩弹簧。这种弹簧已标准化(GB2089—1980),设计时根基所要求的压缩量和生产的压力按标准选用即可。
(1)卸料弹簧的选择原则
a、为保证卸料正常工作,在非状态下,弹簧应该预压,其与压力应大于等于单个弹簧承受的卸料力,即
Fy≥Fx/n 公式(10—1) 式中 Fy——弹簧的预压力,N;
Fx——卸料力,N; N——弹簧根数。
b、弹簧的极限压缩量应大于或等于弹簧工作时的总压缩量,即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式(10—2)
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式中 Hj——弹簧的极限压缩量,mm; H——弹簧工作时的总压缩量,mm; Hy——弹簧在余压力作用下的预压量,mm; Hx——卸料板的工作行程mm;
Hm——凸模与凸凹模的刃磨量,mm,通常取Hm=4~10mm。 C、选用的弹簧能够合理的布置在模具的相应空间。
(2)卸料弹簧的选用与计算步骤
a、根据卸料力和模具安装弹簧的空间大小,初定弹簧根数n,计算每个弹簧应产生的预压力Fy。
b、根据根据预压力和模具结构预选弹簧的规格,选择时应使弹簧的极限工作压力大于预压力,初选时一般可取Fj=(1.5~2)Fy。
C、计算预选弹簧在预压力下的预压量Hy
Hy= FyHj /Fj 公式(10—3) d、校核弹簧的极限压缩量是否大于工作时的实际总压缩量,即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不满足,则需重选弹簧规格,直至满足为止。
e、列出所选弹簧的主要参数:d(钢丝直径)D2(弹簧中径)t(节距)h0 (自由高度)n(圈数)Fj(弹簧的极限压力)Hj(弹簧的极限工作量)
由于固定夹的料厚为1.2mm,计算除的卸料力为4550N。
(1)假设考虑模具结构,初定弹簧的根数n=4,则每个弹簧的预压力为 根据公式10—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N) (2)初选弹簧规格,按2Fy估算弹簧的极限工作压力Fj Fj=2Fy=2×1137=2274(N)
查标准GB2089—1980,初选弹簧规格为d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)
(3)计算所选弹簧的的预压量Hy
根据公式10—3 Hy= FyHj /Fj=1137×30/1400=24.3(mm) (4)校核所选弹簧是否合适。卸料板的工作行程Hx=0.6+1=1.6(mm),取 凹模刃磨量为4(mm),则弹簧工作时的总压缩量为
H=Hy+Hx+Hm
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=24.3+1.6+4 =29.9(mm)
应为H<Hj=30.9mm,故所选弹簧合格。
(5)所选弹簧的主要参数为:d=4mm,D2=35mm,t=12.5mm,n=12圈,h0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。弹簧的标记为:弹簧4×35×100 GB2089—1980. 10.3定位零件的设计
定位零件采用活动当料销定位。
采用活动当料销制造简单、使用方便。活动挡料销固定在卸料板上,挡料销的位置应保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能,活动挡料销的位置可以由公式确定。
e=c-D/2+d/2+0.1 公式(10—1)
式中:
c——送料步距;
D——在送料方向上工件的尺寸; d——挡料销头部直径;
0 .1——导正销往前推的活动余量; 根据公式10—1 e=33.2-32/2+10/2+0.1 =12.1mm
即活动挡料销的位置在距导正销12.1mm处。采用45钢制造,热处理硬度43~48HRC。
10.4模架及其它零件的设计 10.4.1上下模座
模座分带导柱和不带导柱两种,根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。
本模具采用对角导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的,其加工方便,可采用车床加工,装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时(闭合状态),导柱上端面与上模座顶面的距离15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用R7/h5的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用R7/h5的过盈配合。导套的长度,需
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要保证冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。导柱与导套之间采用H7/h6的间隙配合,导柱与导套均采用20钢,热处理硬度渗碳淬硬56~60HRC。
导柱的直径、长度,按标准选取。
导柱:d/mm×L/mm分别为υ28×160,υ32×160;
导套:d/mm×L/mm×Dmm分别为υ28×105×42, υ32×105×45
模座的的尺寸L/mm×B/mm为100mm×80mm。模座的厚度应为凹模厚度的1.5~2倍上模座的厚度为30,上垫板厚度取10,固定板厚度取20,下模座的厚度为40mm。 10.4.2模柄
模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有:(1)整体式模柄,模柄与上模座做成整体,用于小型模具。(2)带台阶的压入式模柄,它与模座安装孔用H7/n6配合,可以保证较高的同轴度和垂直度,适用于各种中小型模具。(3)带螺纹的旋入式模柄,与上模连接后,为防止松动,拧入防转螺钉紧固,垂直度较差,主要用于小型模具。(4)有凸缘的模柄,用螺钉、销钉与上模座紧固在一起,使用与较大的模具。(5)浮动式模柄,它由模柄,球面垫块和连接板组成,这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响,适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。
本模具采用带台阶的压入式模柄。
在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度,模柄直径应与模柄孔径一致。
10.4.3模具的闭合高度:
该模具的闭合高度为
H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2 =(20+10+35+20+25-2)mm =158(mm) 式中:
L——凸模长度,L=35 H——凹模厚度,H=20
h2——凸模冲裁后进入凹模的深度,h2=2
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