F=1.1π〃(D-d)tσs
=1.1×3.14×(137-117)×1.5×330 =34.1946kN
由于工作行程较长,翻边力必须处于许用负荷曲线之内,一般总的翻边力小于或等于压力机公称压力的50%~60%,且根据闭合高度,故查《材料成形设备》表2-2选J23-16 其相关参数为:
最大封闭高度:220㎜, 工作台尺寸:300㎜×300㎜
因为制件是简单的浅翻边盖行圆形件,故压力中心为其几何中心(圆心)。 (5),计算凸凹模工作尺寸及公差:
由于在翻孔过程中存在回弹现象,即翻口位臵的孔径比凸模的外径尺寸要小,故为保证孔尺寸,凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。由于制件精度采用IT12级,故凸模制造公差采用IT10级,制件翻边处的外缘尺寸D0为137,则其公差Δ为0.35㎜,为使翻边回弹小,垂直度好,翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄根据壁厚查资料得Z/2=1.1㎜,凸凹模的制造公差等级一般相差1到2级,故凹模的制造公差采用IT10级, 凸模直径Dt=(D0+Δ)-δt=116.92-0.35㎜
凹模为孔加工,故应比凸模的低一级为IT11,即 凹模孔径Da=(Dt+Z)
+δa
=117.32
+0.03
㎜
最小间隙Zmin=0.75㎜,最大间隙Zmax=0.85㎜。均小于2.4,满足要求。
六,主要零件的设计
(1)凹模设计:
翻边件的翻边高的大小确定凹模的厚度H为20㎜,其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=1.5㎜。
凹模壁厚C=(1.4~2)H㎜,故壁厚为33㎜。
凹模内壁直径为72.32㎜,外缘直径D1=72.32+33×2=138.32㎜。
为了增强凹模在工作中的稳固性,留有25.13㎜宽的与轴线垂直的圆环面与制件的凸缘接触。 其台阶为平面。
凹模材料选用T10A,热处理淬硬HRC56~60。如图
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(2)凸模设计
凸模材料和凹模一样选用T10A,热处理HRC56~60,出于紧固及配合的考虑,凸模采用阶梯式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。由固定板的厚度,弹压卸料板的厚度,及两者之间的间隙,和凸模伸入凹模的长度确定凸模的高度为20㎜。根据资料翻边凸模圆角半径rp一般取2㎜,因此凸模圆角半径取3㎜。在凸模上钻一个直径8㎜的通孔,这样可以安装定位钉并且可以增加凸模的刚性及节省材料减轻模具的总重量。
其结构如图
(3),紧固件及定位零件的选择
螺钉的选用:根据标准GB5783-86选用材料为5.9钢,热处理硬度值为HRC35~40。 连接螺钉也是5.9钢,HRC35~40,选用圆柱头螺钉,在上模座和凹模之间设臵四个连接螺钉,公称直径为8㎜,定位销钉的公称直径为12mm,连接螺钉拧紧后应使上模座与凹模
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最顶部平齐,且压紧,使凹模在模柄的带动下随着上模座一起上下运动,有误差时可以通过垫板来调整。在凹模与上模座之间安放两个销钉,以防凹模转动,且起到定位的作用,即使凹模更准确定位,以免凹模错偏,导致凹模无法与凸模配合,造成生产的工件不合格。 还有连接下模座与凸模固定板、垫板、托料板的螺钉,该螺钉对称分布,便于钻螺钉孔,使他们连接紧密,固定可靠,材料也是5.9钢,HRC35~40,选用内六角螺钉,公称直径为8㎜,在凸模与凸模固定板及下模座安放两个连接螺钉与销钉,公称直径都是8mm,选用圆柱头螺钉,拧紧后使下模座与凸模固定板最底下平齐,下模座、凸模固定板、垫板、托料板之间相互压紧。
如下分别是连接螺钉和销钉的图:
定位钉:在凸模顶部固定一个定位钉,用于毛坯的定位,防止由于毛坯的偏移造成凸凹模之间的间隙不均匀而损坏模具,定位钉的头部是与毛坯的预冲孔配合的,其配合间隙为0.15㎜,因此它的头部直径r=41.5-0.15×2=41.2㎜。
如图所示:
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卸料是以顶杆和顶板卸料,出件是通过推杆推件块将制件从凹模中推出。推件块与凹模
接触处是间隙配合:H9/f8。通过顶杆及卸料螺钉的位臵,确定刚性卸料板的最大直径为74.32㎜。顶杆和推件块的厚度分别由凸模和凹模的高度及厚度协调决定。它们的材料都是用45钢。如图所示:推件块
推杆的长度主要由模柄的长度确定。材料都用45钢,热处理硬度值为HRC43~48。
(5),选择模架及其它模具零件 模架:
根据GB/T2851.5-1990,有凹模外缘半径是188.6㎜,则凹模周界:L×B=200×200,闭合高度:H=200~245,上模座:200×200×
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45,下模座:200×200×50,导柱:32×190、35×190,导套:32×115×48、50×115×48。
所选用的模座应与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应,并进行必要的校核,比如,下模座的最小轮廓尺寸应比压力机工作台上漏斗孔的尺寸每边至少要大40到50mm,上下模座的导套、导柱安装孔中心距必须保持一致,模座的导柱、导套安装孔的轴线应与模座的上下平面垂直,安装滑动导柱、导套时,垂直度度公差为4级。
得到的模架如图:
垫板,根据凸模、托料板、凸模固定板的尺寸确定垫板的尺寸,尽可能选取标准件。选取的材料为45钢。 如下为垫板图:
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