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一、制件图的分析! _, {+ |3 j2 H1 z! X8 ^( q
1、所要冲压生产的制件图纸如下:
( _8 w( M8 Z: a q2 P. Z6 z1 S- h7 w" |8 _$ g& z; C
$ D7 d( W2 J4 w, T* m; o) d
. z& @" C4 G" ?8 n (图1制件图)
" a) D3 A- U9 t2 h; D- U* k2、从制件图可以看出,此制件用冲压方法进行生产需要四道工序,即:落料 拉深 修边 冲孔。考虑到实验的特殊情况,只需设计制造三套冲压模具,即:落料模具、拉深模具、冲孔模具,修边工序采用手工方式进行。* h7 T! { u. |) H) |# z
3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件,虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高,但考虑到使用时的互换性,在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。
B0 h1 E2 I+ ^+ W0 Y4 u! \6 i二、模具结构的选取
" x& W: z8 z( f! D/ M; g1、此次制做的冲压模具是用来做实验的,为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模具的制做周期,设计时采用了单工序模具结构,便于调整。7 }# G7 d5 |: @ s. _; w& ^" `
2、为降低模具的制做成本,设计时采用了标准模架。 _5 c; O | A: D% Y
1)落料模具模架尺寸 180mm×150mm(材料:HT200), x& H7 v4 L. O) a8 G! `- B
2)拉深模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
6 V4 c9 E& K3 n5 h4 B9 @- t3)冲孔模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
) H/ ^& \2 O) q4 k4 K3 j& h z( @3、由导柱、导套(材料:20#钢 渗碳淬火HRC60-62)组成的上、下模之间的导向定位系统采用滑动配合方式,配合间隙0.03mm,足以保证IT7-IT8级的尺寸精度。. H! Q7 \( l' Q1 [
三、落料模具设计" Q4 g/ g2 j: d" I6 @
1、落料件尺寸的确定- y0 S6 @3 h( k; V
1)制件图尺寸如图1所示,可按低盒形件处理。1 l. x+ V: g9 W9 y
2)切边余量取0.4mm。
" ]. C, \, l' ]2 j P3)弯曲的直边部分展开长度为:
. ^4 c, U9 K# I3 Q8 o/ `=H+0.57Rd
9 J" l* C: i5 g W- n/ K式中: ??弯曲的直边部分展开长度" ]8 c% _# T q+ Y% `- E# N
H--拉深总高度& @ X2 D* `: ^, _# i4 k
Rd--底部园角半径
) z i5 G1 q2 Y4)落料件尺寸的确定
7 o, l4 |5 c U" y0 N) l: C按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸:
" }3 b3 u3 `+ ~ 9 E. G$ I3 l$ j+ |, Y+ X) A
(图2落料毛坯图)
' [; K- g6 s2 u$ P3 W" h6 b2、落料模具凸、凹模尺寸的确定
4 H8 Z0 W: N% `9 C% f4 v {1)落料件的尺寸取决于凹模刃口尺寸。设计落料模具时应先考虑凹模刃口尺寸,并以凹模刃口尺寸为设计基准,缩小凸模刃口尺寸来获取冲裁间隙。) i9 t2 f3 W, X% r5 ~8 S# c; B
2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm
. f8 V' A+ f1 _) |; e3)凸、凹模刃口尺寸计算公式# {2 B4 I1 f8 N
设制件尺寸为 , f# C" e0 @' k/ X [
则:
' ]& _! Y8 ?4 Z1 f' U
) T+ _- w' I: g9 `2 L+ A5 D 式中: ??分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸
( Y' F3 `5 H1 s( @6 f ??分别为落料模具凹模、凸模的制造公差5 ^5 Y" }) `- A! ^' q
??制件的制造公差5 ~4 @, G) u& c. n: z7 t
??单边最小冲裁间隙: b! f7 ]7 a M/ h
??磨损系数(取X=1)! Y( j4 o- V; o, p; Y
4)凸、凹模刃口尺寸(略)
6 C0 E: \, I5 }7 l& Z$ k3、为降低模具制造成本,没有进行排样设计,而是在凹模的相应部位设计了定位销(采用手工送料方式),以解决用小块板料落料生产时的定位问题。- i+ x0 q9 j# `% o( M
4、因镁板的壁厚只有0.6mm,落料时包紧力不大,故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。
* J2 o1 ~, p4 J- p8 }5、压力中心和冲裁力的计算(略)4 b- P2 K6 E' v. F/ c( Y' M
6、凹模采用柱孔口直筒形结构,既便于制造又解决了向下漏料的问题。4 X$ V; x* |5 K' w! y
四、拉深模具设计2 ~7 T* C. w, N `* x0 R
1、拉深的总高度比较小,只有5mm,设计时采用了一次拉深成形工艺。
: `. T" i5 }* K" X1 Z0 Z2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定
' m) z: y/ b( \8 B$ c8 j% O1)此制件是要求外形尺寸零件(便于装配),设计时应以凹模为基准件,间隙通过减小凸模尺寸获得。, k4 c+ @/ n; O+ B
2)拉深间隙( W; G0 b8 v" k2 d1 i8 E, G' N% D
拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大,制件易起皱,有锥度、精度差;间隙过小,则有害摩擦加大,制件变薄严重,甚至破裂。因此,确定合适的拉深间隙值C是很重要的。
2 Z: z2 U# A* I/ t7 h2 c; q 考虑到镁板的拉深性能差(需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产)、制件精度要求较高等诸方面的因素,拉深间隙取值如下:
+ }5 o( j: {" v) S2 P. O1 g/ } (1)直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm
8 Q6 @2 L6 A$ w$ p+ s/ o) B (2)转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm
" M5 i3 w9 J. e3)凸、凹模园角半径
5 z3 g+ u% i" ^( V& R) c+ z5 D. E =1mm (制件尺寸决定)
3 ^7 K) K2 j% Y5 Y z! W( Q =2mm (便于拉深)2 ]9 X% t! A# y, ^* Z8 B" F
4)凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式
4 m! o4 @% o; Y 4 ]* a" k0 R' l
) H; O5 h. q. B: @- S/ N 式中: ??分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸
1 P$ R0 ^% y% c ??分别为凹模、凸模的制造公差2 u/ {0 s4 f/ I
??制件外形标注的最大尺寸
( q! b2 I5 h; X ??凸模、凹模之间的单边间隙/ S* |7 n* E2 g9 o* s
??制件的制造公差(单向公差)
6 R! u2 R! i& D) S/ P, |5 Q, B5)凸、凹模尺寸(略), F% y4 |6 g4 T% W" y$ a9 i# o
3、压边装置" a( m {# F+ i! i
为了防止拉深过程中制件起皱,设计时采用了橡胶式弹性压边装置,同时兼起卸料板作用(单边间隙0.1mm)。6 z7 m& J5 ?6 o6 b2 \
4、拉深坯料定位
; D( b6 V7 Q' e 考虑到在拉深时镁板坯料和拉深模具需要加热,从而会引起模具尺寸的微小变化、做实验生产批量不大等因素,设计时定位装置没有采用周边定位法,而是在相应部位使用定位销定位。
4 R9 Z$ T' ]5 o1 l; C) r5、弹顶装置
9 }2 ^# ]2 x5 W1 a& c9 T 为了保证拉深时底面的平整和拉深制件不滞留在凹模,设计时采用了橡胶式弹顶机构。但要注意,调整时应使弹顶机构的预紧力小于压边装置的压边力,这样才能使拉深工序顺利进行。
4 d* p; h( G6 g* `4 G* {6、加热系统: Z; n7 D ~9 f% t. `1 m
用220V电热管加热,电热管环绕在拉深凹摸的周围。
. ]' E2 r# g/ v' N# d0 X' h( q五、冲孔模具设计
/ j, @* \/ Y/ d ~1 |$ G3 H7 W1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定
; k8 y: v9 f% r& z1)冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。设计冲孔模具时应先考虑凸模刃口尺寸,并以凸模刃口尺寸为设计基准,扩大凹模刃口尺寸来获取冲裁间隙。
2 j1 @$ M$ C: b! [2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm s4 v z; x/ Z6 e/ j
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式
" V: x# r# w B d7 y 设制件尺寸为
4 n r! U7 \% z9 a% F" V 则:
2 b; u. B7 S- [9 {# \/ i+ c
$ ? @4 e. Q3 n" y 式中: ??分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸& G8 m- A! G/ h: o3 U+ s x
??分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差: c( i7 B% V2 _. i' |4 [, H- T$ C9 c
??制件的制造公差
9 t9 K9 y. q2 ^3 l% `% A( {, | ??单边最小冲裁间隙
8 [% p5 A6 m# c5 q9 `* V' g ??磨损系数(取X=1)
, p+ b1 o5 n! R% l, B4)凸、凹模刃口尺寸(略)
* O& }9 D! |4 n5 i, D2、坯料的定位
% o$ E, K/ R2 ]3 w冲孔是手机外壳冲压生产的最后一道工序,其坯料是拉深、修边后的半成品制件,可利用坯料的凹腔来准确定位。
+ E( k( a% a. D* w3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。, s6 m# }$ b% n0 K' J+ Y) H& U- F0 F
4、压力中心和冲裁力的计算(略) |
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