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一、制件图的分析2 L8 A' W1 J1 h8 }
1、所要冲压生产的制件图纸如下:6 O9 l5 `* [& a5 r1 w8 r
$ ~9 M2 T6 P7 C9 Y) z* H; B. I9 U9 l
9 W, K1 _3 h1 Z9 S0 A1 u5 h6 C n( {( \4 g( ^) T4 M# D
(图1制件图) O! u6 |3 v6 j. }
2、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。# i& e6 ~/ o) E+ d. \# a: ~: o
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。9 X* s" C6 p* V
二、模具结构的选取
8 {0 p$ I. Y: J3 j1 x1、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。6 {) K4 x" ~& K; S; [
2、为降低模具的制做成本,设计时采用了标准模架。! D, T6 r% k# o# c) A4 m8 ^5 E
1)落料模具模架尺寸 180mm×150mm(材料:HT200)
, q" K8 }. p: P2)拉深模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
. {5 ]; E9 g8 V" v0 [2 z3)冲孔模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200) R. P4 c8 }0 X( M
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。
. B" w; j$ x3 `$ i+ r1 i4 M# j三、落料模具设计9 R% N0 V, w" [0 J
1、落料件尺寸的确定
7 Z: u2 r8 i* a5 l1)制件图尺寸如图1所示,可按低盒形件处理。( D9 P5 X6 m c9 H0 S
2)切边余量取0.4mm。 J6 G0 K. m0 I, B
3)弯曲的直边部分展开长度为:7 k& X I7 O. x7 m8 b0 J
=H+0.57Rd
1 q4 A- C2 A2 G* {' j式中: ??弯曲的直边部分展开长度+ u: [# Z4 u8 S4 \; `4 U
H--拉深总高度
# d9 H# [ T8 s& p# K3 W; g Rd--底部园角半径: A- W+ r; r" t# c. C5 q" A: r
4)落料件尺寸的确定2 Z- E! U2 X2 R% `& _5 @
按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸:+ m% p- `" @" j' a# F0 E
: D3 v/ C% {: {5 Y6 y (图2落料毛坯图)- Z) U' x1 i0 x# y0 O( Y
2、落料模具凸、凹模尺寸的确定2 g! a# e7 w' `, U- y
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。7 h# z1 ]+ _# O0 q$ w& l
2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm
9 S9 B: v+ u @6 L; l0 Q3)凸、凹模刃口尺寸计算公式
0 ~! E& L; e4 H% Q; V 设制件尺寸为 " @$ q0 K) N+ s: P
则: ! v' \5 \* Z* N" H/ A% @$ |: O6 s
) F( f9 W* i J5 p 式中: ??分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸8 q: H& v4 |3 {% i9 Y3 ?8 C. Y
??分别为落料模具凹模、凸模的制造公差
4 j+ X& J- V3 J+ d8 b2 C ??制件的制造公差
# k( M @ b+ t' O! C ??单边最小冲裁间隙
' X5 e/ ?9 x* Q. q( e ??磨损系数(取X=1)
8 X- X& k% K( A( q+ N: w9 d ?4)凸、凹模刃口尺寸(略)
; r' P- n9 |- E6 @! x3、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。
+ P9 Y9 P3 B, R- o4、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。
4 L, @3 i9 e9 v5 t0 ~5、压力中心和冲裁力的计算(略)
9 W! q7 M8 Q4 K9 S6、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。
& g7 f1 ?1 ~" G- W# a E四、拉深模具设计
3 g. b: K1 t. H' c7 y9 [( A1、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。- d' @) s! U* M; `; M4 [
2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定6 l1 j$ g( ^- w. H: }* J
1)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。% f9 V. d) o; l ]
2)拉深间隙
2 D% {% M. [3 S0 v- a/ A7 u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。
9 C4 L- n$ e4 | 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:
$ q5 Y0 j: c- i (1)直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm
. B5 V/ R& j2 L (2)转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm - b5 {! z; U* T( c9 X& j% U- R0 E" C+ e
3)凸、凹模园角半径# Q7 q) O% G' d7 M1 Z
=1mm (制件尺寸决定)
# V2 S! ~0 _1 O, `9 w =2mm (便于拉深)
! ?+ c' p4 L% U: |8 B4)凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式
5 l, Q/ d& _" i) v6 x( J( N% W
7 @( v5 G! H4 t( X, [4 Z: T7 ^
) D7 |' A* A: ^ 式中: ??分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸
( Z, I- T: S) c; @; F' l9 f7 {" \ ??分别为凹模、凸模的制造公差
+ F! |+ Z' ^! _* R ??制件外形标注的最大尺寸
! i* D. B1 a" z3 k& W: R2 t ??凸模、凹模之间的单边间隙( O+ `6 _6 R2 n9 e1 n
??制件的制造公差(单向公差)0 N3 n6 N7 P1 Y' p v. }
5)凸、凹模尺寸(略)) u3 [0 N+ ?* b+ n4 N
3、压边装置
4 r) F& }6 u4 D; f; Z1 ]5 J 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)。
8 \& w3 l) s) C/ @4、拉深坯料定位' ~- K! |5 w9 k7 B% e; X& [# ~
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。
0 e% V" y7 Z( N' U9 Q5、弹顶装置
4 ^2 f7 o( r8 f9 k2 @* } 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。8 d$ o3 s7 R! Q" g* E. v
6、加热系统
9 T4 P q* M" s- \用220V电热管加热,电热管环绕在拉深凹摸的周围。: v' e- ]& F# T. A) z) h; X
五、冲孔模具设计2 m3 c& P3 ?6 x
1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定
' s$ G' R: @ R$ i3 L! C/ X1)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。
! K" u- r7 j4 J1 L2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm
F$ ?7 I" U4 ~9 r- {0 D$ }# v+ }+ m3)凸、凹模刃口尺寸计算公式/ E3 X* i2 w6 ?( V" }& N
设制件尺寸为
3 L8 e( f( L1 d: G 则:
$ f7 L0 x1 J+ N7 L3 T ! O2 J% d1 g3 a- B, Z* ^- ^
式中: ??分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸% i8 m- J, G. ~
??分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差
; ~7 S( |7 j0 l( K: g7 O ??制件的制造公差
, r7 i# \; g" A4 A ??单边最小冲裁间隙% G& N: v) e1 |: Y9 V6 J
??磨损系数(取X=1)! O, k! ?/ b r/ L
4)凸、凹模刃口尺寸(略)
1 l3 c7 @! w* n& z, r" V2、坯料的定位
0 d5 C. _- L- B, O3 |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。& O6 |/ c# t! t
3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。2 r3 b/ t; x. i& ^4 [0 _+ `/ T
4、压力中心和冲裁力的计算(略) |
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