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一、制件图的分析$ L% C/ Z9 i+ u$ D
1、所要冲压生产的制件图纸如下:. h, B8 t7 N1 D4 N( ?$ l
9 e# { b/ d W5 S' P+ ~* @# H2 A
+ n" E2 i/ c' U/ ]2 s7 I / u" v$ l9 O4 E/ `6 U a. i: v
(图1制件图)
5 K5 t) Z0 a. p2、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。' s' D4 x: Y- \) D
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。
P6 ~( y% c4 G, X二、模具结构的选取
+ _ b& ~4 s9 D# I1、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。
/ J% t: Y* `6 Z2、为降低模具的制做成本,设计时采用了标准模架。
2 e# _1 q A5 Q3 C* ? ?1)落料模具模架尺寸 180mm×150mm(材料:HT200)7 P+ }+ u! R% W) g9 w
2)拉深模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)
" w! O- Q) E+ |4 U0 g3)冲孔模具模架尺寸 150mm×125mm(材料:HT200)+ m; Z8 ~2 \$ [! P2 h9 ?4 h
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。
$ Q8 Q& m& @! \- g B三、落料模具设计; J p% i* _/ s- u
1、落料件尺寸的确定1 A( E& I; x. ]& G8 \$ ^$ I
1)制件图尺寸如图1所示,可按低盒形件处理。" ~! h4 ^) h. _1 @
2)切边余量取0.4mm。
7 V* R( M; [) b* D$ R9 \7 M& M3)弯曲的直边部分展开长度为:
8 C1 L5 E7 Y! L& I=H+0.57Rd! b1 D. s. A. h) f! s
式中: ??弯曲的直边部分展开长度
f# x# g- S; ]: k: b! _ XH--拉深总高度
+ }% g( f4 W5 y) ]4 B Rd--底部园角半径9 v& f" d0 a ?
4)落料件尺寸的确定
) f6 q/ {' w$ U' g9 `按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸:4 r3 D2 B# E' Q8 h( y
$ I. [2 T9 d) F) c (图2落料毛坯图)
4 E' m/ z4 L5 J9 q9 Z2、落料模具凸、凹模尺寸的确定
6 a h% i5 ]2 U/ q* Q) I1)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。$ s* E" X% N9 B9 e6 V3 N
2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm# D% Q' X" Y* W1 J, k0 u2 Z
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式
8 \% b- ? u, r; I 设制件尺寸为 ( p# m3 ^* H7 q3 ?
则:
) N3 C* e- z! M. x$ f0 ] $ ~) T% p6 z, }* |
式中: ??分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸. @0 T2 d0 B! W4 G) G2 H
??分别为落料模具凹模、凸模的制造公差
$ I9 z7 v" c/ g }- W0 D- t! @0 x- k3 o ??制件的制造公差
/ X& o% `( |* ~8 e% h r* U ??单边最小冲裁间隙
$ ^' a5 q$ `5 B' d) e: ? ??磨损系数(取X=1)- v! x9 m8 k, A1 ]
4)凸、凹模刃口尺寸(略)
+ l" F& y) q3 p) g( n8 _$ ~ z3、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。1 L' l) k6 o+ C+ ]6 G
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。
9 E) e6 F8 F9 p/ L5、压力中心和冲裁力的计算(略)
8 I' A* J4 e* O" X6、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。
7 z L% @5 [8 u$ U- V四、拉深模具设计- A. Q. M2 r% m. F8 C
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。
! M8 l1 @5 N$ e- |* X* O2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定( |2 I0 @2 H R9 e& {
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。9 u: Z, r1 M. U( S- J# L" I1 @
2)拉深间隙 V6 }% A5 `* Q; `' ?# B
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。3 R3 {/ K& X% `' O+ \' {9 P! N; a3 @
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:
8 g8 L6 m; M" Z8 F( W$ r (1)直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm
, O2 N+ r) b0 `/ y2 d (2)转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm
2 ?0 q3 V7 @/ G! y7 ?( c. m3)凸、凹模园角半径
1 u7 x5 l) X* j* r+ t" j) S$ `# h =1mm (制件尺寸决定)
! E0 m4 z H. L% F5 K7 j/ w =2mm (便于拉深)$ B& [( z. S& I# h' r! |$ Z
4)凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式
$ s( J" o `) l% k
. N/ w; k3 Z! o1 M! i, Z2 q
' G7 f0 `( H: n3 B3 E 式中: ??分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸
6 ]% B# O* U$ i/ f2 ~ ??分别为凹模、凸模的制造公差 K$ q+ q! y$ d$ M
??制件外形标注的最大尺寸
/ t0 S9 _, b6 I ??凸模、凹模之间的单边间隙, ^3 w. c+ @5 W2 p, x+ t
??制件的制造公差(单向公差): E$ Z* [ x- V' W7 t6 {
5)凸、凹模尺寸(略); S' b. }+ b2 c) \$ e$ `
3、压边装置
; R# l% \/ K! N3 \% ?) `" o 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)。
/ R! q q" f* u- ]& S4、拉深坯料定位
* l0 F9 _+ }! d3 M* d! o. n5 T 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。
8 q% n6 c8 C K1 c5、弹顶装置
% T7 c, k. y9 i/ \ 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 q% Z4 I2 ?" B' B. I2 f6、加热系统$ s. a0 W+ _% Z2 ~! N1 H
用220V电热管加热,电热管环绕在拉深凹摸的周围。4 R* w0 X- W4 b
五、冲孔模具设计
3 I+ Z4 _. w" O4 h8 I) Z; ^/ p2 s1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定/ j# \# k/ b, N+ ]/ S2 M: N# l
1)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。
A" z, @6 }3 O3 h/ Y- C2)冲裁间隙(单边)Cmin=0.015mm$ T o# z. r5 n8 z' u/ m1 W
3)凸、凹模刃口尺寸计算公式
a7 V: @6 i7 u* a4 A. s0 Q0 { 设制件尺寸为
, Q) e4 ]4 X3 G' V7 g6 o 则:
, g# [& }/ w0 f$ b. y z0 ]
$ O; z* W4 d+ P5 K/ Z& V( v 式中: ??分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸& b, k \3 \0 `
??分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差 h- ~9 n. z2 y5 H! H2 K# p; E
??制件的制造公差) _8 T& S m3 f
??单边最小冲裁间隙
# O7 z! ^# R7 s) j+ c$ r ??磨损系数(取X=1)
8 q+ l# g2 \$ X" w Q7 f, a! `2 I4)凸、凹模刃口尺寸(略)- e4 g- o% M( [; }
2、坯料的定位$ g$ O" Z( V0 {3 F U
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。& z1 |/ w; p! m0 f5 Q. H
3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。
7 S# L8 P7 H0 m X+ i4、压力中心和冲裁力的计算(略) |
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