查表冲压工艺及冲模设计表3—5得
X=0.5
把已知和查表的数据代入公式,及得
dp=(dmin+xΔ)—δp
=(25+0.5×0.33)—0.014
=25.165—0.014
dd=(dp+Zmin)+δd
=(25.165+0.246)+0.020
=25.411+0.020
4工作零件结构设计与选择
4.1冲裁凹模结构设计
4.1.1冲裁件凹模厚度H确定
H
=K
=1.3×
=31.17mm
式中K为修正系数,K=1.3;
故取H
=32mm
4.1.2凹模在送料方向的长度
W1≥1.2Ha
=1.2×32
=38.4mm
式中W
为垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大距离。
长度L
故取长度L=120mm
4.1.3凹模垂直于送料方向的宽度
B=h+2s2
=43+2×30
=103mm;
式中S2—送料方向的凹模至凹模边缘的最小距离;
查表p64表3—12;故S2=30mm;
4.1.4凹模结构形式
选择整体式凹模,结构尺寸如下图3
图3落料整体式凹模
4.2冲孔凹模的结构设计
4.2.1冲孔凸模的长度
L=Ht+Ha+0.5
H
—为凸模固定板厚
故
=1
取
=20mm
则
mm取Ht=14mm
综上有L=Ht+Ha+0.5
=14+32+0.5
=46..5mm
4.2.2凸模结构形式
由于冲裁件冲孔的直径为25mm,选择如图4所示的圆形凸模结构。
图4冲孔圆形凸模
4.3凸凹模结构设计与选择
4.3.1凸凹模强度核算
查表3—14故倒装复合模的最小壁厚应等于或大于5.2mm
则有43—25>2×5.2
故能采用复合模设计。
4.3.2凸凹模的长度
L=H1+H2+H
H1—凸模固定板的厚度,当板料厚度t=1.5~2.5mm时,取H1为
20mm;
H2—卸料板的厚度;取H2=12mm
H—附加长度;取H=34mm
故
L=H1+H2+H3+H
=20+12+34
=66mm
4.3.3凸凹模结构形式如图5所示
图5凸凹模
图5凸凹模
5模架与导柱的设计与选用
5.1模架的类型选择
根据国家标准及设计要求,选择对角导柱模模架。
5.2模架的结构形式
查询冲压模具试用手册,模架结构详见装配图图6。
6其他零件的设计
6.1凸模固定板的设计
根据凸模的结构形状与尺寸,为了保证起连接的可靠性,与模具整体结构的一致性,取其外形尺寸同凹模板相同为:
120×103×12。
1凸模固定板的材料
根据模具零件的材料选取原则,选取凸模固定板材料为45#。
2凸模固定板连接螺钉的布置
①螺钉数量的确定
由于凸模固定板与上模座相连接,其具体要求是可靠性和稳定性,且该凸模固定板为矩形,故采用4个螺钉相连接。
②螺钉大小的确定
由于采用固定卸料,采用连接螺钉为M16,长度根据被连接零件的厚度确定。
③螺钉位置的确定
在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式。
3销钉布置:
①销钉数量的确定
根据模具结构的要求,销钉在模具中主要起定位作用,故采用2个销钉。
②销钉参数的确定
由于该模具从外形结构上讲并不大,故采用Ф12。
长度根据被连接件的长度确定。
③销钉位置的确定
为了保证被连接零件定位的准确性,采用对角布置。
螺钉、销钉的具体布置如凹模图所示。
6.2凸模垫板的设计:
根据凸模尺寸,查询相关资料,本次凸模不采用垫板。
6.3模柄的选取
根据所选压力机模柄孔的尺寸,参照《冲压手册》,选取模柄为:
A30×75。
6.4固定卸料板的设计
1外形尺寸的确定
考虑模具整体外观的一致性,其外形尺寸确定为120×103×13。
2材料
根据卸料板的作用及材料的选取原则,选取卸料板材料为A3。
3卸料板的连接与安装
采用螺钉、销钉连接安装
①螺钉数量的确定
根据结构需要,采用4个螺钉。
②螺钉大小的确定
由于采用固定卸料,采用连接螺钉为M16,长度根据被连接零件的厚度来确定。
③螺钉位置的确定
在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式
6.5导料销
根据模具设计的总体要求,以及安装、连接的可靠、方便性,选用导料销
1材料
根据导料板的作用及材料的选取原则,选取导料板材料为A3。
2导料板的连接
同卸料板的螺钉、销钉孔一致。
①销钉大小的确定
由于该模具从外形结构上讲并不大,故采用Ф16。
②销钉位置的确定
为了保证被连接零件定位的准确性,采用对角布置。
螺钉、销钉的具体布置如凹模图所示。
③销钉长度由零件厚度确定
6.6凹模垫板的设计
为了保护下模座在工作过程中在外力的作用下不受破坏,故采用一垫板。
1外形尺寸的确定
考虑到模具整体外观的一致性,取其外形尺寸同凹模相同为:
196×114×8
2材料
根据垫板的作用及材料的选取原则,选取凹模垫板材料为T8A。
3螺钉、销钉孔的布置
螺钉、销钉孔的布置同凹模一致。
6.7挡料销选取
根据模具的结构需要,查《冲压手册》确定挡料销为销GB/T119.26x28。
6.8防转销
根据模具结构的需要,防止模柄与上模座的转动特设置一防转销,根据模柄的尺寸选择8×8。
7模具装配与调试
1以下模座为基准件,压装导柱。
2按下模座的中心线为基准,找正凹模的位置厚,用平行夹将凹模与下模座夹紧,以凹模上的螺钉过孔、销钉为引导,在下模座上钻螺纹孔、攻螺纹、钻、绞销孔;按凹模型孔在模座上划出漏料孔线,取下凹模,铣下模座上的漏料孔。
3将固定卸料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后与凹模一起夹紧,然后翻转过来,按凹模配作固定卸料板上的螺钉过孔和销孔。
4将一块导料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后,与凹模一起夹紧,再找正另一块导料板后也与凹模一起夹紧,然后翻转过来,按凹模配作导料板上的螺钉过孔和销孔。
5压装挡料销,将凹模、固定卸料板、导料板都装在下模座上,以圆柱销定位,用螺钉连接。
6以上模座为上模部分的基准件,压装导套。
7在上模座上压装模柄后磨平,骑缝配钻,铰防转销孔,装上防转销钉。
8以凸模固定板为凸模组件的基准件,压装凸模,铆接后磨平凸模尾部和端部。
9将凸模插入凹模的型孔,在凸模固定板与凹模之间垫等高垫铁,使凸模插入凹模型孔的深度保持在1mm左右;放上垫板,装上上模座,用平行夹将凸模固定板、垫板与上模座夹持在一起;将模具整个翻转过来,用透光法通过下模座的漏料孔观察,调整凹凸模配合间隙的均匀性,调整好后,拧紧平夹,将模具再翻转过来,轻击上模座,使凸模从凹模型孔中退出,垫纸试冲,再调整、再试冲,直到间隙均匀为止。
10拧紧平夹,取下上模部分配钻螺钉孔、配钻、铰销钉孔。
装上销钉和螺钉。
11将装配好的模具装在冲床上试冲,检查送料是否通畅,凹、凸模配合间隙是否均匀,卸料是否灵活,冲件是否符合图纸要求。
8工件的冲孔、落料复合模装配图
工件的冲孔、落料复合模装配图如图7所示
图6方形垫圈冲压倒装式复合模
1—下模座2—销钉3—凸模固定板4—橡胶5—卸料板
6—导柱7—落料凹模8—推块9—导套10—凸模固定板
11—销钉12—上模座13—模柄14—打杆15—推板
16—螺钉17—推杆18—冲孔凸模19—导套20—螺
21—落料凸模22—导柱23—挡料销24—导料销
9冲压件成本核算
冲压件的制造成本为:
C∑=C材+C工+C模
式中:
C∑——制造成本(费用);
C材——工件材料费;
C工——工件加工费(包括工人工资、设备折旧费、企业管理费等);
C模——模具费(包括模具材料费、模具加工费等)。
冲压件的制造成本受产量的影响较大。
在一定条件下,企业生产产品数量的增减,将会引起成本中某些费用的变化,其结果使得成本发生波动。
为此可将冲压产品成本分为固定资本和可变资本,工件材料费C材、加工费C工通常随冲压产量的增加而成正比的增加,故称之为可变成本。
而模具费C模则不同,它与冲压件的生产数量基本无关,即一旦模具加工完毕,其费用基本上就保持不变,因此可称为不变成本。
要提高冲压加工的经济性,必须从降低可变成本和不变成本两方面考虑。
同时也应指出,在实际生产中的许多情况下,可变成本和不变成本又是矛盾的。
所以,在分析冲压件的制造成本时,必须综合考虑产品的生产批量、质量要求、工厂制模能力及冲压设备等因素,合理解决不变成本与可变成本之间的矛盾,以取得最佳的冲压加工经济效果。
在冲压生产中,冲压生产批量是影响冲压件成本的关键因素。
若工件为小批量地冲压生产时,生产效率可以不予考虑,而降低成本的着眼点则主要放在不变成本上。
但考虑到加工该定位板工件为大批量生产,因而将降低成本的着眼点放在可变成本上。
此时可适当提高不变成本,即在实际生产中采用高生产效率的多工序合并的复合模。
这虽然提高了不变成本,但由于生产批量大,每个冲压件所分担的不变成本则随产量的增加而减少,故冲压件单件成本还是降低了。
从另一方面看,故最终降低了可变成本。
可变资本是指它的总额随产量的增减而成比例增长,如图11。
比如产品直接消耗的原材料、外购件费、外协件加工费等等。
但就产品单位费用而言,可变资本则基本不变。
因此,冲压件生产成本可用下式表示:
CΣ=Ca+CbQ
式中:
CΣ——制造成本(费用);
Ca——固定成本;
Cb——可变成本;
Q——产量。
降低产品成本,包括增产、节约两个方面,增产可降低产品成本中的固定费用,相对地减少消耗,节约便能直接降低消耗,它们都是降低成本的重要途径。
在大批量生产中,应尽量采用高效率、长寿命的连续冲模及发展硬质合金冲模。
硬质合金冲模的刃磨寿命和总寿命比钢模具大得多。
据统计硬质合金模具的刃磨寿命为钢模具的10~30倍,总寿命为钢模具的20~40倍,而模具制造费用只为钢模具的2~4倍。
而对中批量生产,首先应贯彻冲模标准化,大力发展冲模标准件的品种,扩广冲模典型结构,最大限度地缩短冲模设计与制造周期。
本设计为大批量生产,采用了高效率、长寿命的复合冲模及硬
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