1、弯角冲压模具设计方案 弯角冲压模具设计一冲压工艺性分析及结论零件件图如图所示,零件名称:弯角,材料:Q235,料厚:2mm,生产批量:大批量零件图1.尺寸精度其外形公差无要求,其中3.2的两个孔有位置公差要求,为100.1,孔径无公差要求,精度很容易达到。2.材料方面材料为Q235,普通碳素结构钢,具有较好的冲裁成型性能。3. 结构方面结构对称,较为简单。其弯曲间内侧圆角半径为R1,相对弯曲半镜R/T=0.5,且弯曲角为90度,选取Q235退火或正火的钢板,沿垂直纤维方向上,可一次弯曲成形。三个孔的孔边与弯曲直边L3.2=2.4mmR+0.5t=2mm,L4=1.5R+0.5t=2mm,因此4
2、孔应在弯曲之后冲;三个孔的孔边距C3.2=1.42t=4mm,C4=0.72t=4mm,如果先冲孔的话,由于孔边距过小,工件易变形,工件质量不能保证。二工艺方案的分析比较和确认经冲压工艺性分析,该工件所需的基本工序有落料、冲孔、弯曲等三个基本工序。安顺序组合有以下几种方案:方案一:落料与冲孔3.2复合模冲压弯曲单工序模冲压冲4孔。冲压件的尺寸精度高,且生产效率高。但由于落料与冲孔复合,使模壁较薄,模具易损坏。且由于孔边距较小,工件弯曲后,易变形,不能保证质量。方案二:落料与冲3.2孔级进模冲压弯曲单工序模冲压冲4孔模具结构复杂,但生产率高,克服了模壁厚度不足而引起模具强度不足的问题。精度没有方
3、案一好,且也由于孔边距较小,工件易变形,质量不能保证方案三:冲3.2落料弯曲冲4孔级进模。模具相较于上两种方案,较简单,生产率高,且易保证工件的尺寸和外形精度。且因为4孔必须在弯曲之后进行,所有相对比较麻烦,用级进模可以将4孔的平面放于工作台上一次成型,即提高了生产效率,又提高了工件的尺寸精度和定位精度。综上所述,为保证各项技术要求,选用方案三:冲3.2落料弯曲冲4孔级进模三模具类型与结构分析根据以上分析,该工件采用了冲孔、弯曲、落料的级进模。其中弯曲为L型。模架采用四角导柱模架,卸料方式为弹性卸料,橡胶为弹性元件,采用聚氨酯,用导料板进行导料,导正销进行精定位。废料直接从漏料孔里漏出即可。四
4、排样图设计及材料利用率计算根据毛坯长度等于应变中性层长度,弯曲圆弧的长度l=2.32。因此毛坯展开长度: L=7+(8.2-2-1)+2. 32=14.52mm。搭边值:根据表2-9矩形件取a=2,b=2.2。坯料展开图排样图条料宽度B=2Dmax+2+4.4=35.44mm步距S=22材料利用率=A/BS100%=2(167+83.2+23+3.1433/2)/(35.4422)100%41%五冲压力的计算与压力中心的确定1.冲压力的计算查表1-3得,取Q235的抗拉强度b=400Mpa。1.1冲4个孔3.2和2个导正孔3.2F孔3.2=6Ltb=63.143.22400=48230.4N1
5、.2冲异形框F异=Ltb=122.562400=98048N1.3切边F切边= Ltb=322400=25600N1.3弯曲两个直边自由弯曲力 F弯=20.6kbttb/(r+t)=3328N1.4冲两个孔4F孔4=2 Ltb=23.1442400=20096N1.5落料两个零件F落= 2Ltb=215.942400=25504N该模具采用弹性卸料和下出料的方式,凹模直壁高度为6mm,n=h/2=3,查表,Kx=0.055,Kt=0.05Fz= F孔3.2孔2+ F异+ F切边+ F孔4=48230.4+98048+25600+20096=191974.4NFx=nFzKx=3191974.4
6、0.055=31675.8NFt=KtKx=0.05191974.4=9598.7NF = Fz + Fx + Ft +F弯+F=191974.4+31675.8+9598.7+3328+25504=262 080.9N选用压力机J23-40型号公称压力(KN)滑块行程(mm)最大封闭高度(mm)最小封闭高度(mm)工作台尺寸(mm)模柄孔尺寸(mm)工作台垫板厚度(mm)左右前后J23-4040080400200630420507080六凸、凹模工作部分尺寸与公差的确定1.冲裁工作零件刃口尺寸的计算冲裁初始双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.246,凸凹模都采用配合加工法。刃口尺寸表
7、工序工件尺寸(mm)X计算公式凹模尺寸(mm)凸模尺寸(mm)冲孔冲异形孔160-0.400.75B=(Bmax-x) 0+0.25与凸模实际尺寸配作,并保证双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.24615.7+0.1060+0.32A=(Bmin+x) 0-0.256.24-0.0802.320+0.322.56-0.08020.640+0.4020.94-0.1020+0.322.24-0.080不变刃尺寸40.16C=C/840.04冲圆孔3.20+0.320.5A=(Bmin+x) 0-0.253.360-0.0840+0.324.160-0.08落料R3-0.3200.5B=(
8、Bmax-x) 0+0.25R2.84+0.080与凹模实际尺寸配作,保证双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.2468-0.3200.757.76+0.080孔心距100.1Ld=L/8100.1252压力中心的确定如图,分析可知,压力中心Yc=0。 Xc=(16076.877+32153.6*66+9804844+2560022-2009622-2550444)/(16076.8+32153.6+98048+25600+20096+25504)=30.7因此,压力中心坐标如图Xc处为(29.5,0)。3凸凹模外形尺寸3.1凹模采用整体式凹模,安装凹模时,依据计算的压力中心的数据,将压
9、力中心与模柄中心线重合:凹模厚度:H=kb(H15mm)b=31.04,查表k=0.42,H=13mm凹模壁厚:c=(1.5-2)H=10-13.44mm取H=18mm,c=27mm。凹模宽度:B=b+2c=70mm凹模长度:L=步距+工件长+c=22+128+27=177mm,取180mm3.2弯曲凸模:长宽为1814.64,凸凹模间隙取2mm,高度暂时取60mm,材料选T10A,热处理硬度为56-60HRC。凹模:圆角为90度,半径R为1mm,材料选T10A,热处理硬度为56-60HRC。3.3冲孔3.2:凸模:选用国家标准圆凸模A3.350-T10A, 压=1500Mpa,热处理硬度为5
10、8-62HRC,凹模与凸模相配作,热处理硬度为60-64HRC。 强度校核:压应力校核:d最小4t0/压=2,符合要求。弯曲应力校核:L最大270d2/=30.83mm,符合要求。4:凸模:选用国家标准圆凸模4.1550- T10A, 压=1500Mp,0=373,热处理硬度为58-62HRC。凹模与凸模相配作,热处理硬度为60-64HRC。 强度校核: 压应力校核:d最小4t0/压=2,符合要求。弯曲应力校核:L最大270d2/=43.1mm符合要求。3.4 冲异形孔异型孔:凸模:选用T10A钢,热处理硬度为58-62HRC,异形凸模高度均暂时取50mm强度校核:压应力校核:F最小P/压=6
11、5.36mm2(F最小为最小断面的面积)。其中:F=119.68mm2 F最小,符合要求。弯曲应力校核:L最大1200 J=BH3- bh3/12L最大211mm,符合要求。凹模:与凸模配作,T10A钢,热处理硬度为60-64HRC。切断:长宽为182.24,选用T10A钢,热处理硬度为58-62HRC,异形凸模高度均暂时取50mm。强度校核:压应力校核:F最小P/压=17.1mm2(F最小为最小断面的面积)。其中:F=36mm2 F最小,符合要求。弯曲应力校核:L最大1200 ,J=hb3/12 L最大25.98mm,符合要求。凹模:与凸模配作,T10A钢,热处理硬度为60-64HRC七模具
12、主要零件材料的选取、技术要求及强度校核1.定位零件1.1导料板导料板的内侧与条料接触,外侧与凹模齐平,导料板与条料之间的双面间隙取0.5mm,这样就可以确定导料板的宽度,导料板厚度取4mm。导料板采用45钢制作,热处理硬度为40-45HRC,用螺钉或销钉固定在凹模上。1.2导正销落料凸模下部设置两个导正销,分别用3.2两个孔作导正孔。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑到料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面1mm,导正销采用H7/n6,安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/n6的配合。2.卸料装置选用弹压卸料装置:卸料板的周界尺寸与凹模周界尺寸相同,厚度为8mm,与凸模的单边
13、间隙为0.15mm,选用材料45钢,调质处理HRC24-28。3.模架该模具采用四角导柱模架,这种模具的导柱在模具的四个角上,对称分布,冲压时可防止用于偏心力矩而引起的模具外斜。以凹模周界尺寸为依据,选择模具规格:导柱dL分别为28150,GB/T2861.1。导套dLD分别为2810038,GB/T2861.6。选用材料20钢,热处理硬度58-62HRC(渗碳处理)。上模座取20016040mm,下模座取20016045mm,材料选用HT200,不做热处理。垫块选用45钢,热处理硬度43-48HRC。上模垫板厚度H垫 取10下模固定板厚度H固取20mm,那么该模具的闭合高度:H=H固+H下+
14、H垫+H上+L+H-1=20+45+10+40+18+50-1=182mm。L为凸模长度H 为凹模厚度H小于压力机J23-40的最大封闭高度400mm,可以使用4.模柄模柄按照压力机规格,模柄孔为50*70,选用GB2862.1-81,材料为A3,A50*95 ,GB2862.1-81。单位(mm)dDD1hh2h1bad1(H7)d250526195358318175.凸模固定板或垫板 由上面模架的选择得出:凸模固定板厚度为20mm,上模垫板厚度为10mm,选用材料Q235,不做热处理。八冲压设备的选择及校核1. 选用压力机J23-40型号公称压力(KN)滑块行程(mm)最大封闭高度(mm)
15、最小封闭高度(mm)工作台尺寸(mm)模柄孔尺寸(mm)工作台垫板厚度(mm)左右前后J23-40400804002006304205070802 校核:校核公式:Hmax-H1-5mm=H+h=Hmin-H1+10mm。Hmax压力机最大封闭高度为400mmHmin是压力机最小封闭高度200mm。H1为垫板厚度为80mmh等高垫块厚度H模具闭合高度为205mm因此,400-70-5182+h200-70+10 325182+h140。所以,符合要求。九弹性元件的选择计算弹性元件选择聚氨酯:橡胶的自由行程:S自由=3+1+4=8mm橡胶的工作行程:H工作=(3.5-4)S自由=(3.5-4)8
16、=28-32mm取H工作=29mm橡胶的装配高度:H装配=(0.85-0.9)H工作=(0.85-0.9)29=24.65-26.1mm取H装配=25mm因此选用聚氨酯橡胶:H=25mm,d=10.5mm。橡胶的横截面积与凹模相配合。十紧固件圆柱头卸料螺钉GB2867.5-81 8*46圆柱销 GB 117-86 B8*65圆柱销 GB 117-86 B4*28圆柱头螺钉 GB/T70.1-200 4*25圆柱头内六角螺钉M10*45 GB7076圆柱头内六角螺钉M6*65 GB7076 圆柱头内六角螺钉M6*5 GB7076 圆柱销5*70 GB11976圆柱销 GB 119-76 B6*1
17、4十一其他需要说明的问题该模具上模部分主要由上模板,垫板,凸模,凸模固定板,及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料,以橡胶为弹性元件。下模座部分有下模座,凹模板,导料板,等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用活动挡料销作为粗定位。在落料凸模上安装两个导正销,利用调料上孔3.2作导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲孔后,把条料向前移动用落料孔套在活动挡料销上,向前推紧,冲压时凸模上的导正销再精确定距。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移0.2mm,冲压过程中粗定位完成以后,当用导正销作为精确定位时由导正销上圆锥形斜面再将调料,向后拉回约0.2mm
18、,而完成精确定位,用这种方法定距精度可达到0.2mm。总装图 十二.弯角冲压工艺卡片厂名冷冲压工艺卡片产品型号零件名称弯角共 页产品名称零件型号第 页材料牌号及规格材料技术要求;毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料Q235(20.11)mm*1200mm*200mm条料2mm*35.44mm*1200mm54工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺设备工时0下料剪床上裁板35.44*12001冲孔冲3.2mm孔J23-40级进模2冲外形按型材结构冲裁J23-40级进模3切断切断两弯角件J23-40级进模4弯曲弯角J23-40级进模5冲孔冲4mm的孔J23-40级进模6落料完成弯角件J23-40级进模7检验按产品零件图检验编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期排样图
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1