皮帶頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【沖孔-落料-彎曲級(jí)進(jìn)模】【說明書+CAD】
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目錄 摘要 .1 ABSTRACT .2 1 引言 .3 1.1 本 設(shè) 計(jì) 的 目 的 和 意 義 .3 1.2 級(jí) 進(jìn) 模 沖 壓 的 研 究 現(xiàn) 狀 .3 1.3 本 設(shè) 計(jì) 所 要 決 解 的 問 題 及 完 成 的 主 要 內(nèi) 容 .3 2 沖裁件的工藝性分析 .4 2.1 工 件 材 料 .4 2.2 工 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 .4 2.3 沖 裁 件 的 精 度 要 求 .4 3 沖裁工藝方案與模具設(shè)計(jì) .6 3.1 工藝方 案 .6 3.2 選 擇 模 具 類 型 .7 3.3 操 作 方 式 .7 3.4 卸 料 以 及 出 件 的 方 式 .7 3.4.1 卸料的方式 .7 3.4.2 出件方式 .7 3.5 送 料 形 式 的 確 定 .7 4 排樣圖設(shè)計(jì)與材料利用率的計(jì)算 .8 4.1 排 樣 設(shè) 計(jì) .8 4.1.1 排樣形式的確定 .8 4.1.2 計(jì)算條料寬度 .8 4.1.3 確定步距 .10 4.1.4 皮帶頭排樣圖 .10 4.2 材料利用率計(jì)算 .10 5 沖 壓 力 、 壓 力 中 心 的 計(jì) 算 .12 5.1 沖裁力的計(jì)算 .12 5.2 卸料力、頂件力的計(jì)算 .12 5.3 自由彎曲 .13 5.4 總沖壓力 .13 5.5 壓 力 中 心 的 確 定 .13 6 工 作 零 件 的 設(shè) 計(jì) .15 6.1 凸凹模的刃口尺寸計(jì)算 .15 6.1.1 沖裁模的間隙 .15 6.1.2 落料部分尺寸計(jì)算 .16 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6.1.3 沖孔刃尺寸計(jì)算 .16 6.1.4 彎曲模工作部分的尺寸計(jì)算 .16 6.2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .17 6.2.1 凸模 .17 6.2.2 凹模及外形尺寸計(jì)算 .18 6.2.3 卸料板的設(shè)計(jì) .19 6.2.4 卸料螺釘?shù)倪x用 .19 6.3 模架的選擇 .19 6.4 模具閉合高度的計(jì)算 .19 7 選擇沖壓設(shè)備 .20 7.1 最大閉合高度的校核 .20 7.2 確定設(shè)備的規(guī)格 .20 8 模具總裝圖 .21 9 結(jié)束語 .23 參考文獻(xiàn) .24 致謝 .25 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 0 摘要 為了實(shí)現(xiàn)皮帶頭的優(yōu)化排樣、實(shí)現(xiàn)分步?jīng)_壓、和 U 型彎曲多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)通過分析工件的技術(shù)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。依據(jù)工藝性選定模具類型,確定模具構(gòu)造型 式;固定模具的壓力中心,確定模具的高度,凸、凹模板尺寸計(jì)算。 關(guān)鍵詞:多工位級(jí)進(jìn)模;U 型彎曲;排樣;沖壓;計(jì)算 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 Abstract In order to achieve the optimal layout of skin lead the stamping, implement step by step, and the u-shaped bent multi-station progressive die design. This design through the analysis of the characteristics of artifacts of technology and structure. Technology on the basis of the selected mold types, tectonic pattern was determined; fixed mound pressure center, determine the height of the mound, convex and concave mound strength calculation. Key words: multi-station progressive die; U-shaped bending; Layout; Stamping; to calculate 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 1 引言 1.1 本 設(shè) 計(jì) 的 目 的 和 意 義 本 設(shè) 計(jì) 按 照 給 皮 帶 頭 定 零 件 的 布 局 設(shè) 計(jì) 要 求 ,皮 帶 頭 的 排 樣 ,U 型 彎 曲 沖 壓 模 具 的 設(shè) 計(jì) ,經(jīng) 過 分 析 個(gè) 別 進(jìn) 行 了 詳 細(xì) 的 技 術(shù) 來 確 定 零 件 沖 壓 工 藝 方 案 ,制 定 零 件 制 造 工 藝 ,和 設(shè) 計(jì) 中 等 復(fù) 雜 零 件 沖 壓 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 的 普 通 技 巧 ,使 零 件 沖 壓 工 藝 方 案 ,工 藝 計(jì) 算 及 模 具 設(shè) 計(jì) 有 了 更 深 層 次 的 了 解 ,并 學(xué) 會(huì) 設(shè) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 檢 索 和 整 合 ,并充分合理地使用現(xiàn)有的數(shù)據(jù),實(shí)際的設(shè)計(jì)是實(shí)踐和理論研究水平測(cè)試,而且 對(duì)未來類似的工作具有一定的指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義。 1.2 級(jí) 進(jìn) 模 沖 壓 的 研 究 現(xiàn) 狀 隨 著 當(dāng) 代 工 業(yè) 的 迅 速 發(fā) 展 和 電 子 行 業(yè) 的 飛 速 發(fā) 展 , 代 表 在 沖 壓 模 具 發(fā) 展 方 向 和 技 術(shù) 水 平 的 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 沖 壓 技 術(shù) 、 汽 車 覆 蓋 件 成 型 技 術(shù) 、 精 沖 技 術(shù) 在 我 國 得 到 了 越 來 越 廣 泛 的 應(yīng) 用 并 成 為 企 業(yè) 增 強(qiáng) 其 市 場(chǎng) 競(jìng) 爭 力 的 重 要 因 素 。 目 前 ,已 經(jīng) 有 幾 個(gè) 國 內(nèi) 企 業(yè) 能 產(chǎn) 生 自 動(dòng) 沖 切 ,疊 壓 ,鉚 合 ,計(jì) 數(shù) 分 組 和 安 全 保 護(hù) 保 護(hù) 功 能 ,如 多 功 能 模 具 。 高 速 沖 壓 方 面 中 國 已 成 功 開 發(fā) 超 高 速 模 具 速 度 每 分 鐘 2000 次 。 大 型 尺 寸 精 沖 模 和 中 厚 板 精 沖 模 在 中 國 也 已 達(dá) 到 一 定 的 高 度 。 而 為 了 滿 足 現(xiàn) 代 生 產(chǎn) 方 式 朝 著 單 件 , 小 批 量 方 向 發(fā) 展 的 需 要 , 數(shù) 控 沖 壓 技 術(shù) 因 其 模 具 簡 單 , 能 加 工 復(fù) 雜 零 件 , 為 實(shí) 現(xiàn) 板 料 的 柔 性 沖 壓 創(chuàng) 造 了 條 件 , 因 而 國 內(nèi) 已 有 越 來 越 多 的 企 業(yè) 開 始 采 用 這 一 先 進(jìn) 沖 壓 技 術(shù) 。 1.3 本 設(shè) 計(jì) 所 要 決 解 的 問 題 及 完 成 的 主 要 內(nèi) 容 優(yōu) 化 排 樣 , 實(shí) 現(xiàn) 分 步 沖 裁 和 U 型 彎 曲 檢 查 模 具 設(shè) 計(jì) 知 識(shí) 根 據(jù) 圖 紙 設(shè) 計(jì) 草 圖 ; 沖 壓 工 藝 方 案 制 定 、 總 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 、 模 具 零 件 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ;沖 壓 設(shè) 備 的 選 擇 。 繪 制 裝 配 圖 和 零 件 圖 。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 2 沖裁件的工藝性分析 2.1 工 件 材 料 在 進(jìn) 行 皮 帶 頭 沖 裁 時(shí) ,選 用 硬 黃 銅 作 為 沖 壓 件 材 料 ,黃 銅 擁 有 良 好 的 可 沖 壓 性 能 ;沖 裁 件 的 構(gòu) 造 簡 單 ,且 材 料 良 好 的 抗 拉 性 能 也 符 合 所 需 要 求 。黃 銅 的 力 學(xué) 性 能 及 材 料 狀 態(tài) 如 下 : 表 2-1 極限強(qiáng)度(MPa) 材料狀態(tài) 抗剪 抗拉 b 伸長率 0屈服強(qiáng)度 (MPa) s 彈性模量 (E/MPa) 硬 420 420 10 480 2.2 工 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 沖 壓 件 形 狀 比 較 單 一 ,有 兩 個(gè) 相 同 方 形 孔 ,以 中 間 一 個(gè) 大 的 方 形 孔 對(duì) 稱 , 孔 與 邊 沿 之 間 的 距 離 符 合 要 求 ,材料厚度為 1 毫米,符 合 沖 裁 加 工 的 要 求 。 2.3 沖 裁 件 的 精 度 要 求 工 件 沒 有 外 形 公 差 的 要 求 , 精 度 要 求 在 經(jīng) 濟(jì) 精 度 的 范 圍 內(nèi) 就 可 以 了 ,工 件 的 精 度 不 高 于 IT14 級(jí) , 所 以 沖 壓 件 的 公 差 尺 寸 以 IT14 級(jí) 精 度 來 確 定 。 經(jīng) 查 表 , 各 尺 寸 公 差 、 偏 差 如 下 所 示 : 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 , , , , , , , 0.620.2190.60.253.025170.421.6 , , , , , , .1835.18 938 故 一般沖裁件應(yīng)該能夠滿足要求。5 根據(jù)以上的分析可以知道,該加工件能夠進(jìn)行沖裁加工。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 3 沖裁工藝方案與模具設(shè)計(jì) 3.1 工藝方 案 沖 裁 過 程 根 據(jù) 工 序 的 組 合 程 度 可 分 三 大 類 型 它 們 分 別 為 : 單 工 序 沖 裁 、 復(fù) 合 沖 裁 和 級(jí) 進(jìn) 沖 裁 。 單 工 序 模 : 在 一 副 模 具 中 只 實(shí) 現(xiàn) 一 個(gè) 工 序 。 復(fù) 合 模 : 復(fù) 合 模 : 壓 力 機(jī) 在 一 個(gè) 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 工 作 的 行 程 , 在 模 具 中 相 同 地 點(diǎn) 一 并 實(shí) 現(xiàn) 2 個(gè) 以 及 多 個(gè) 加 工 內(nèi) 容 。 這 樣 的 復(fù) 合 模 壓 出 高 精 密 零 件 ,生 產(chǎn) 率 高 。 級(jí) 進(jìn) 沖 裁 件 連 續(xù) 下 料 加 工 的 幾 個(gè) 過 程 ,按 一 定 順 序 的 級(jí) 進(jìn) 模 的 組 成 ,在 壓 模 不 同 位 置 并 且 實(shí) 現(xiàn) 兩 個(gè) 或 兩 個(gè) 以 上 的 沖 裁 ,除 了 第 一 次 沖 程 ,后 每 個(gè) 沖 程 可 以 完 成 沖 裁 件 。 級(jí) 進(jìn) 模 的 生 產(chǎn) 效 率 很 高 。 方 案 一 : 采用沖孔-落料-彎曲級(jí)進(jìn)模加工此零件。 方 案 二 : 采用沖孔、落料、彎曲單工序模進(jìn)行加工此零件。 方 案 三 : 采用沖孔-落料-彎曲復(fù)合模進(jìn)行加工此零件。 根 據(jù) 分 析 結(jié) 合 表 分 析 : 方 案 一 : 采 用 級(jí) 進(jìn) 模 加 工 , 生 產(chǎn) 效 率 高 , 操 作 簡 單 , 便 于 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 械 化 與 自 動(dòng) 化 , 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 方 案 二 : 用 單 工 序 模 加 工 此 零 件 , 短 的 生 產(chǎn) 周 期 ,簡 單 的 處 理 和 形 狀 ,但 必 須 要 有 兩 副 模 具 ,勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 ,生 產(chǎn) 效 率 低 ,適 用 于 小 批 量 生 產(chǎn) 。 方 案 三 : 用 復(fù) 合 加 工 此 零 件 , 沖 出 了 精 度 高 ,生 產(chǎn) 效 率 高 , 適 合 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) 。 尤 其 是 孔 和 制 件 的 外 觀 很 容 易 保 證 零 件 的 同 心 度 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 不 簡 單 ,很 難 生 產(chǎn) , 加 工 時(shí) 產(chǎn) 生 的 廢 料 需 要 及 時(shí) 清 理 , 操 作 不 安 全 , 而 且 復(fù) 合 模 存 在 最 小 壁 厚 問 題 。 根 據(jù) 以 上 分 析 , 對(duì) 照 單 一 過 程 模 具 ,復(fù) 合 模 具 和 級(jí) 進(jìn) 模 具 。 各 有 各 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) , 但 是 結(jié) 合 此 設(shè) 計(jì) 的 加 工 要 求 以 及 條 件 限 制 , 故 采 用 方 案 一 進(jìn) 行 皮 帶 頭 零 件 的 加 工 。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3.2 選 擇 模 具 類 型 根據(jù)沖壓工藝分析表明,級(jí)進(jìn)模沖壓的形式,所以選擇級(jí)進(jìn)模模具的類型 3.3 操作方 式 手動(dòng)送料形式,符合批量大的生產(chǎn)要求,降低成本,而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用性能大大的 升高了。 3.4 卸 料 以 及 出 件 的 方 式 3.4.1 卸料的方式 常用卸料裝置的比較。 固定卸料裝置。常用于硬,厚,精度要求不高卸載后密度沖裁工件。較厚和低精度 的工件切割后卸料。當(dāng)卸料板卸料和凸模之間的間隙和相關(guān)材料的厚度的變化,采取單 邊距離(0.2 0.5 T)。如果固定卸料版還起導(dǎo)板作用的時(shí)候,一半按 H7/h6 配合制造。 彈壓卸料裝置。當(dāng)彈壓卸料既作為卸料起作用而且又起壓料的作用,因?yàn)橛袎毫?作用,沖壓較平坦。所以,工件的平整度較好。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模 的卸料裝置。 彈壓卸料所得的是平整度較高的材料,而此加工零件厚度為 1mm,并且卸料能力較 小,相對(duì)于固定卸料裝置的模具設(shè)計(jì)彈壓卸料裝置的模具設(shè)計(jì)比較簡約,條料可以在 進(jìn)料狀態(tài)被看見。并且彈性卸料板工件夾是靈活的,不會(huì)傷害工件外觀,所以可以使用 彈性卸載。 3.4.2 出件方式 因?yàn)椴扇〖?jí)進(jìn)模生產(chǎn),所以加工完成的工件由底部落下來。 3.5 送 料 形 式 的 確 定 采用的沖壓裝備是開式壓力機(jī),且與送料平面形成 90 度夾角,因?yàn)榘寄iL度為 210mm 大于寬度 55mm 所以采取的是水平送料形式,依據(jù)習(xí)慣從左至右送料。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 4 排樣圖設(shè)計(jì)與材料利用率的計(jì)算 4.1 排 樣 設(shè) 計(jì) 4.1.1 排樣形式的確定 依據(jù)材料的合理利用情況,可以將排樣的形式劃分為以下 3 類: (1)有廢料排樣:沿著工件的全部外形進(jìn)行沖裁,工件與工件之間,工件與條料 側(cè)邊之間都有搭邊的存在,經(jīng)過沖裁后搭邊就變成了廢料。 (2)少廢料排樣:沿沖件的部分外形切斷,搭邊廢料只有在沖壓板和條料邊緣之 間。但通過調(diào)整帶鋼質(zhì)量和沖壓質(zhì)量差和邊緣毛刺零件定位誤差,影響模具壽命,材 料利用率高,模具結(jié)構(gòu)簡單。 (3)無廢料排樣:不浪費(fèi)布局沖壓件及帶無研磨。沖壓件質(zhì)量和模具壽命差,但 利用率最高。 對(duì)比以上三種排樣形式的研究是得出, (2)的樣式排樣符合沖壓模具的相關(guān)要求。 考慮到該工件的外形特征和材料的利用情況,故選擇的排樣方式為少廢料直排方式 4.1.2 計(jì)算條料寬度 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和誤差補(bǔ)償板,確保滿足零件的要求;增加材料的剛 度,便于送進(jìn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;避免材料前沿毛刺被拽入模具,因而模具壽命提高了。 搭邊值如表 4-1 所列經(jīng)驗(yàn)值最小搭邊。 依據(jù)零件排樣,由查表值得出排樣工序間搭邊經(jīng)驗(yàn)值為 1.2mm, 工件和橫向間搭邊 值為 1.5mm, 因?yàn)榱慵怯徒饘俚那行妓玫?,所以要確保送料無阻礙,應(yīng)該使上偏差 值為 0,下偏差的值為 ; a-沖裁件之間的搭邊值; b1-側(cè)邊切削寬度邊緣的距離;(查表值)取 1.5mm。 單一的偏差帶寬度;(查表值)取 0.4mm。 B0=2821.521.5 =33.00-0.50mm 故條料寬度為 33.0mm 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 表 4-1 最小搭邊的經(jīng)驗(yàn)值 表 4-2 普通剪床用帶料寬度偏差(mm) 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 表 4-3 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度 b1(mm) 4.1.3 確定步距 進(jìn)給步長的代表為 S,模具材料每個(gè)傳輸距離稱為送料間隔,每一步都可以是單一 或多個(gè)部分,每一個(gè)步距都從單一或多個(gè)部件。步距和布局的方法,是基于對(duì)一個(gè)邊 的長度。確定結(jié)構(gòu)與帶寬度的模具。 以確定的步距原則:第一,最小的寬沖裁件周圍保證搭邊值;最大寬度可以切割 時(shí)順利導(dǎo)向板料之間,還有一定的間隙。 級(jí)進(jìn)模送料步距 S S= Dmax + a1 S31.71.2 32.9mm 4.1.4 皮帶頭排樣圖 根據(jù)上述分析,設(shè)計(jì)出皮帶頭的排樣: 4.2 材料利用率計(jì)算 材料利用率是指沖裁件的實(shí)際沖裁面積和選用的金屬板料總面積的比值。衡量合 理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是材料利用率。 材料利用率為: 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 (4-2) 式中 A 1一一沖裁面積(mm 2) ; B 一一條料寬度(mm); H 一一進(jìn)距(mm); n 一一沖裁數(shù)目; 沖孔廢料垃圾可以分為兩大類:一是浪費(fèi)的結(jié)構(gòu)是由沖壓件的形狀特點(diǎn)而產(chǎn)生的,一 般是固定的,另一方面是由于之間的沖壓和條帶上的重疊的兩側(cè)。切割料頭,尾巴和正 面剩下的原料,稱為工藝廢料。因此要提高材料利用率,重要的是從過程中降低廢料的 產(chǎn)生。 所以一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為: A1=2*=6.28 1A/BS100%=6.28/(33*32.9)*100%=0.57% A2=6*22+8.44*6.07+8.44*6.07=234.46 2A/BS100%=234.46/(33*32.9)*100%=21.59% A3=4*22+4*22=176 3A/BS100%= 176/(33*32.9)*100%=16.21% A4=8.37*15.93-(7.97*7.97*)/2=33.56 4A/BS100%=33.56/(33*32.9)*100%=3.1% =(A1+A2+A3+A4)/BS*100%=(6.28+234.46+176+33.56)/(33*32.9)*100%=41.48% 根據(jù)直排材料利用率的計(jì)算結(jié)果可以達(dá)到 41.48%,符合要求。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 5 沖 壓 力 、 壓 力 中 心 的 計(jì) 算 5.1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力是落料凸模材料上的壓力,它是隨凸模到材料的凸模行程的變化而變化的。 一般認(rèn)為沖裁力指的是最大沖裁力,它是選擇壓力機(jī)的一個(gè)重要基礎(chǔ)。 沖裁力: F=KL0t 公式(5-1) 式中: L 0(mm)一一沖裁件周長; T/(mm)一一工件厚度; /(MPa)一一材料抗剪強(qiáng)度; 一一系數(shù);振動(dòng)模間隙值、邊緣損失、力學(xué)性能和厚度變化要等因素 的影響給定修正系數(shù)通常 K 取 1.33 L1=2=6.28 L2=2=6.28 L3=(6+22)*2=56 L4=(8.44+6.07)*2=29.02 L5=(8.44+6.07) *2=29.02 L6=(4+22)*2=52 L7=(4+22)*2=52 L8=57.63 L 總 =L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8=6.28+6.28+56+29.02+29.02+52+52+57.63=288.23mm b=420pa, 所以 F=KLt b =1.3*288.23*1.420 =157373.58N 5.2 卸料力、頂件力的計(jì)算 在沖裁結(jié)束,由于彈性恢復(fù)和摩擦?xí)箾_壓模具材料部分的梗塞,沖裁的剩余材 料會(huì)依附在凸模里面。使切削工作仍在繼續(xù),必須將依附在凸模內(nèi)的材料掃除,把廢料 從凹模里壓出。從凸模上卸下箍著的力稱卸料力;將廢料從凸模上卸下的力叫卸料力, 逆方向沖裁材料從模具推出所需的力稱為頂件力。生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: 卸料力 F X=KXF 查表值黃銅 K X =0.020.06 取 0.05 F X =0.05*157373.58=7868.70N 頂件力 FD = KD F 查表值 FD =0.030.09 取 0.08 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 FD =0.08*157373.58=12589.89N (K X 、 KD為卸料力系數(shù), ) 5.3 自由彎曲 對(duì) U 型件 K=0.306 取 0.5 查表得 =420 2bFBt彎 曲 b BU 型件寬度 F= 0.5*22*1*420=4620N 5.4 總沖壓力 FZ=F+FX+FD +F =157373.58N+7868.70N+12589.89N+4620N =182452.17N 按公稱壓力應(yīng)大于或等于壓力,壓力根據(jù)計(jì)算結(jié)果可供選擇的 j21s-25a 型壓力機(jī) 表 5-4 卸料力、推件力和頂料力系數(shù) 5.5 壓 力 中 心 的 確 定 沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。要確保模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊中心 一致,否則,按滑塊在偏心荷載影響下,滑塊導(dǎo)軌和局部地方異常磨損,合不能確保合理 的間隙從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和使模具使用壽命下降,乃至毀壞模具。 1).簡單幾何圖形壓力中心的位置 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 2).多凸模模具的壓力中心的確定 3)復(fù)雜形狀零件模具的壓力中心確定 根據(jù)力學(xué)定律, 力等于軸向力和轉(zhuǎn)矩分量,同軸坐標(biāo)代數(shù)壓力中心設(shè)置為(X 0 Y0 )121nic nilxlxl121nic nilylyl 坐標(biāo)系統(tǒng)是基于沖裁輪廓線如圖所示根據(jù)幾何分解為 l1 l7組,用解析法的基本 路線得到模具壓力中心坐標(biāo)。 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果不妨得出,該工件沖裁力較低,壓力中心接近模具幾何中心, 為了保證產(chǎn)品的精度和使用要求及后續(xù)工序的沖制需要,模具壓力選擇在此處。 。 圖 5-2 X0=(3.14*1.07+3.14*1.07+56*47.78+14.51*63.2+52*72.42+52*87.74+57.63*131.7) /(3.14+3.14+56+14.51+52+52+57.63)=19618.5244/238.42=82.28 Y0=(26.45*3.14+26.45*3.14+14*56+14*29.02+14*52+14*52+14*57.63)/(3.14+3.14+56+14.51+52+ 52+57.63)=3619.206/238.42=15.18 中心壓力坐標(biāo)值(X 0 Y0)=(82.28,15.18) 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 6 工 作 零 件 的 設(shè) 計(jì) 6.1 凸凹模的刃口尺寸計(jì)算 6.1.1 沖裁模的間隙 (1)間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件真實(shí)尺寸的大小差異叫做尺寸精度,差異越小,精度較高。沖裁件的偏差和 模具制造偏差,都屬于差異值偏差的范圍, (2)間隙對(duì)模具壽命的影響 沖床沖孔,模具間隙較小的摩擦,間隙太小會(huì)影響模具的應(yīng)力增加,摩擦嚴(yán)重影 響模具的壽命,但是如果間隙太過于大的話,會(huì)增大零件表面的毛刺,卸料力也隨著 增大然而刃口處的磨損也會(huì)大大升高。延遲制造裝備精度的差距帶來的負(fù)面影響,從 而提高了模具的壽命。 (3)間隙對(duì)沖裁力的影響 由于增大了間隙的距離,沖裁件對(duì)應(yīng)拉伸應(yīng)力也增加,材料發(fā)生斷裂分離幾率增大,一 定程度上使切削力下降。繼續(xù)增加間隙值的凸面和凹面,因?yàn)榱鸭y的影響并不是并列的,沖 裁力下降緩慢。當(dāng)單向差距 5% - 5%的材料厚度、低切削力并不重要(不超過 5% 5%),間 隙減少,材料,降低壓應(yīng)力的拉伸應(yīng)力的增加,材料不容易撕裂, 提高沖裁力,規(guī)范的間 隙范圍內(nèi),沖裁力為最小值。 (4)間隙值的確定 從上面的分析可以看出,間隙值的大小對(duì)沖裁件精度、模具壽命、沖裁力的影響 很大,是模具設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的工藝參數(shù),因此要選擇一個(gè)最合適的間隙值來配 合沖模壽命最長、沖裁力最小的各方面要求。考慮到偏差和模具制造生產(chǎn)和使用磨損, 一般只選擇一個(gè)合適的類別作為一個(gè)合理的間隙,只要在這個(gè)間隙內(nèi)的差距,可以沖出 合格的零件,這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 ,最大值稱為最大合理間隙 。minZmaxZ 考慮到模具在使用過程中的逐步磨損應(yīng)使用最低的時(shí)候,新的模具設(shè)計(jì)制造的 Cmin 合 理間隙值。 確定合理間隙的方法兩類,他們分別為經(jīng)驗(yàn)確定法以及理論確定法。在本設(shè)計(jì)中選 擇的是理論確定法。故應(yīng)選擇間隙較大的值。12%的差距暫時(shí)采取的厚度,所以公式: Zmin=厚度12% 取中間間隙可得: Zmin=112%=0.12mm 因?yàn)榱慵庑屋^單一,因此可分別加工凹、凸模。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 6.1.2 落料部分尺寸計(jì)算 落料尺寸以確沖出的制件是合格的。因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)品使用 IT14 水平精度,于是 X 值 為 0.5。 6.1.3 沖孔刃尺寸計(jì)算 沖孔凸模刃刀口尺寸的計(jì)算: 6.1.4 彎曲模工作部分的尺寸計(jì)算 對(duì)于 U 形件彎曲,必須合理選擇凸、凹模間隙;皮帶頭彎曲部分為 U 形件。間隔 太大,太大的回彈,不能確保外形狀和尺寸不改變;間隙過小,間隙太小,會(huì)使零件側(cè) 壁厚度變薄,模具壽命下降,彎曲力大。根據(jù)材料性質(zhì)和厚度的鋼片的選擇產(chǎn)品:黃銅 屬于有色金屬,取 C=1.0 t=1mm。 (1)橫向彎曲寬度尺寸圖所示,應(yīng)該基于模部分,確保模具尺寸,確保單邊間隙 C, 。 2pdLC 外形尺寸標(biāo)注的彎曲件 (2)在內(nèi)側(cè),當(dāng)彎曲寬度尺寸如圖所示,應(yīng)該基于凸模部分,首先計(jì)算穿孔大小、 模具尺寸根據(jù)穿孔,保證單邊間隙 C, 。 (6-7)2dpL 凸模尺寸為: Lp1=(L1+0.5) 0-bt=(20+0.5*0.18)0-0.045=20.090-0.045mm Lp2=(L2+0.5) 0-0.045=(22+0.5*0.18) )0-0.045=22.090-0.045mm 凹模尺寸為: Ld1=(Lp1+2C)+dt0=(20.09+2*1)+0.0450=22.09+0.0450mm 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 Ld2=(Lp2+2C)+0.0450=(22.09+2*1) )+0.0450=24.09mm 內(nèi)形尺寸標(biāo)注的彎曲件 (3)彎曲回彈的影響 因?yàn)樵S多因素影響回彈數(shù)值和各類因素經(jīng)常相互影響,因此很難準(zhǔn)確計(jì)算或分析。 在一般情況下,通常對(duì)彎曲回彈的模具設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)際的測(cè)試模型計(jì)算確定主要是經(jīng) 驗(yàn)然后改正。 只有彎曲工件的彎曲半徑 R(58)T 時(shí),計(jì)算基本正確。導(dǎo)線接頭的彎曲半徑很 小(r=1mm) ,可忽略其影響。 6.2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2.1 凸模 凸模的固定形式有如下幾種: a、壓入式,b、螺塞固定式,c、螺釘固定式,d、側(cè)向螺釘固定式,e、球鎖,f、咬 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 口式,g、粘接型式,h、襯套式。 在本模具設(shè)計(jì)中采用(a)固定方式 6.2.2 凹模及外形尺寸計(jì)算 沖孔和落料模,用線切割機(jī)床,模具放置,要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力 中心與模柄中心重合。根據(jù)外形的尺寸按照一下公式可以計(jì)算得出凹模的厚度: H 凹 K*b 0.432.9 13.165mm (K 查表值一般取 0.20.6 在這里我們?nèi)?K 為 0.4) 因?yàn)橛?jì)算得出的凹模厚度為 13.165mm 取整為 14mm; 凹模寬度 =28213 =54mm 按照 JB/T 7643.1-2004 原則 取凹模寬度 B 為 55mm 凹模長度 LnS+兩邊距離 532.14+22025200.7210.7mm 根據(jù) JB/T 7643.1-2004 原則,和凹模寬度比擬,取凹模長度 L=210mm。 (其中 S 為垂直于送料兩邊最大距離,根據(jù)表 6-1 獲得 K 值。 ) 凹模外形尺寸 LBH=210mm55mm14mm 表 6-1 凹模厚度系數(shù) K 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 6.2.3 卸料板的設(shè)計(jì) 選擇Q235作為卸料版的材料,使用模具組210mm55mm作為參考,其厚度為5mm 6.2.4 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板設(shè)置兩排螺紋,公稱直徑 5 毫米,螺紋 M8 x2mm 個(gè)別尾要留下足夠的空間 距離,以確保放電能順利進(jìn)行。卸料螺釘擰緊后,卸料螺釘旋緊后,在螺紋及卸料版之 間應(yīng)該使用墊片用來保證卸料螺紋超過凸凹模水平面 1mm。 6.3 模架的選擇 本模具選擇對(duì)角導(dǎo)柱的模架,,所以模具基于平滑的滑動(dòng)導(dǎo)料銷。經(jīng)常使用級(jí)進(jìn)模 橫向送料或縱送料沖裁模,。基于模具輪廓尺寸,選擇模組規(guī)格。上模座基礎(chǔ)上根據(jù) GB / T 2855.2 - 1990 的規(guī)定以 20 毫米厚板固定板厚度為 5 毫米厚度 12 毫米卸料板厚度 為 5 毫米, 下模架根據(jù) GB / T 2855.2 - 1990 的規(guī)定需要 20 毫米厚度,導(dǎo)柱的選擇需 要依據(jù)模架規(guī)格來選定,分別為:17h16mm*73mm*17mm, 17h18.5mm*73mm*17mm;導(dǎo) 套為 22h*16.9mm*27mm 6.4 模具閉合高度的計(jì)算 =20mm+5mm+5mm+22mm+14mm+19mm=85mm 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 7 選擇沖壓設(shè)備 7.1 最大閉合高度的校核 在設(shè)計(jì)模具時(shí),模具的閉合高度數(shù)值應(yīng)該滿足下式: 因?yàn)檫x用的模架閉合高度為 85mm,經(jīng)過計(jì)算得知與上式相符。 所以應(yīng)該選擇開式固定臺(tái)深頸壓力機(jī) j23-25a。 7.2 確定設(shè)備的規(guī)格 開式固定臺(tái)深頸壓力機(jī) j23-25a,的主要參數(shù)如下: 公稱壓力/KN: 250 滑塊行程(mm): 80 最大閉合高度/mm: 460 最大裝模高度/mm: 180 工作臺(tái): (前后/mm)*(左右/mm) 200*200 模柄孔尺寸: (直徑/mm)*(深度/mm) 40*70 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 8 模具總裝圖 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 9 結(jié)束語 時(shí)間過得很快,轉(zhuǎn)眼間,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也進(jìn)入到了尾聲。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年 所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際操作以及最后的總結(jié),我覺得最重要 的一點(diǎn)就是要有一個(gè)清晰的整體思路,首先要認(rèn)真研究自己所要設(shè)計(jì)的課題,及時(shí)在 圖書館和網(wǎng)站尋找相關(guān)的資料,其次,每次認(rèn)真研讀老師對(duì)課題的講解,并且在評(píng)價(jià) 其他同學(xué)的設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合自己所做的設(shè)計(jì),找出其相似的不足,然后深入了解,只有 基本的都搞清楚了,才能避免迷迷糊糊的去做了,既浪費(fèi)了時(shí)間,也給自己造成更大 的壓力,已經(jīng)畫好的圖紙要花更多的時(shí)間去進(jìn)行修改,到頭來一點(diǎn)收獲也沒有。最后, 我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間,暴露了自己很多問題。由于對(duì)級(jí)進(jìn)模沖壓理論知識(shí)的不 熟悉,因?yàn)殚_始的時(shí)候沒有認(rèn)真尋找基本的理論資料,而導(dǎo)致排樣的一些小細(xì)節(jié)經(jīng)常 會(huì)出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。總的來說,在以后作為一名設(shè)計(jì)制造的工作人員,就應(yīng)該要求 自己要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ魉刭|(zhì),因?yàn)樵谶@次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我遇到的很多問題都是由于自身的 不夠嚴(yán)謹(jǐn)而導(dǎo)致的。同時(shí)只要有足夠的堅(jiān)持與毅力,下定決心,真正去做,就沒有什 么辦不到的事。此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅鍛煉了我的思考能力而且還有我的動(dòng)手能力,對(duì) 我今后有很大的啟發(fā),不僅是在現(xiàn)在的學(xué)習(xí)上還是以后的工作中,都要嚴(yán)謹(jǐn),堅(jiān)持, 養(yǎng)成良好的習(xí)慣,雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)過程比較短暫,但我學(xué)習(xí)了很多在書本上所學(xué)習(xí)不到 的東西,使我開拓眼界,感受頗深。 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 參考文獻(xiàn) 1 儲(chǔ)凱,許斌,李先民,李維民.機(jī)械工程材料.重慶:重慶大學(xué)出版社,2004.2 2 王新華.沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.3 3 姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.5 4 萬戰(zhàn)勝.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:中國鐵道出版社,1998.5 5 郝彬海.沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.11 6 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.4 7 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:高等教育出版社,1999 (2004 重?。?8 涂光祺.沖模技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.11 9 中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編.中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè).上海:上??茖W(xué)普及出版社,1989. 10 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì),中國模具設(shè)計(jì)大典委員會(huì).中國模具設(shè)計(jì)大典.江西:江西科學(xué)技術(shù)出版 社,2003.1 11 馮柄堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè).上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 1992.4 12 王秀鳳 萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.4 13 王芳主 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.10 14 彭建生 模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.7 15 賈俐俐 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。北京:人民郵電出版社,2008.9 16 柯旭貴 先進(jìn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。北京:高等教育出版社,2008.6 福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際,心情異常的復(fù)雜,有一種如釋重負(fù)的感覺,卻又有一種空落 落的感覺。大學(xué)四年一晃而過,在經(jīng)歷了工作的繁忙,設(shè)計(jì)上的焦灼之后,突然覺得 它是一個(gè)人生的標(biāo)點(diǎn)符號(hào),學(xué)生時(shí)代雖然已經(jīng)要?jiǎng)澤暇涮?hào),我卻對(duì)校園生活越來越不 舍。 在這里,首先要感謝徐洪煙導(dǎo)師,在我從畢業(yè)設(shè)計(jì)無從下手到完成的這段期間, 徐洪煙導(dǎo)師總是通過專業(yè)的知識(shí)耐心的給我講解,傳授給我很多學(xué)習(xí)的知識(shí)和方法。 本設(shè)計(jì)從選題、繪圖,研究,修改,定稿,導(dǎo)師都給了我不少寶貴的意見,借此機(jī)會(huì), 在此向徐洪煙老師表示感謝。 感謝我的輔導(dǎo)員和各位老師,在大學(xué)四年中在學(xué)習(xí)和生活中給予的幫助,以及對(duì) 我的鼓勵(lì)和包容。 感謝我身邊所有的同學(xué)們,在畢業(yè)設(shè)計(jì)路上的陪伴、討論,特別感謝我舍友給予 對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改與幫助。 感謝金山學(xué)院,給我了一個(gè)平臺(tái)鍛煉成長,展示自己,感謝這四年精彩的大學(xué)生 活,這將成為我人生中最美麗燦爛的青春。 感謝我的家人,沒有他們辛勤的付出也沒有今天的我。 外文翻譯專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105232學(xué) 生 姓 名 冼 振 源指 導(dǎo) 教 師 陳 為 國填 表 日 期 2011 年 1 月 17 日General all-steel punching dies punching accuracyAccuracy of panel punching part is display the press accuracy of the die exactly. But the accuracy of any punching parts linear dimension and positional accuracy almost depend on the blanking and blanking accuracy,. So that the compound mould of compound punchings accuracy, is typicalness and representation in the majority.Analyse of the dies accuracy For the analyse of pracyicable inaccuracy during production of dies to inactivation, we could get the tendency when it is augmentation in most time. From this we could analyse the elements. When the new punch dies pt into production to the first cutter grinding, the inaccuracy produced called initial error; if the die grinding more than twenty times, until its discard, the inaccuracy called conventional error; and before the dies discard, the largest error of the last batch permit, called limiting error. at job site, the evidence to confirm life of sharpening is the higher of the blanking, punched hole or punched parts. Because all finished parts had been blanked ,so it is especially for the compound dies. Therefore, the analyse of burr and measurement is especially important when do them as enterprise standardization or checked with .The initial error usually is the minimal through the whole life of die. Its magnitude depend on the accuracy of manufacture, quality, measure of the punching part, thickness of panel, magnitude of gap and degree of homogeneity. The accuracy of manufacture depend on the manufacture process. For the 1 mm thicked compound punching part made in medium steel, the experimental result and productive practice all prove that the burr of dies which produced by spark cutting are higher 25%30% than produced by grinder ,NC or CNC. The reason is that not only the latter have more exact machining accuracy but also the value of roughness Ra is less one order than the formmer, it can be reached 0.025m. Therefore, the dies initial blanked accuracy depends on the accuracy of manufacture, quality and so on. The normal error of the punch die is the practicable error when the fist cutter grinding and the last cutter grinding before the die produce the last qualified product. As the increase of cutter grinding, caused the measure the nature wear of the dies are gradual increasing, the error of punching part increase also, so the parts are blew proof. And the die will be unused. The hole on the part and inner because the measure of wear will be small and small gradually, and its outside form will be lager in the same reason. Therefore, the hole and inner form in the part will be made mould according to one-way positive deviation or nearly equal to the limit max measure. In like manner, the punching parts appearance will be made mould according to one-way negative deviation or nearly equal to limit mini measure. For this will be broaden the normal error, and the cutter grinding times will be increased, the life will be long. The limit error in punching parts are the max dimension error which practicable allowed in the parts with limit error. This kind of parts usually are the last qualified products before the die discard.For the all classes of dies, if we analyse the fluctuate, tendency of increase and decrease and law which appeared in the dies whole life, we will find that the master of the error are changeless; the error that because the abrade of the cutter and impression will be as the cutter grinding times increased at the same time. And that will cause the error oversize gradually; and also have another part error are unconventional , unforeseen. Therefore, every die s error are composed of fixed error, system error, accident error and so on. 1. fixed error At the whole process when the New punching die between just input production to discard, the changeless master error that in qualified part are called fixed error. Its magnitude is the deviation when the die production qualified products before the first cutter grinding. Also is the initial error, but the die have initial punching accuracy at this time. Because of the abrade of parts, the die after grinding will be change the dimension error. And the increment of deviation will oversize as the times of cutter grinding. So the punching accuracy after cutter grinding also called “grinding accuracy” and lower tan initial accuracy. The fixed error depend on the elements factor as followed :(1) the material , sorts, structure, (form) dimension, and thick of panelthe magnitude of punching gap and degree of homogeneity are have a important effect for the dimension accuracy. Different punching process, material, thick of panel, have completely different gap and punching accuracy. A gear H62 which made in yellow brass with the same mode number m=0.34, 2mm thick and had a center hole, when the gap get C=0.5%t (single edge) , and punched with compound punching die, and the dimension accuracy reached IT7, the part have a flat surface ,the verticality of tangent plane reached 89.5, its roughness Ra magnitude are 12.5m, height of burr are 0.10mm; and the punching part are punched with progressive die, the gap C=7%t (single edge) , initial accuracy are IT11, and have an more rough surface, even can see the gap with eyes. In the usual situation, flushes a material and its thickness t is theselection punching gap main basis. Once the designation gap haddetermined flushes the plane size the fixed error main body; Flushesthe structure rigidity and the three-dimensional shape affects itsshape position precision.(2) punching craft and molder structure typeUses the different ramming craft, flushes a precision and the fixederror difference is really big. Except that the above piece gearexample showed, the essence flushes the craft and ordinary punching flushes a precision and the fixed error differs outside a magnitude,even if in ordinary punching center, uses the different gap punching, thefixed error difference very is also big. For example material thickt=1.5mm H62 brass punching, selects C = the 40%t unilateral I kind ofsmall gap punching compared to select C 4mm flushes, the size precision can lower some. Different dies structure type, because is suitable the rammingmaterial to be thick and the manufacture precision difference, causesto flush a fixed error to have leaves. Compound die center, multi-locations continuous type compound die because flushes continuously toduplicate the localization to add on the pattern making error to bebigger, therefore it flushes a fixed error compound punching die to wantcompared to the single location Big 1 2 levels (3) the craft of punching dies manufacturethe main work of punching die namely are raised, the concave moldprocessing procedure, to operates on the specification not to behigh, can time form a more complex cavity. But its processing surfaceapproximately is thick 0.03 0.05mm is the high temperatureablation remaining furcated austenite organization, degree ofhardness may reach as high as HRC67 70, has the micro crack, easilywhen punching appears broke the cutter or flaking. The Italian CorradaCorporations related memoir called the line cut the processing contruction to have the disadvantageous influence to the superficialgold, in fact already changed the gold contruction. We must use theJingang stone powder to grind or the numerical control continual pathcoordinates rub truncate (cut to line) to make the precision work . In recent years country and so on Switzerland and Japan, has conductedthe thorough research to the electrical finishing equipment and abigger improvement, makes function complete high accuracy NC and theCNC line cutter, the processing precision may reach 0.005 0.001mm,even is smaller. The processing surface roughness Ra value can achieve0.4 mu m. According to the recent years to the domestic 12 productionlines cutter factory investigation and study, the domesticallyproduced line cutter processing precision different factory differentmodel line cutter might reach 0.008 0.005mm, generally all in0.01mm or bigger somewhat, was individual also can achieve0.005mm, the processing surface roughness Ra value was bigger than1.6m. However, the electrical finishing ablation metal surface thus the change and the damage machined surface mental structure character can not change, only if with rubs truncates or other ways removes this harmful level. Therefore, merely uses electricity machining, including the spark cutting and the electricity perforation, achieves with difficulty punching, especially high accuracy, high life punching die to size precision and work components surface roughness Ra value request. With precisely rubs truncates the law manufacture punching die, specially makes the high accuracy, the high life punching die, such as: Thin material small gap compound punching die, multi- locations continuous type compound die and so on, has the size precision high, the work component smachined surface roughness Ra value is small, the mold life higher characteristic. Its processing craft at present changed the electrical fire by the past ordinary engine bed rough machining spark cutting or the electricity puncher rough machining, finally precisely rubs truncates, also from takes shape rubs, optics curve rubs, the manual grid reference rubs gradually filters the continual path grid reference to rub and NC and the CNC continual path grid reference rubs, Processing coarseness may reach 0.001 0.0005mm, the processing surface roughness Ra value may reach 0.1 0.025 mu m. Therefore, with this craft manufacture the die , regardless of the size precision, the work components surface roughness, all can satisfy die, each kind of compound request, the die is especially higher than the electrical finishing craft manufacture scale.(4) gap size and degree of homogeneity the flange and other sheet forming sgene rally all must first punching (fall material) the plate to launch the semi finished materials, after also has the forming to fall the material, the incision obtains the single end product to flush. Therefore punching the work, including is commonly used punching hole, the margin, cut side and so on, regarding each kind of sheet pressing partall is necessary. Therefore punching the gap to flushes a out form in chprecision to have the decisive influence. punching the gap small and is even, may cause punching the size gain high accuracy. Regarding drawability, is curving and so on mould, the gap greatly will decide increases flushes the oral area size error and the snapping back. The gapnon-uniformity can cause to flush a burr enlarges and incurs cutting edge the non-uniform attrition. (5) ramming equipment elastic deformation In the ramming process After the punch press load bearing can have the certain elastic deformation. Although this kind of distortion quantity according to flushes the pressure the size to change also to have the obvious directivity, but on the pressing part, mainly is to has the volume ramming archery target stamping, embosses, the equalization, the pressure is raised, the wave, flushes crowds, the shape, the flange, hits flatly, thinly changes draw ability and so on the craft work punching forming flushes, has the significant influence to its ramming aspect size precision普通全鋼沖模的沖壓精度分析板料沖壓件的精度準(zhǔn)確顯示出其沖模的沖壓精度。而任何沖件的線性尺寸精度與形位精度主要取決于沖模沖裁和立體成形沖壓件展開平毛坯的落料精度。因此,多工步復(fù)合沖壓的單工位復(fù)合模、多工位連續(xù)模的沖壓精度,在普通沖壓的眾多種類與不同結(jié)構(gòu)的沖模中,最具典型性和代表性。沖模的沖壓精度分析對(duì)沖模投產(chǎn)至失效報(bào)廢各個(gè)時(shí)期沖件的實(shí)際誤差分析,可以看出其增大的時(shí)期及趨向,從而分析其增大的因素。新沖模投產(chǎn)至第一次刃磨前沖制沖件的誤差即所謂的初始誤差;沖模經(jīng)過20次左右刃磨至失效報(bào)廢前沖制的沖件誤差稱之為常規(guī)誤差;而沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件的允許最大誤差稱之為極限誤差。在現(xiàn)場(chǎng),確定沖模刃磨壽命的依據(jù)是沖件沖孔與落料的毛刺高度。由于任何成形件都具有沖裁作業(yè)(毛坯落料或沖孔),對(duì)于復(fù)合模尤為如此。所以,沖件毛刺高度的觸模檢查和測(cè)量并按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或JB4129-85沖壓件毛刺高度對(duì)照檢測(cè)就顯得十分重要。沖模的初始誤差通常是沖模整個(gè)壽命中沖件誤差最小的。其大小主要取決于沖模的制造精度與質(zhì)量及沖件尺寸、料厚以及間隙值大小與均勻度。沖模的制造精度及質(zhì)量又取決于制模工藝。對(duì)于料厚t1mm的中碳鋼復(fù)合沖裁模沖件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐都證明,電火花線切割制造的沖模沖件毛刺高度比用成型磨或NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨即精密磨削工藝制造的沖模沖件要高25%30%。這是因?yàn)楹笳卟粌H加工精度高,而且加工面粗糙度Ra值要比前者小一個(gè)數(shù)量級(jí),可達(dá)到0.025m。因此,沖模的制造精度與質(zhì)量等因素決定了沖模的初始沖壓精度,也造就了沖件的初始誤差。沖件的常規(guī)誤差是沖模經(jīng)第一次刃磨到最后一次刃磨后沖出最后一個(gè)合格沖件為止,沖件實(shí)際具有的誤差。隨著刃磨次數(shù)的增加,刃口的自然磨損而造成的尺寸增量逐漸加大,沖件的誤差也隨之加大。當(dāng)其誤差超過極限偏差時(shí),沖件就不合格,沖模也就失效報(bào)廢。/沖件上孔與內(nèi)形因凸模磨損尺寸會(huì)逐漸變??;其外形落料尺寸會(huì)因凹模磨損而逐漸增大。所以,沖件上孔與內(nèi)形按單向正偏差標(biāo)允差并依接近或幾乎等于極限最大尺寸制模。同理,沖件外形落料按單向負(fù)偏差標(biāo)注允差并依接近或幾乎等于極限最小尺寸制模。這樣就使沖件的常規(guī)誤差范圍擴(kuò)大,沖模可刃磨次數(shù)增加,模具壽命提高。沖件的極限誤差是具有極限偏差的沖件所具有的實(shí)際允許的最大尺寸誤差。這類沖件通常是在沖模失效報(bào)廢前沖制的最后一批合格沖件。對(duì)各類沖模沖件誤差在沖模整個(gè)壽命中出現(xiàn)的波動(dòng)、增減趨向及規(guī)律等進(jìn)行全面分析便可發(fā)現(xiàn):沖件誤差的主導(dǎo)部分是不變的;因刃口或型腔的自然磨損而出現(xiàn)的誤差增量隨沖模刃磨沖數(shù)增加而使這部分誤差逐漸加大;還有部分誤差的增量是非常規(guī)的、不可預(yù)見的。所以,各類沖模沖件誤差是由因定誤差、漸增誤差、系統(tǒng)誤差及偶發(fā)誤差等幾部分綜合構(gòu)成。1、固定誤差新沖模在指定的沖壓設(shè)備上投入使用至失效報(bào)廢的整個(gè)(總)壽命過程中,其合格沖件誤差的主導(dǎo)部分固定不變即所謂固定誤差。其大小就是新沖模第一次刃磨前沖制的合格沖件的偏差,也即沖模的初始誤差,而此時(shí)的沖模具有初始沖壓精度。刃磨后的沖模,因其工作零件(凸、凹模)磨損而改變尺寸誤差,使沖件識(shí)差增量隨刃磨次數(shù)增加而逐漸加大,故沖模刃磨后的沖壓精度亦稱“刃磨精度”比其初始精度要低。沖模沖件的固定誤差取決于以下各要素:(1)沖件的材料種類、結(jié)構(gòu)(形狀)尺寸及料厚沖裁間隙的大小及其均勻度對(duì)沖裁件的尺寸精度有決定性的影響。不同沖裁工藝、不同材料種類與不等料厚,間隙相差懸殊,沖壓精度差異很大。同一種模數(shù)m=0.34的2mm的料厚、中心有孔的H62黃銅材料片齒輪復(fù)合模沖件,當(dāng)取間隙C=0.5%t(單邊),用復(fù)合精沖模沖制,沖件尺寸精度達(dá)到IT7級(jí),沖件平直無拱彎,沖切面垂直度可達(dá)89.5,其表面粗糙Ra值為0.2m;而用普通復(fù)合模沖制,間隙C=5%t(單邊),沖件初始誤差亦即沖模的初始沖壓精度為1T9級(jí),沖切面粗糙度Ra值為12.5m,毛刺高度為0.10mm;還是這個(gè)沖件用連續(xù)模沖制,間隙C=7%t(單邊),初始沖件精度為IT11級(jí),沖切面更粗糙,甚至有肉眼可見的臺(tái)階。通常情況下,沖件材料及其厚度t是選取沖裁間隙的主要依據(jù)。一旦選定間隙就確定了沖件的平面尺寸的固定誤差的主體;沖件結(jié)構(gòu)剛度及立體形狀則影響其形位精度。(2)沖壓工藝及沖模結(jié)構(gòu)類型采用不同的沖壓工藝,沖件的精度及固定誤差相差甚大。除上述片齒輪實(shí)例說明,精沖工藝與普通沖裁的沖件精度與固定誤差相差一個(gè)數(shù)量級(jí)之外,即便在普通沖裁中,采用不同間隙沖裁,固定誤差相差也很大。例如料厚t=1.5mm的H62黃銅沖裁件,選用C40%t單邊類小間隙沖裁比選用C8%t(單邊)類大間隙沖裁,沖件固定誤差將加大40%60%,精度至少降一級(jí)。此外,采有無搭邊排樣,沖件的誤差要遠(yuǎn)大于有搭邊排樣沖件。無搭邊排樣沖件。無搭邊排樣沖件的精度低于IT12級(jí),而多數(shù)有搭邊排樣的沖件精度在IT11IT9級(jí)之間,料厚t4mm的沖件,尺寸精度會(huì)更低一些。不同沖模結(jié)構(gòu)類型,由于適用沖壓料厚及制造精度的差異,導(dǎo)致沖件的固定誤差有別。復(fù)合模中,多工位連續(xù)式復(fù)合模由于沖件連續(xù)重復(fù)定位加上制模誤差較大,故其沖件的固定誤差比單工位復(fù)合沖裁模要 大12級(jí)。(3)沖模制造工藝沖模主要工作零件即凸、凹模的加工程序,對(duì)操作上的技術(shù)要求不高,能夠一次成形較復(fù)雜的模腔。但其加工表面約厚0.030.05mm為高溫?zé)g的殘余樹枝狀?yuàn)W氏體組織,硬度可高達(dá)HRC6770,有顯微裂紋,容易在沖裁時(shí)出現(xiàn)崩刃或剝落。意大利Corrada公司的有關(guān)研究報(bào)告稱“線切割加工對(duì)表面金相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響,實(shí)際上已經(jīng)改變了金相結(jié)構(gòu)。我們必須用金剛石粉研磨或數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨削(對(duì)線切割件)作精加工”。近年來瑞士和日本等國,對(duì)電加工設(shè)備進(jìn)行了深入的研究和較大的改進(jìn),制造出功能齊全的高精度NC和CNC線切割機(jī),加工精度可達(dá)0.0050.001mm,甚至更小。加工表面粗糙度Ra值能達(dá)到0.4m。根據(jù)近年對(duì)國內(nèi)12家生產(chǎn)線切割機(jī)工廠的調(diào)研,國產(chǎn)線切割機(jī)加工精度各別廠家的各別型號(hào)線切割機(jī)可達(dá)0.0080.005mm,一般都在0.01mm或更大一些,個(gè)別也能達(dá)到0.005mm,加工表面粗糙度Ra值均大于1.6m。然而,電加工燒蝕金屬表面從而改變和損壞加工面金相結(jié)構(gòu)的特性不會(huì)改變,除非用磨削或其他加工法去除這一有害層。所以,僅僅用電加工法,包括電火花線切割與電穿孔,難以達(dá)到?jīng)_模,尤其高精度、高壽命沖模對(duì)尺寸精度與工作零件表面粗糙度Ra值要求。用精密磨削法制造沖模,特別是制造高精度、高壽命沖模,諸如:薄料小間隙復(fù)合沖裁模、多工位連續(xù)式復(fù)合模等,具有尺寸精度高、工作零件加工面粗糙度Ra值小、模具壽命高等特點(diǎn)。其加工工藝目前已由過去的普通機(jī)床粗加工改為電火花線切割或電穿孔機(jī)粗加工,最后精密磨削,也由成型磨、光學(xué)曲線磨、手動(dòng)座標(biāo)磨逐步過濾到連續(xù)軌跡座標(biāo)磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨,加工粗度可達(dá)0.0010.0005mm,加工表面粗糙度Ra值可達(dá)0.10.025m。所以,用該工藝制造的沖模,無論尺寸精度、工作零件表面粗糙度,都能滿足沖模,尤其各種復(fù)合模的要求,比電加工工藝制造的沖模高一個(gè)檔次。(4)間隙的大小與均勻度拉深、彎曲、翻邊及其他板料成形件一般都要先沖裁(落料)出平板展開毛坯,也有成形后落料、切開得到單個(gè)成品沖件。故沖裁作業(yè),包括常用的沖孔、切口、切邊等,對(duì)于每種板料沖壓件都是必要的。所以沖裁間隙對(duì)沖件的外廓尺寸精度有決定性的影響。沖裁間隙小而均勻,可使沖裁尺寸獲取更高精度。對(duì)于拉深、彎曲等成形模,間隙大定將增大沖件口部尺寸誤差及回彈。間隙不均勻會(huì)使沖件毛刺加大并招致刃口的不均勻磨損。(5)沖壓設(shè)備的彈性變形在沖壓過程中,沖床承載后會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形。雖然這種變形量依沖壓力的大小變化且具有明顯的方向性,但就沖壓件,主要是對(duì)具有體積沖壓性質(zhì)的壓印、壓花、校平、壓凸、起波、沖擠、鐓形、翻邊、鐓粗、打扁、變薄拉深等工藝作業(yè)沖制成形的沖件,對(duì)其沖壓方面的尺寸精度有重大影響。
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