根据以上分析确定该制件的生产采用倒装式复合模具生产
2.8小结
本章进行了工件的冲压工艺分析、工艺方案的确定和模具结构方案的初步确定。
第三章 落料冲孔模工艺计算及模具形式的确定
3.1排样设计及材料的利用率分析
1)、排样方式的选择
方案一有废料排样 沿冲件外形冲裁在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证因此冲件精度高模具寿命高但材料利用率低。
方案二少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响冲件质量差模具寿命较方案一低但材料利用率稍高冲模结构简单。
方案三无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些但材料利用率最高。 根据对所给零件的分析,采用直排有废料排样方式,这样可以保证冲件质量,提高模具寿命。可以补偿送料误差,以保证冲出合格工件;保持条料刚度利于送料,避免废料丝进入模具间隙损坏模具。 2)、计算条料宽度
搭边的作用是补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,以保证零件质量和送料方便。搭边过大,浪费材料、搭边过小、冲裁时容易翘曲或被拉断,不仅会增大冲件毛刺,有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口,降低模具寿命、影响送料工作。 搭边值通常由经验确定,表3-1所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。
根据零件形状,查表3-1工件之间搭边值a=2mm, 工件与侧边之间搭边值a1=2.2mm。
则条料宽度为 70+2X2.2=74.4(mm) 因存在剪裁偏差取75mm
图 3-1
3)、确定步距
送料步距S条料在模具上每次送进的距离称为送料步距,每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关,是决定挡料销位置的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关,进距确定的原则是:最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值,最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料,并有一定的间隙。
送料步距S
S =70+2 =72(mm)
排样图如图3-2所示
图 3-2
4)、板料规格
选用1500mmx2800mmx2mm 5)、条料长度
L=1500mm
6)、每张板料可裁剪的条料数
2800/84.4=33条 余1.7mm 7)、每条条料可冲裁的零件数
1600/72=22 件 余2mm 8)、每快板料可冲裁的零件数
33x22=726个 9)、冲裁截面面积
由软件可求出冲裁件面积S=4935.84mm2 10)、一块板料的材料利用率
726x4935.84/1600x2800=79.98%
3.2 冲裁力计算
1)、冲裁力的计算
用平刃冲裁时,其由文献【1】公式3—17实际冲裁力F一般按下式计算
F=kLtτkp 式中 F—冲裁力
L—冲裁周边长度 t—材料厚度
τb—材料抗冲剪强度:τkp=(0.7~0.9)τb
K—系数,系数K是考虑到实际生产中,模具间隙值的波动和不均匀,刃口磨损、
板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数,一般取K=1.3。
计算冲裁件轮廓周长L
L= a+2b+c=2x70+60+80+2πr=311.4(mm)
由文献【2】表4—12知 取τb=450Mpa 所以
F=kLtτkp=1.3×311×2×0.8×450=187.2 (KN)
2)、卸料力、推件力的计算
卸料力FX
FX=KXF 公式3-19
推件力FT
FT =nKTF 公式3-19
N~梗塞在凹模内的制件或废料数量(n=h/t):由文献【1】查表(3-20)h=6 ; H~直刃口部分的高(mm) T~材料厚度(mm)
(KX、KT为卸料力、推件力系数其值由 图 3-2-1可得)
FX=KXF =0.045×187200 =8.424(KN) FT=nKTF
=3×0.055×187200
=30.888(KN)
所以总冲压力
FZ=F+FX+FT
=187.2+8.424+30.888 =226.5(KN)
图 3-3-2
3.3压力机选择
3.3.1冲压设备的选择原则
冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的几何形状、尺寸及精度要求等因素来确定的。冲压生产中常用的冲压设备种类很多,选择冲压设备时主要考虑下述因素:
1) 冲压设备的类型和工作方式是否适用于应完成的工序;是否符合安全生产和环保的要求;
2) 冲压设备的压力和功率是否满足应完成工序的需要;
3) 冲压设备的装模高度、工作台面尺寸、行程等是否适合应完成工序所用的模具; 4) 冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。 3.3.2选择压力机及压力机参数
由表2-7[4]查得,冲槽时的压力机应选标称压力为1250×103N的开式双柱可倾压力
机J23-125
表4-1 开式可倾压力机J23-125主要技术参数
型号 J23-125 最大闭合高度/mm 480 垫板尺寸/mm 厚度 100 孔径 250 直径 60 公称压力/KN 1250 闭合高度调节量/mm 110 滑块行程/mm 145 710×1080 模柄孔尺寸/mm 深度 75 滑块行程次数/n˙min-1 38 工作台尺寸/mm 长×宽 3.4 模具压力中心的确定 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作,应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨之间产生过大的摩擦,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的使用寿命。