;其次要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件 规格品种,发展和完善联销网,保证供货迅速。
模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视。
在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在 20~30之间,因此选用优质钢 材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。
对于模具钢来说,要采用电渣 重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的 模具钢。
如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。
粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程 中产生的一次碳化物粗大和偏析,从而影响材质的问题。
其碳化物微细,组织均匀,没有材 料方向性,因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一 种很有发展前途的 5钢材。
特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具,其优越性更加突出。
这 种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具,如型腔、形芯、浇口 等主要部件。
另外,模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化,尽量缩短供货时间亦是 重要方向。
模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。
模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。
模具表面处理除完善普及常用表面处理方法,即扩渗如:渗碳、渗 氮、渗硼、渗铬、渗钒外,应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积TiN、TiC 等、等离子 喷涂等技术。
6 计算机机箱插口封条冲压模具设计第一章 零件的形状尺寸及要求 零件的形状如图 1-1。
此零件为计算机机箱插口的封条,当不用此插口时,将其装在上面用来防止灰尘等进入机箱内,当需要用此插口时,即将封条取下来。
(零件材料为 08F 08F 是优质碳素结构钢其中 F 表示沸腾钢08 表示平均含碳量),年产量 800 万件。
5 7 4 120 图 1-1 零件形状尺寸图第二章 零件材料性能分析 08F 钢板较软,查表的其性能如下:(见表 1-1) 表 1-1 08F 钢性能 抗剪强度(τ 抗拉强度(σ0/ 伸长 屈服 /Mpa) MPa ) 率() 点(MPa) 220310 280390 32 180第三章 有关模具结构形式的选择 由于零件是大批量生产,故可考虑用级进模或复合模。
我们先来分析零件的工艺性。
零件的整个成形过程包括冲孔、落料与弯曲三个过程,其中,弯曲部分必须先冲出小孔才能弯曲,因此,若采用复合模,弯曲时,冲孔凸模留在孔内, 7阻止了弯曲的进行,故我们考虑采用级进模。
另外,零件只是密封机箱的一部分,但密封的要求不高,故对零件的精度要求不高,因此,我们在设计模具时,对其精度的要求也可适当的放松,尽量满足其大批量生产的要求,并从经济性要求来考虑,尽量减少材料损失。
第四章 几种方案的比较 根据零件的形状,我们初步拟订以下几种方案: 方案一:冲孔→落料→弯曲 方案二:弯曲→冲孔→落料 方案三:冲孔→弯曲→落料 方案一首先冲出两个大孔和小孔,然后将外形落料,最后进行弯曲,这种方案看起来很好,但我们考虑模具采用的是级进模,落料后,工件从条料上掉了下来,我们再进行第三步弯曲时,必须用手拿工件放在弯曲模部分,且还要重新进行定位,因此不利于大批量生产。
方案二克服了方案一的问题,即工件在落料之前,完成了冲孔与弯曲两个过程,但又产生了一个新的问题。
由于压力机是上下作垂直运动,因此,冲孔等工序都应该是在水平面内完成,但弯曲部分还有一小孔,若与弯曲同时进行,则必将阻止弯曲的进行,若放到第二道工序,则冲小孔必须在垂直平面内完成,故无法设计模具。
方案三先进行冲孔,跟方案一相同,要克服方案一的问题,我们将弯曲与落料工序调换过来,先进行弯曲,最后才进行落料。
在第一个工位,我们将中间两个大孔及弯曲部分的一个小孔冲裁出来,在第二个工位,我们利用前一个工位冲出的两个大孔作为定位孔,对要弯曲的部分进行剪切并弯曲,这两个过程同时进行,在第三个工位,我们将整个工件的外形落料出来,整个过程连为一整体,是一个连续生产的过程。
综合以上比较,我们知道方案三的生产率高,克服了其它几中方案的缺点,适合于大批量生产,故我们采用方案三。
第五章 有关工艺的计算 1.毛坯尺寸的计算 8 (1) 弯曲件毛坯长度的计算(如图 1-2): 图 1-2 弯曲件毛坯长度 由于弯曲半径 r 1 gt 0.5 t,故毛坯的长度应等于零件直线段长度和弯曲部分应变中性层长度之和,即: π L ∑ Li ∑ ri x oi t x i 180 由于零件的弯曲角为 90 o ,故毛坯的展开长度为: π L l1 l 2 r x o t 2 查表得:xo 0.45 3.14 ∴ L 8.2 1 0.45×0.8 118.2 2 2.14 126.4 128.54 ㎜ 2 搭边值的确定: 为补偿定位误差,维持条料一定的强度和刚度,保证送料的顺利进行,工件与边缘、工件与工件之间应有一定的搭边值,但由于工件的精度要求不高,且材料比较软,从经济性角度考虑,我们优先考虑提高材料的利用率,故工件与工件之间将不增加搭边值,以免增加模具的制造费用及浪费材料。
查表得:工件与边缘之间的搭边值为 a11.8 ㎜, 故条料宽度为: B 0 D 2a 1 0 9 式中:B——条料标称宽度㎜ D——工件垂直于送料方向的最大尺寸㎜ a1——侧搭边㎜ Δ——条料宽度的公差㎜ 查表得:Δ0.6 ∴ B 0 0.6 128.54 3.6 0.60 0.6 132.74 0 0.6 我们将其定为 132.5 ㎜。
3 条料长度的确定: 工件的宽度为 19 ㎜,故在充分考虑冲裁操作方便性的情况下,我们将条料的长度定为 575 ㎜。
故对条料的下料尺寸为 575 ㎜×132.5 ㎜。
2.计算排样 排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作,排样的合理与否,影响到材料的经济利用率,还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。
由于工件外形规则,且所要求的精度要求不高,故从经济性角度考虑,我们选择少废料排样方式,具体排样方式如图 1-3。
3.计算材料的利用率 条料的毛坯尺寸为 575 ㎜×132.5 ㎜,故一张条料可冲出 30 个工件。
一个进距内材料的利用率为: nA η × 100 0 0 Bh 2151 × 100 0 0 132.5 × 19 85.4 0 0 一张条料上总的利用率为: 10 NA 30 × 2151ηs × 100 0 0 × 100 0 0 84.7 0 0 BC 132.5 × 575 图 1-3 排样图4.冲裁力、卸料力、推件力、弯曲力计算及初选压力机1 零件外形落料力:F1 KLtτ 1.3×0.8×250×275 71500N2 冲孔力:F2 2KL1tτKL2tτ π × 3.5 2×1.3×0.8×250×π×12 1.3×0.8×250× 3 2 3.5 2 19603.5N 6960.7N 26564N3 弯曲力计算: 11 由于弯曲时,有一条边同时要被剪开我们先算这个剪切力 F3 KLtτ 1.3×8.5×0.8×250 2210N 最大自由弯曲力N为 cKBt 2 F自 σ0 rt 式中:c ——与弯曲形式有关的系数。
由于是 V 形件,查表得 c0.6。
K ——安装系数,一般取 1.3。
B——弯曲宽度mm t ——料厚mm r ——弯曲半径,r 1 ㎜ σ0——材料的强度极限,σ0300MPa 0.6 × 1.3 × 19 × 0.64 F自 × 300 1216N 1.8 4 压料力的计算: 压料力 F 压值可近似取弯曲力的 30~80。
F压 0.5 × F自 0.5 × 1216 608 N 5 校正弯曲力的计算: 为了提高弯曲件的精度,减小回弹,在板材自由弯曲的终了阶段,凸模继续下行,将弯曲件压靠在凹模上,其实质是对弯曲件的圆角和直边进行精压,此为校正弯曲。
此时,弯曲件受到凸凹模挤压,弯曲力急剧增大。
F校 PA 80×19×1.8 2736N P ——单位面积上的校正力Mpa A ——校正面垂直投影面积mm2 12 6卸料力、推料力的计算: 查表得: K 卸 0.04 K 推 0.055;
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