调节偏心轮冲孔落料模设计.doc

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1、调节偏心轮冲孔落料模设计一、冲压工艺分析及模具结构类型该冲裁件的材料为Q235,料厚t=1.5mm,该冲裁件结构简单,比较适合冲裁。技术要求,该零件尺寸图上所有未标注公差为IT14级确定工件尺寸公差,属自由尺寸,因此,尺寸精度要求较低。因生产批量较大,适宜采用落料冲孔复合模结构设计。二、排样设计在冲压零件的成本中,材料费用约占60%以上,因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。排样合理与否不但影响材料的经济利用,还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。因此,排样时应考虑如下原则:1.提高

2、材料利用率(不影响制件使用性能前提下,还可适当改变制件形状)。2.排样方法使应操作方便,劳动强度小且安全。3.模具结构简单、寿命高。4.保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。根据零件实际情况,采用有废料排样法:如,沿制件的全部外形轮廓冲裁,在制件之间及制件与条料侧边之间,都有工艺余料(称搭边)存在。因留有搭边,所以制件质量和模具寿命较高,但材料利用率降低。表1搭边a和a1数值(低碳钢)查表1得:两工件间的搭边:a1=1mm工件边缘搭边:a=1.2mm步距为:53mm条料宽度B=(D+2a)(mm)式中:B——条料宽度的基本尺寸(mm);D——条料宽度方

3、向零件轮廓的最大尺寸(mm);a——侧面搭边,查表1(mm);条料宽度B=(52+1.2*2)=54.4mm确定后排样图如图2图2三、材料利用率  在冲压零件的成本中,材料费用约占60%以上,因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。不合理的排样会浪费材料,衡量排样经济性的指标是材料的利用率,可用下式计算:η=F/F0×100%=F/AB×100% 式中η——材料利用率;F——工件的实际面积;F0——所用材料面积,包括工件面积与废料面积;A——送料进距(相邻两个制件对应点的距离);B——条料宽度。材料利用率η=F/F0

4、×100%=F/AB×100%η=(2122.64-339-94)/2883.2*100%=61.8%四、冲裁力与压力中心计算1、冲裁力计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁的需求。普通平刃冲裁模,其冲裁力P一般可按下式计算:FP=KptLτ   式中τ——材料抗剪强度   L——冲裁周边总长(mm);   t——材料厚度(mm)   系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙之波动(数值的变化或分布不均)、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数,一般取

5、13。当查不到抗剪强度τ时,可用抗拉强度σb代替τ,而取Kp=1的近似计算法计算。当上模完成一次冲裁后,冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内,模面上的材料因弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行,必须将箍在凸模上的材料料刮下,将梗塞在凹模内的制件或废料向下推出或向上顶出。从凸模上刮下材料所需的力,称为卸料力;从凹模内向下推出制件或废料所需的力,称为推件力。影响卸料力、推件力的因素很多,要精确地计算是困难的。在实际生产中常采用经验公式计算:卸料力F卸=K卸*F落推件力F推=nK推*F落式中P——冲裁力(N);K——卸料力系数,其值为0.0

6、2~0.06(薄料取大值,厚料取小值);K1——推料力系数,其值为0.03~0.07(薄料取大值,厚料取小值);K2——顶件力系数,其值为0.04~0.08(薄料取大值,厚料取小值);n——梗塞在凹模内的制件或废料数量(n=h/t);h——直刃口部分的高(mm);t——材料厚度(mm)。卸料力和顶件力还是设计卸料装置和弹顶装置中弹性元件的依据。落料力F落=KptLτ=1.3*材料周边的总长*材料厚度*Q235钢的抗剪强度=1.3*(163.4+68.3)*1.5*235=106.2KN卸料力F卸=K卸*F落=0.04*106.2=4.25KN推件力F推=nK推*

7、F落=0.05*106.2=5.31KN总冲压力=F落+F卸+F推=106.2+4.25+5.31=115.76KN2、压力中心计算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,应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。对于带有模柄的冲压模,压力中心应通过模柄的轴心线。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磨损,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心,可按下述原则来确定:(1)对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。(2)工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压

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