首页 理论教育 工艺优化:第三道工序模具设计改进

工艺优化:第三道工序模具设计改进

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:本套模具同时完成四道工序,采用复合模。当模具接近下死点,也即翻孔工序接近完成时,切断模3撞上垫块2停止向下运行,使得整形块4也停止向下运行,翻孔凹模5继续下行,其外表面与切断模3配合,完成切断工序。dt=±δ凸=mm3.模具非标零件设计垫块的一个作用是通过它与顶杆的配合对切断模进行导向,对工件进行切断的间隙是通过装配来保证的。

工艺优化:第三道工序模具设计改进

本道工序完成凸缘整平、冲孔、翻孔、切定位悬臂。本套模具同时完成四道工序,采用复合模。

1.模具结构设计

二次拉深后,工件凸缘有弯曲,如图3-35所示。本道工序要在凸缘处切出用于后续工序定位的小槽,因此就要先对凸缘进行平整再切小槽。

冲孔翻孔模装配图如图3-36所示。工件的定位由凸凹模22的外表面和定位板20完成。定位板20上的矩形小块,用于限制工件的转动自由度

978-7-111-46888-2-Chapter03-56.jpg

图3-35 二次拉深后的工件形状

模具的工作过程:上模下行,整形块4、冲孔凸模19压着工件并推动定位块20下行,冲孔凸模19与凸凹模22配合完成冲孔;上模继续下行,由凸凹模22与翻孔凹模5配合完成翻孔工序。在此过程中,整形块4的下表面与翻孔凹模5的下表面组成上模,压料圈23的上表面与切断模3的上表面组成下模,完成工件凸缘的整平工序。当模具接近下死点,也即翻孔工序接近完成时,切断模3撞上垫块2停止向下运行,使得整形块4也停止向下运行,翻孔凹模5继续下行,其外表面与切断模3配合,完成切断工序。

零件图能够看出,压料圈23装有四条顶杆,切断模3装有两条顶杆,虽然它们都由压力机下面的气动装置提供动力,但它们是相对独立的两部分,当切断模3停止运动时,压料圈23仍能继续下行。这种工作方式会导致气动装置受力的变化,但因切断模3在工作过程中实际整形面积所占比例不大,所以对气动装置的影响不大。

另外,模具对弹性装置有一定的弹力要求。切断模3的弹力要大于整形力,整形块4的弹力要大于切断模3的弹力。整形块4既要有不大的弹力,又要提供较大的整形力,因此为其提供动力的弹性元件最好采用橡胶,切断模3由压力机下面的气动装置提供动力。而定位块5的弹力,要大于卸料力。

2.确定刃口尺寸

工序半成品尺寸及公差见表3-6。

(1)冲孔刃口尺寸的确定(ϕ34.02+0.10mm)

取凸模及凹模的制造公差等级为IT5及IT6。因为是圆形的刃口,达到这样的精度还不算太难。

dt=(dmin+0-δ=34.070-0.011mm

da=(dt+Zmin0+δ凹=34.14+0.0160mm

(2)翻孔刃口尺寸的确定

1)确定凸模与凹模之间的单边间隙Z。按照冲压手册推荐为

Z=0.75t=0.75mm

2)确定凸模与凹模刃口尺寸。该制件完成冲压加工后,还将用其外壁与其他工件焊接,所以采用外形标注。翻孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸(内形尺寸),且此制件是拉深后进行冲孔、翻孔加工。这样在凸模及凹模刃口尺寸的标注上就存在问题。

为了尽量减小加工带来的误差,翻孔凸模比上道工序(二次拉深工序)凸模尺寸略大一些。

978-7-111-46888-2-Chapter03-57.jpg

图3-36 冲-L翻孔模装配图

dt=43.3130-0.03mm

考虑到前道工序为二次拉深,其凹模刃口尺寸为45.313mm,如果使用冲压手册推荐的间隙值,则翻孔凹模刃口尺寸应为44.813mm,这样的尺寸对于制件其他未翻孔部分显然有些小,因此,翻孔凹模尺寸比翻孔凸模尺寸大一个料厚较为合理。

da=(dt+Z+δ0=(43.313+2×1)+0.0390=45.313+0.0390mm

(3)切断部分刃口尺寸的确定

冲4mm部分刃口尺寸

dt=(dmin+0-δ凸=4.0360-0.008mm

da=(dt+Zmin0+δ凹=4.106+0.0120mm

式中,X是磨损系数,见附表9;Zmin是冲裁间隙,见附表8。

冲29.4mm部分的刃口尺寸。按中心距公式进行计算,取凸模的制造公差为IT8。凹模与凸模之间的间隙值是由配作确定,因此不用计算,也不用在图样上标注公差。

dt=(dmin+0.5Δ)±δ=(29.4±0.016)mm

3.模具非标零件设计

垫块的一个作用是通过它与顶杆的配合对切断模进行导向,对工件进行切断的间隙是通过装配来保证的。在模具工作时,垫块要承受一定的冲击载荷。所以用45钢,并进行热处理。垫块如图3-37所示。

切断模在模具工作过程中,要进行上下移动,并在静止时与翻孔凹模的外壁配合完成切断工序。该零件主要受到上模作用向下的轴向力,以及顶杆给它的向上的轴向力,几乎没有使切断模与顶杆分离的轴向力。要保证其切断时的精度,就需要有良好的导向,该零件与负责导向的顶杆采用过盈配合进行联接;若用螺纹联接,在冲压的冲击载荷作用下,易产生相对横向位移而影响切断的精度。切断模如图3-38所示。(www.xing528.com)

在模具工作过程中,对整形块没有很高的配合精度要求,但要承受橡胶作用的向下的轴向力,该零件通过与卸料螺钉的螺纹联接,将轴向力传递给卸料螺钉,卸料螺钉同时负责该零件的导向。在模具工作过程中,整形块负责整形,对硬度有一定要求,故选用T10并进行热处理。整形块如图3-39所示。

在模具工作过程中,翻孔凹模参与翻孔工序及切断工序的工作,因此对精度及硬度要求较高。翻孔凹模如图3-40所示。

垫板用于防止冲孔凸模直接撞击模柄,如果冲孔凸模直接撞击,模具长时间工作后,容易导致模柄螺纹的损坏。该零件与卸料螺钉配合,对整形块进行导向,所以对硬度有一定要求,采用45钢并进行热处理。垫板如图3-41所示。

凸模固定板如图3-42所示。

冲孔凸模中的长方形的不通孔,可以用铣床加工,也可以用电火花加工,甚至可以用线切割机将其做成通孔。冲孔凸模如图3-43所示。

定位板中间长杆的横截面做成方形,是为了防止定位板在水平面中旋转。在模具工作过程中,该零件还负责顶出冲孔废料,为顶出提供动力的是在其下面的弹簧,但冲压结束时,定位板要回到上面,其上表面要高出凸凹模上表面3mm左右,且定位板的直径较废料的直径要小一些,这样操作人员就容易将废料从定位板上取走。定位板如图3-44所示。

978-7-111-46888-2-Chapter03-58.jpg

图3-37 垫块

978-7-111-46888-2-Chapter03-59.jpg

图3-38 切断模

978-7-111-46888-2-Chapter03-60.jpg

图3-39 整形块

978-7-111-46888-2-Chapter03-61.jpg

图3-40 翻孔凹模

978-7-111-46888-2-Chapter03-62.jpg

图3-41 垫板

978-7-111-46888-2-Chapter03-63.jpg

图3-42 凸模固定板

978-7-111-46888-2-Chapter03-64.jpg

图3-43 冲孔凸模

978-7-111-46888-2-Chapter03-65.jpg

图3-44 定位板

凸凹模底部的方形用于防止凸凹模在水平面内转动。用销钉也能起到相同的作用,但凸凹模就要加大尺寸。凸凹模如图3-45所示。

压料圈还有对工件凸缘的整形作用,对硬度有一定要求,采用T10,并进行热处理。压料圈如图3-46所示。

顶杆如图3-47所示。

978-7-111-46888-2-Chapter03-66.jpg

图3-45 凸凹模

978-7-111-46888-2-Chapter03-67.jpg

图3-46 压料圈

978-7-111-46888-2-Chapter03-68.jpg

图3-47 顶杆

978-7-111-46888-2-Chapter03-69.jpg

图3-48 齐边模模架装配图

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈