文档介绍：第一部分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,年产量800万件。
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/Mpa)
抗拉强度(σ0/ MPa )
伸长率(%)
屈服点(MPa)
220~310
280~390
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,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
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 > 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:
L=
由于零件的弯曲角为,故毛坯的展开长度为:
L=
查表得:xo=
∴ L = +(1 + ×) +
= +
= ㎜
(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a1=㎜,
故条料宽度为:
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:Δ=
∴
㎜。
(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㎜×㎜。
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。
条料的毛坯尺寸为575㎜×㎜,故一张条料可冲出30个工件。
一个进距内材料的利用率为:
η=
=
=
一张条料上总的利用率为:
ηs== =
图1-3 排样图
、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
= ××2