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零件简图:如图3-11所示
零件名称:汽车务轮架加固板
材料:08钢板
厚度:4mm
生产批量:大量生产
要求编制工艺方案。
 
图3-11汽车备轮架加固板零件图
 
 
该零件为备轮架加固板,材料较厚,其主要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称,无尖角、凹陷或其他外形突变,系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求,壁部圆角半径,相对圆角半径为,大于表相关资料所示的最小弯曲半径值,因此可以弯曲成形。的八个小孔和两个腰圆孔分别均布在零件的三个平面上,孔距有们置要求,但孔径无公差协作。圆孔精度不高,弯曲角为,也无公差要求。
通过上述工艺分析,可以看出该零件为一般的厚板弯曲件,尺寸精度要求不高,主要是轮廓成形问题,又属大量生产,因此可以用冲压方法生产。
 
 
(1)计算毛坯尺寸
该零件的毛坯开放尺寸可按式下式计算:
                        
上式中
               圆角半径;
                板料厚度;
                 为中性层系数,由表查得;
                ,为直边尺寸,由图3-13可知,
                          
                          
将这些数值代入,得毛坯宽度方向的计算尺寸
                                 
考虑到弯曲时板料纤维的伸长,经过试压修正,实际毛坯尺寸取。
同理,可计算出其他部位尺寸,最终得出如图3-14所示的弯曲毛坯的外形和尺寸。
(2)确定排样方式和计算材料利用率
图3-14的毛坯外形和尺寸较大,为便于手工送料,选用单排冲压。有三种排样方式,见图3-15a、b、c。由表查得沿送料进方向的搭边,侧向搭边,因此,三种单排样方式产材料利用率分别为64%、64%和70%。第三种排样方式,落料时需二次送进,但材料利用率最高,为此,本实例可选用第三种排样方法。
 
 
 图3-14加固板冲压件开放图
 
 
  a)材料利用率64%                                      b)材料利用率64%
 
 
c)材料利用率70%
 
图3-15加固板的排样方式
 
 
(3)冲压工序性质和工序次数的选择
冲压该零件,需要的基本工序和次数有:
(a)落料;                                
(b)冲孔6个;
(c)冲底部孔2个;
(d)冲孔;
(e)冲2个腰圆孔;                               
(f) 首次弯曲成形;
(g)二次弯曲成形。
(1)工序组合及其方案比较
依据以上这些工序,可以作出下列各种组合方案。
方案一:
(a)落料,如图3-16所示。
      (b)冲壁部孔6个。
      (c)冲底部两个孔、一个圆孔和两个腰圆形孔,见图3-19。
      (d)首次弯曲成形,如图3-17所示。
      (e)二次弯曲成形,如图3-18所示。
方案二:
(a)落料和冲2个腰圆孔。
      (b)冲底部两个孔、壁部六个孔和孔。
      (c)首次弯曲成形,见图3-17。
      (d)二次弯曲成形,见图3-18。
方案三:
(a)落料和冲零件上的全部孔。
(c)首次弯曲成形,见图3-17。
      (d)二次弯曲成形,见图3-18。
方案四:
(a)落料,见图3-16。
      (b)冲底部两个孔、一个圆孔和两个腰圆形孔,见图3-19。
      (c)首次弯曲成形,见图3-17。
      (d)二次弯曲成形,见图3-18。
      (e)冲壁部两个孔。
      (f)冲另一个面壁部四个孔。
方案五:
(a)落料,见图3-16。
      (b)首次弯曲成形,见图3-17。
      (c)二次弯曲成形,见图3-18。
      (d)冲底部两个孔和一个孔。
      (e)冲腰圆孔。
      (f)冲侧壁六个孔。
方案六:
(a)落料,见图3-16。
      (b)冲底部两个孔、一个孔和两个腰圆孔,见图3-19。
(c)首次弯曲成形,见图3-17。
      (d)二次弯曲成形,见图3-18。
      (e)钻壁部六个孔。
对以上六种方案进行比较,可以看出:
方案一,从生产效率、模具结构和寿命方面考虑,将落料和零件上的孔组合在三套模具上冲压,有利于降低冲裁力和提高模具寿命,同时模具结构比较简洁,操作也较便利。但是,该方案的二次弯曲均支配大冲孔以后进行,弯曲回弹后孔距不易保证,影响零件精度。
方案二,落料和冲腰圆孔组合以及底部两个孔和壁部六个孔组合冲出,可以节省一道工序,但是模具结构比方案一简单,同时多凸模厚板冲孔模简洁磨损,刃磨次数增多,模具寿命低。二次弯曲工序均在冲孔后进行,产生与方案一相同的缺点。
方案三,落料和零件上的孔接受复合模组合冲压,优点是节省了工序和设备,可以提高和生产效率,但模具结构简单,且壁部六个孔处的孔边与落料外缘间距仅8mm,模壁强度较差,模具简洁磨损或破坏,因此不宜接受。
方案四,壁部六个孔支配在弯曲后进行,可以提高孔距精度,保证零件质量,但是壁部冲孔的操作不便,同时弯曲后二次冲孔的模具费用也较高。
方案五,全部冲孔工序支配在弯曲成形后进行,缺点是成形后冲孔,模具结构简单,刃磨和修理比较困难,上、下料操作也不便利。
方案六,状况与方案四基本相同,但壁部六个孔改为钻孔,可以保证孔间尺寸,提高了零件精度,同时可削减两套冲孔模,有利于降低零件的生产成本。缺点是增加了钻孔工序,增加工序时间。
通过以上的方案分析,可以看出,在肯定的生产批量条件下,选用方案六是比较合理的。确定了工艺方案以后,就可以进行该方案的模具结构形式的确定,各工序的冲压力计算和冲压设备的选用。
图3-16加固板落料模
1-下模板、2-导柱、3-导套、4-卸料板、5-螺钉、
6-螺钉、7-凹模、8-上模板、9-销钉、10-挡料销、
11-螺钉、12-凸模、13-销钉、14-销钉