回油管夹片级进模模具设计-冲压模具(编辑修改稿)

回油管夹片级进模模具设计-冲压模具(编辑修改稿)内容摘要：

广模具 CAD/CAM 技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。 加大技术培训和技术服务的力度。 应时一步扩大 CAE 技术的应用范围。 对于已普及了模具 CAD/CAM 技术的一批以家电行业代表的企业来说，应积极做好模具 CAD/CAM 技术的深化 应用工作，即开展企业信息化工程，可从 CAPP,PDM、 CIMS,VR，逐步深化和提高。 、快速原型制造 (RPM)技术得到更好的发展 快速原型制造 (RPM)技术是美国首先推出的。 它是伴随着计算机技术、激光成形技术和 新材料技术的发展而 产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散 /堆积 (即材料累加 )成形思想，根据零件 CAD 模型、快速自动完成复杂的三维实体 (原型 )制造。 RPM 技术是集精密机械制造、计算机、 NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术，被公认为是继 NC 技术之后的一次技术革命。 RPM 技术可直接或间接用于模具制造。 首先是通过立体光固化 (SLA)叠层实体制造 (LOM) 激光选区烧结 (SLS)、三维打印 (3DP)熔融沉积成形 (FDM)等不同方法得到制件原型。 然后通过一些传统的快速制模方法，获得长寿命的金属模具或非金属的低 寿命模具。 主要有精密铸造、粉末冶金、电铸和熔射 (热喷涂 )等方法。 这种方法制模，具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点。 从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需时间的 1/3 和成本的 1/4 左右。 因此，快速制模技术与快速原型制造技术的结合，将是传统快速制模技术，进一步深入发展的方向。 5 RPM 技术还可以解决石墨电极压力振动 (研磨 )成形法中母模 (电极研具 )制造困难问题，使该法获得新生。 青岛海尔模具有限公司还构建了基于 RE(逆向工程技术 )/RPM 的模具并行开发系统，具有开发质量高、开发成本低及开发 周期短等优点。 6 2 工件的工艺性分析 工艺分析 在一般情况下，影响冲压件工艺性的因素有几何形状、尺寸、精度、表面粗糙度及毛刺。 冲压件工艺性对冲压件质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及设备选用等都用很大的影响 [1]。 良好的冲压件工艺性可显著降低冲压件的制造成本，节省材料，减少成形工序，提高产品寿命和产品质量 . 工件如图 21所示 ，材料为 45，厚度 1mm 图 21 回油管夹片 对课题应解决的主要问题 ， 该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。 零件为大批量生产， 通过分析工 件的结构特点， 该工件对尺寸精度要求不是很高，大批量生产，可以考虑用级进模生产。 工位中包括冲孔工序和弯曲工序，由于孔的精度要求不高，而且孔离弯曲不会有一定的距离，所以可以采取先冲孔，后弯曲。 通过综合分析，最终的工艺方案为： 侧刃 切边、冲孔、 切槽 、弯曲 、空工位、 切断级进模。 7 排样 的设计和计算 由于产量大，材料利用率是一项很重要的经济指标，要提高材料利用率就必须减小废料面积，条料在冲裁过程中翻动要少，使工人操作方便、安全，减轻劳动强度，排样应保证冲裁件的质量，无论是采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在 条料上的不同布置方法，排样方法有直排、斜排、对排、多排等多种形式的排列方式，可以根据不同的冲裁件形状加以选出用。 经过分析 采用有废料的直排法，比较方便、合理。 由于工件有弯曲工序，所以要先进行毛坯的尺寸计算。 毛坯的尺寸计算 工件的弯曲部位利用弯曲件展开计算公式求出 ： 中性层半径计算： KtR （ 21） 式中 —— 中性层半径； R—— 弯曲内半径； K—— 中性层因数，查表取 [2]； t—— 材料厚度。 通过计算得出工件的两处弯曲的中性层半径 分别 为 1 1 0. 28 1 1. 28R K t      ， 2 12 1 K t       最终确定该毛坯的工件展开图如图 22 所示。 图 22 毛坯的工件展开图 8 确定搭边值 搭边起补偿条料的剪裁误差，送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。 使凸，凹模刃口双边受力，受力平衡，合理间隙一易破坏，模具寿命与工 件断面质量都能提高。 对于利用搭边自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。 搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。 一般板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形状愈复杂，则搭边值也应愈大。 由查表 [2]得 工件间 搭边 值 a1 =3mm、 侧面 a=3mm。 送料步距与条料宽度的计算 采用直排 有废料的排样方式 ，如图 23 所示： 图 23 排样图 计算冲压件的毛坯面积 ，通过 AUTOCAD 的面积测量功能，得 ： A= 送料步距Ａ ： 送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，每次只冲一个零件的步距按式： A＝ D＋ a1 ， A＝ 19＋ 3＝ 22mm 条料宽度 B： B＝ （ 78+2 3） mm=84mm 9 材料利用率的计算 通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率來表示 ， 按式 ： =01SS  100%=ABS1  100% （ 22） 式中 1S —— 一个步距内零件的实际面积 0S —— 一个步距内所需毛坯面积 A—— 送料 步距 B—— 条料宽度 带入数据可 得： =ABS  100%= 84mmmm mm  100%=% 10 3 冲压设备的确定 计算冲压力 计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。 压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。 一般可按下公式计算： LtFP  （ 31） 式中 FP冲裁力（ N）； L冲裁周边长度（ mm）； t冲裁料厚 (mm)； τ b 抗剪强度（ MPa）； 冲裁力的计算 冲裁力 计算 按 上 式： LtF 落 式中 ： F—— 冲裁 力（ N）； L—— 工件外轮廓周长 （ mm） ； T—— 材料厚度 （ mm）， t=1mm； τ —— 材料抗剪强度（ MPa）。 由查表， 560MPa。 根据零件图可算轮廓长度 包含侧刃切边线的长度、冲孔线的长度、 切槽、 以及最后切断的两直边的长度，总 长约 L=319mm 则 31 9 1 56 0 17 8. 6F m m m m M P a k N    卸料力的计算 卸料力 ： 1F =KX  = （ 32） 式中 1F 卸料力（ N）； F 冲裁 力（ N） ； KX 卸料系数，查《冲压模具简明设计手册》表，取 K=。 11 弯曲 力 的计算 按近似压弯力公式 F = 2 Rt （ 33） 式中 2F —— 自由弯曲 力（ KN）； B—— 弯曲件的宽度， B =19mm； R—— 弯曲件的 内弯半径 ， R =1mm 和 12mm； b —— 材料的强度极限，取 700MP； K—— 安全系数， 一般 K 取 ； 两处弯曲力分别为： 2 0 . 6 1 . 3 1 9 1 7 0 0 5 . 211F K N    23 19 1 70 0 12F KN    总冲裁力 的计算 冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 总F =F + 1F + 2F + 3F 式中 ： 冲裁力 F =，卸料力 1F =， 弯曲 力 2F =、 3F =，则 : 总F = 压力机 的选择 压力机的选择依总的冲裁力的。 通过查找 设计手册选取公称压力为 400kn的 压力机，压力机型号为 J2340。 表 31 为压力机 J2340 技术参数 [4]： 表 31 压力机 型 号 J2340 公称压力 /kN 400 滑块行程 /mm 65 12 最大闭合高度 /mm 330 闭合高 度调节量 /mm 65 垫板厚度 65 模柄孔 尺寸（ 直径 mm深度 mm） Φ50 70 工作台尺寸 前后 460 左右 700 13 4 模具工作零件 的尺寸设计 冲裁件的尺寸精度取决于凸，凹模刃口部分的尺寸。 冲裁的合理间隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸来实现的保证。 正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。 冲裁间隙 冲裁间隙对冲裁工艺的影响 一 间隙对冲压力的影响 [6] 试验表明，间隙对冲压力有明显的影响，特别是对卸料力的影响更为显著。 随着间隙的。