汽车覆盖件冲压工艺设计-57页

汽车覆盖件冲压工艺设计-57页内容摘要：

2． 3． 1 修边冲孔冲压方向的确定 修边冲孔的冲压方向设计按考虑顺序有以下原则： ① 刃口强度原则 刃口强度是由孔边距、孔间距、刃口有效厚度的绝对值和 相对值、以及刀口的锐角度决定。 还与刃口材料与热处理和 冲压材料的机械性能和状态相关。 当用强韧的刃口材料在小 壁厚的状态下使用时，仍然有满意的使用效果，在所有的影 响刃口强度的诸多因素中，除孔间距只与冲压工序数量相关 而与冲压方向无关外，其余因素均应在确定冲压方向时认真 加以考虑。 a. 修边冲压方向的确定 如图 所示，修边线无论是在型面上还是在法兰 上，当修边线与产品侧壁距离很小时，均要选取正置冲压方 向 . 图 23 b. 冲孔冲压方向的确定 如图 所示，在型面上冲孔，当孔距产品侧壁 距离很小时，只能采用倒置冲压方向。 而当在凸缘面上 冲孔 ，当孔距产品侧壁距离很小时，则需采用正置冲压方向。 图 c. 修边冲孔冲压方向的确定 在修边冲孔复合时，若发生修边和冲孔对冲压方向要 求不一致时，应遵循改善刃口强度最差的分离条件作为主 要原则，将冲压方向一致的边与孔放到一道工序中。 ② 精度质量原则 这里的精度是指冲压件由于冲压方向而产生的误差，是 与冲压方向相关的精度。 主要包括两方面： a. 尺寸、形状、位置 偏差 如图 所示，当产品要求的修冲尺寸为沿型面的 法向时，而冲压方向与修冲法向不重合成一定夹角时，会 24 使修边冲孔的尺寸、形状、位置产生偏差。 这种偏差仅与 冲压方向有关，而与制造精度并无直接关系。 图 因此在选择修边冲孔的冲压方向时要充分考虑由于冲压 方向和产品法向不重合带来的误差，当产品对边和孔有尺寸 公差要求时要注意选择合理的冲压方向和刃口尺寸，以便冲 压出合 格产品。 当产品修冲尺寸为自由公差时，考虑到冲裁 时产生侧向力，为减小工作零件所受剪应力，此时冲压方向 和产品修冲尺寸的法向夹角 a 应小于 10－ 15 度。 b. 冲裁断面质量 冲裁断面质量主要包括断面质量、毛刺大小、光亮带方 向。 断面质量主要指断面的垂直度，即实际剪切面和刃法线 的夹角，该角度过大，会使的冲压件尤其是外围法兰边有如 25 刀锋一样锋利，会伤害操作工人。 而毛刺应尽量避免存在与 冲压件的装配表面上，从而影响装配间隙和质量。 而光亮带 应尽可能朝向后序翻边或翻口的外表面，以防止翻边或翻口 外表面材料纤维拉伸变长而引起破裂。 2． 3． 2 修边冲孔工艺方案的设计 1． 修边线的展开 汽车覆盖件修边线的展开是很复杂的一个问题，手工展开 工作量大，而且精度低，因此在现生产中精确的修边线一般 是用样板在后序模具上经过实验而获得的，而这大大增加了 覆盖件模具的制造周期，成为目前覆盖件模具制造的一大瓶 颈。 因此，利用 CAE技术获得精确或较为精确的修边线将成 为未来发展的方向。 制件修边尺寸的展开，因为情况很多而不能一一列举，在 此仅举几个代表性的例子。 ① 无伸长或压缩的纯直角弯曲的情况 图 26 如图 所示： L＝ a+b+π c（ R＋ xt） /180 其中， x 为中性层位移系数，用线性差值法从下表获得： R / t 1 x R / t 2 3 4 5 6 7 =8x ② 压缩翻边 (90176。 弯曲 ) 如图 所示： 图 ③ 拉伸翻边 (90176。 弯曲 ) 如图 所示： 27 图 ④ 压合时修边尺寸展开计算方法 28 图 如图 所示， 当 R=0时， L= L0+t2+ 当 R=t2时 , L= L0++ 2． 多次修边接刀的设计 由于强度和废料排放问题，汽车覆盖件的修边往往不是一次完成，当采用多次修边工艺时，每次修边之间就不可避免的产生接刀问题。 接刀形状和尺寸可以按图 至图 设计。 ① 当材料厚度 t=，有以下两种形式： ι =展开翻边长度 ι 0=压合后翻边长度 L =压 合前翻边长度 t1=外板厚度 t2=内板厚度 29 图 形式一 图 形式二 ② 当材料厚度 t= 30 图 3． 修边冲孔冲裁力和卸料力的计算 ① 冲裁力 汽车覆盖件模具的使用设备一般是根据冲压件生产 厂家现有的设备给定的，因此计算修边冲孔的冲裁力的意 义不大，通常不用计算，只有当经验上觉得设备力量不够 时，才计算出修边冲孔的冲裁力来校合设备。 而当冲裁力 超过设备吨位 50％时，在工艺或设备上就要采取对策了。 冲裁力 p=l tτ 式中 p ：冲裁力（ kg）（无阶梯状态下计算） l ：冲裁长度（ mm） t ：板厚（ mm） τ：抗剪强度（ kgf/mm2） τ：（抗剪强度）按下表： 冲压件材质 τ（ kgf/mm2） 31 45kgf 级高强度板 45 50kgf 级高强度板 50 55kgf 级高强度板 55 80kgf 级高强度板 80 钢板的简单参数见下表： ② 卸料力 卸料力 P1因料厚、形状等的不同而各异。 一般为冲裁力的 2～ 6%。 P1=K P 式中 K：卸料系数见下表卸料力系数 K 卸 在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。 卸料力系数表 料 厚 K 卸 钢 ≤ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ 铝、铝合金 ～ 紫铜、黄铜 ～ 32 4． 废料刀的布置和废料的处理 废料刀的布置是修边工艺制定的一项重要内容，也是 DL 图上必不可少的。 废料刀布置的是否合理直接影响到 废料能否顺利的滑落，进而关系到冲压生产的效率，所以 是用户最关心的方面之一，也是修边工艺成败的关键。 废料刀的布置有以 下几个原则： ① 废料刀的布置首先要保证废料排除通畅，要考虑废料从各个方向翻转都能顺利落下。 为了保证废料从废料刀一侧落下，必须对模具一周废料刀周密考虑，即顺时针或逆时针沿周设置，并且废料刀的刀面角度为 10176。 ② 废料刀的开角相对于整刀直角，如图 所示；而当修边线为内凹曲线时，如图 所示，则废料刀应与模具中心线平行。 图 33 图 ③ 废料刀的布置应根据产品的特点 a． 当产品修边线有凹形和凸台时应按图 及图 布置，当按图布置废料仍然不能顺畅排出时，应采取顶销或刚性勾料的强制方法保证废料的顺畅滑落。 图 图 34 b． 如图 所示，不要使凸模刃口与废料刀相对，如不可避免时，废料刀开角应设计成20 度（如图中双点划线所示）或。