轴架冲压工艺及模具的设计论文

轴架冲压工艺及模具的设计论文内容摘要：

工件平直度较高，料厚为 2mm相对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。 出件方式 因采用 级进 模生产，故采用向下落料出件。 确定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度 B 小于送料方向的凹模长度 L 故采用横向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。 确定导向方式 方案一：采用对角导柱模架。 由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模 座在导柱上滑动平稳。 常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案二：采用后侧导柱模架。 由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。 因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。 方案三：四导柱模架。 具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。 常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案四：中间导柱模架。 导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。 但只能一个方向送料。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方 式，为提高模具寿命和工件质量，南昌航空大学科技学院学士学位论文 11 该级复合模采用对角侧导柱模架的导向方式，即方案一最佳。 5 模具设计计算 排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率 排样方式的选择 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。 冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。 考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。 计算条料宽度 搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。 搭边过大，浪费材料。 搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。 搭边值通常由表 4所列搭边值和侧搭边值确定。 根据零件形状，查表 4工件之间搭边值 a=5mm, 工件与侧边之间搭边值 a1=, 条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值 — △ 南昌航空大学科技学院学士学位论文 12 B0△ =（ Dmax＋ 2 a1） 0△ 公式（ 51） 式中 Dmax— 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1冲裁件之间的搭边值； b1侧刃冲切得料边定距宽度；（其值查表 6）可得△ =。 △ — 板料剪裁下的偏差；（其值查表 5）可得△ =。 B0△ =176＋ 2 = 故条料宽度为 181mm。 表 51 搭边值和侧边值的数值 材料厚度t（ mm) 圆件及 类似圆形制件 矩形 或类 似矩形制件 长 度≤ 50 矩形 或类似矩形制件 长 度＞ 50 工件间 a 侧边 a1 工件间 a 侧边 a1 工件间 a 侧边 a1 ≤ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ 1～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ ＞ ～ ~ ~ 表 52 普通剪床用带料宽度偏差 △ （ mm） 条料厚度 t(mm) 条料宽度 b(mm) ≤50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ ＞１～ 2 南昌航空大学科技学院学士学位论文 13 ＞ 2～ 3 ＞ 3～ 5 表 53 侧刃冲切得料边定 距宽度 b1（ mm） 条料厚度 t(mm) 条料宽度 b(mm) 金属材料 非金属材料 ≤ ＞ ～ ＞ ～ 确定步距 送料步距 S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。 进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。 条料宽度的确定与模具的结构有关。 进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。 级进模送料 步距 S S=Dmax+a1 公式（ 52） Dmax零件横向最大尺寸， a1搭边 S＝ 22＋ 5 ＝ 27mm 排样图如图 51 所示。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 14 图 51 排样图 计算材料利用率 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。 一个步距内的材料利用率 η ＝Ａ /BS 100% 公式（ 52） 式中 A— 一个步距内冲裁件的实际面积； B— 条料宽度； S— 步距； 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，废料越少。 废料分为工艺废料 和结构废料，结构废料是由本身形状决定的，一般是固定不变的，工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。 因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。 排样合理与否不但影响材料的经济和利用，还影响到制件的质量、模具的的结构和寿命、制件的生产率和模具的成本等指标。 因此，排样时应考虑如下原则： 1）、提高材料利用率（不影响制件使用性能的前提下，还可以适当改变制件的形状）。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 15 2) 、排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。 3) 、 模具结构简单、寿命高。 4) 、保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。 一个步距内冲裁件的实际面积 A=176 22π 12π 22 = 所以一个步距内的材料利用率 Η =Ａ／ BS 100% 公式（ 52） =／ 179 27 100% =% 考虑料头 、尾料和边角余料消耗，一张板材上的总利用率 η 总 为 η 总 = nA1／ LB 100% 公式（ 53） 式中 n— 一张板料上冲裁件的总数目； A1— 一个冲裁件的实际面积； L— 板料长 度； B— 板料宽度。 查板材标准，宜选用 650mm 1300mm 的钢板，每张钢板可剪裁为 24 张条料（ 27mm 1300mm） ,每张条料可以冲 7 个工件，所以每张钢板的材料利用率 η 总 = nA1/LB 100% 公式（ 52） =24 7/650 1300 100% =% 根据计算结果知道选用直排材料利用率可达 %，满足要求。 冲压力的计算 冲裁力和拉深力的计算 在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。 通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压 力机和设计模具重要依据之一。 用平刃冲裁时，其冲裁力Ｆ一般按下式计算： F=KLtτ b 公式（ 54） 式中 F— 冲裁力； 南昌航空大学科技学院学士学位论文。