暖风机底板冲压工艺及模具设计

暖风机底板冲压工艺及模具设计内容摘要：

顶出力 F K F顶 顶 其中： F—— 冲裁力； N—— 梗塞在凹模内的零件数； K K K顶卸 推—— 卸料力、推件力、顶件力系数。 计算： 1． 冲裁力： F= ==549029N 2． 卸料力： F K F卸 卸= 3． 推件力： F nK F推 推= 4． 顶出力： F K F顶 顶 = F F F F F   总 顶卸 推=735698N= 拉深力的计算 ) 192 1 650 ( )192312 480 312 .5bDp dt CdN K N     （ 则总压力为 压力中心的计算 根据力学原理，诸分力对某力矩之和等于其合力对同轴之矩，冲裁时的合力作用点或 多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具的压力中心。 设计时模具压力中心应与压力机滑块中心一致，如果不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及滑块与导轨的急剧磨损，减低模具与压力机的使用寿命。 所以在落料模、多凸模冲孔模 和多工位连续模等模具设计时，必须确定模具压力中心。 通常利用求平行力系合力作用点的方法来确定模具的压力中心。 则有压力中心为  ,ccxy niiniiinnnlxllllxlxlxlx112122110 ... ...... ...=120 14 niiniiinnnlyllllxlxlxly112122110 ... ...... ...=115 冲压设备的选择 冲压设备的选用原则： 压力机的行程大小，应该能保证成型零件的取出与毛坯的放进。 压力机工作平台的尺寸应大于冲模的平面尺寸，且还须留有按装固定的余地。 但是过大的平面上按装 小尺寸的冲模对工作台的受力是不利的。 压力机工作台面的尺寸大于压力机滑块底面积，压力机滑块底面积必须大于模具的尺寸，所以只须考虑压力机滑块底面积的大小。 选用的机的封闭高度应与冲模的封闭高度相适应。 模具的闭和高度 0H 是指上模在最低的工作位置时，下模板的底面到上模板的顶面的距离。 压力机的闭和高度 H 是指滑块在下死点时，工作台面到滑块下端面的距离。 大多数压力机其连杆长短能调节，即压力机的闭和高度可以调节，故压力机有最大闭和高度m a x m in5 10OH m m H H m m   和最小闭和高度 inH。 设计模具时，模具闭和高度 oH 应满足下式： m a x m in5 10OH m m H H m m    无特殊情况 oH 应尽量取上限值，这是为了连杆调节过长，螺纹连接面积过小而被破坏。 如果模具闭和高度太小，可以在压床台面上家垫板。 冲压设备的吨位必须大于所计算的冲压力。 根据以上原则选用 J21400A 闭式单点压 力机，相关参数如下： 公称压力 1600KN 滑块行程 160mm 滑块行程次数 32/min 最大封闭高度 480mm 最大装模高度 375mm 连杆调节长度 120mm 床身两立柱间距离 750mm 工作台尺寸（前后） 790mm 工作台尺寸（左右） 710mm 垫板尺寸（厚度） 105mm 垫板尺寸（孔径） 430mm 主电动机功率 10KW 15 机床外形尺寸（前后） 1583mm 机床外形尺寸 2130mm 机床外形尺寸 4375mm 机床总质量 13750Kg 无论采用何种刃口冲模，当冲裁工作完成后，由于弹性变形，在板材上冲裁出的废料（或工件）孔径沿着径向发生弹性收缩，会紧箍在凸模上。 而冲裁下来的工件（或废料）径向会扩张，并因要力图恢复弹性穹弯，所以会卡在凹模孔内。 为了使冲裁过程连续，操作方便，就需把套在凸模上的材料卸下，把卡在凹模孔内的冲件或废料推出。 从凸模上将零件或废料卸下来所需的力称卸料力，顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称为推件力，逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力称为顶件力。 他们的计 算方法如下： F K F = 538 .35 6=21. 534 KNF K F = 5 538 .35 6=29. 609 58KNF K F 0 .06 538 .35 6 32 301F F 592 .19 1KN  卸 卸推 推顶 顶总 顶卸＝ . KNF ＝ Ｆ ＋ ＋ ＝ 凸、凹模刃口尺寸的计算 凸凹模工作区域尺寸 此道工序是胀型加弯曲的复合模具设计其工作区域的尺寸就是板料的厚度3mm. 冲裁件的尺寸精度是影响冲裁件模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙的数值也必须靠模具刃口尺寸及其公差来保证，因此，正确确定模具刃口尺寸及公差，是设计冲裁的主要任务之一。 模具结构本身不复杂，但由于材料比较厚，冲裁力较大，故需注意凸凹模的结构，合理采用线切割和电火花加工，确保刃口加工精度和强度。 由于凸、凹模 之间存在着间隙，所以冲裁件断面一般都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲空件的小端尺寸等于凸模尺寸。 在测量与使用中，落料是以大端尺寸为基准，冲孔件是以小端尺寸为基准。 冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果间隙越用越大。 因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循以下原则 : 落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时候孔的尺寸由凸模尺寸决定。 故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料 模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸 16 公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸。 这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍然能冲出合格的零件。 凸、凹模间隙则取最小合理间隙。 确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的精度要求。 如果对刃口精度要求过高（既制造公差过小），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果刃口精度要求过低（既制造公差过的），则生产出来的零件可能不合格，或使模具的寿命降低。 零件精度与模具制造精度的关系，若零件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准 “ 非配合 尺寸的公差数值 ”IT14 精度来处理，冲模则可以按IT11 精度制造；对于圆形件，一般可按 IT6~IT7 精度制造模具 工序 性质 工件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落 料 0A 按凹模尺寸配制，保证双面间隙为 ZminZmax  0 dAd A x  0B  0 dBd B xA  C 0C 12Cd c    0C 12Cd c d   1C Cd c d 0A  0 dAp A x  按凹模尺寸配制，保证双面间隙为 ZminZmax 0B  0 dBp B x  C 0C 12C p c p   0C 12C p c p   17 1C Cp c p 0 0 00 0 0m in 0 0 00 0 0m in 0( ) ( 46 .2 1 2) 46 .08( ) ( 46 .08 8 ) 46( ) ( 16 .76 1 2) 16 .64( ) ( 16 .64 8 ) 16 .56( ) ( 35 .ddp d pddp d pddD D xD d ZD D xD d ZD D x                                000 0 0m in 0 0 00 0 0m in 005 1 2) 35 .38( ) ( 35 .38 8 ) 35 .3( ) ( 55 1 4) 54 .86( ) ( 54 .86 8 ) 54 .78( ) ( 44 1 1 2) 3p d pddp d pddD d ZD D xD d ZD D x                            00 0 0m in 0 0 00 0 0m in 0.0 0 0.22 41( ) ( 24 1 8 ) 4( ) ( 17 .34 5 1 2) 17 .22 5( ) ( 17 .22 5 8 ) 17 .14( ) ( 65 .60 5 1 4) 65 .46 5p d pddp d pddD d ZD D xD d ZD D x                            030 0 0m in ( )。