摩托车离心块固定板冲压工艺与模具设计

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摩托车离心块固定板冲压工艺与模具设计

模时,称为倒装复合模。考虑到冲孔时有冲裁废料,为了保证冲压操作安全,本模具采用倒装式复合模结构。 3.2.1工作零件的设计

复合模的工作零件有冲孔凸模、凸凹模和落料凹模。 1.冲孔凸模。

凸模按其结构可分为标准圆凸模、凸缘式凸模、铆接式凸模、直通式凸模和镶拼式凸模五大类。

冲圆形孔所用的凸模,按整体式设计和制造,为增强凸模的强度和刚度及避免应力集中,凸模做成过渡的阶梯形,最大的一个阶梯(或称台肩)用来保证凸模在卸料时不被拉出。采用国家模具标准的B形圆凸模,圆凸模的固定段按m6级制造,与固定板为基孔制过渡配合。

凸模的长度L根据模具的结构需要,考虑到有修边余量,以及模具在闭合状态下,卸料装置推块(弹簧圈)到凸模固定板间应留有一定的安全距离,则凸模长度L可用公式计算:

L=h1+h2+h (3-16)

式中 :L——凸模长度(mm);

h1——凸模固定板厚(mm); h2——卸料板厚度(mm);

h——附加长度;主要考虑凸模进入凹模的深度、总修磨量及模具闭合状

态下推块到凸模固定板安全距离等因素确定。 取凸模长度51mm。

凸模的强度在一般的情况下是足够的,可以不必做强度校验,但是在凸模特别细长或凸模的断面尺寸很小,冲裁厚且硬的材料时,必须对凸模抗压强度和抗弯刚度进行校验。所以此道工序中无须对凸模进行强度校验。

凸模材料均选择Cr12,淬火硬度(热处理)HRC58-62。

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2.凸凹模。

凸凹模是复合模具中的一种特殊工作零件,其特点是凸凹模的内外缘均为刃口,内外缘间的壁厚取决于冲裁件的尺寸,从强度考虑,其壁厚受最小值限制。

倒装复合模的凸凹模装于下模,冲孔废料容易积聚在凸凹模型孔内,所受胀力大,凸凹模最小壁厚要大些。顺装复合模的凸凹模装于上模,冲孔废料由装在上模的打料装置推出,凸凹模型孔内不积聚废料,胀力小,最小壁厚可小于倒装复合模的凸凹模最小壁厚值。目前复合模的凸凹模最小壁厚值按经验数据确定。顺装复合模凸凹模的最小壁厚值对黑色金属等硬性材料可按板料厚度的1.5倍确定,但最小值不小于0.7㎜。对有色金属等软材料可约等于板料厚度,但最小值不小于0.5㎜。倒装复合模凸凹模的最小壁厚值可按板料厚度的2~3倍确定,板料厚度小取大值,相反取小值。

在下模座上,须安装一个特殊部件——凸凹模。该结构尺寸较大,可做成直通式的结构形式,固定方法选择用螺钉吊装来固定凸模,故应采用装配式,吊装螺钉的数目同样根据横截面的大小,并考虑螺钉孔与螺钉孔之间及孔到凸模边缘距离要求的条件,确定选择2个M8的螺钉,用两个圆柱销来定位

凸凹模的内部形状则按凹模的结构来选择,大孔凹模型孔采用直通式型孔,如下图所示。当t>1时,取h=6~8mm; b=0.5~1 mm。

这种型孔适用于所有非圆形型孔,漏料孔是铣削制成的。见图3-5

图3-5漏孔

凸凹模的厚度,可按冲孔凸模长度公式确定,此工序凸凹模长度取32mm。材料选择Cr12,淬火硬度(热处理)HRC58-62。

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1、落料凹模

凹模结构设计包括:确定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度,选择凹模型孔侧壁的形状,布置凹模板上型孔、螺孔的位置以及标注尺寸等。

凹模刃口类型分为直壁刃口和锥形刃口两类。

①直壁刃口:强度好,刃磨后刃口尺寸不变,但每次冲压后工件会积储在刃口的直壁部分。增加了推件力并加速了孔壁磨损。为减少直壁部分积储工件或废料,可取直壁高度h=4~8mm,下方做成筒形或2~3度要求高和形状复杂的冲压件使用。

②锥形刃口:冲压后不积储工件或废料,取件方便。但每次刃磨后尺寸要加大,且刃口、强度低,适合精度要求不高、形状简单的冲压件。对零件进行分析,可知宜采用直壁刃口。

凹模外形可分为圆形和长方形两种,其中长方形凹模外形的长宽已经模块化,其厚度尺寸H及凹模洞口到边缘的壁厚C影响凹模强度,按以下方法确定:

①厚度尺寸:为防止凹模受力后产生过大弯曲变形,凹模应有足够的厚度,常按以下的经验公式计算:

H=(0.2~0.6)B(mm) (3-17) 式中:H—凹模厚度(mm);

B—凹模孔口最大尺寸; 取H=20mm。

②模壁厚度C:影响凹模强度。可取C=(1.5~2)H或按标准数据选取。C=30~40mm,取C=35mm。

因为落料件为圆形件,故采用圆形凹模板,这样可使整体模具体积减小,重量减轻,尺寸为Φ180mm,从连接螺钉旋入深度与凹模刚度考虑,整体模板的厚度可按如下经验公式计算:

H=k1k230.1F (3-18) 式中:F——冲裁力(N);

k1——凹模材料修边系数,合金取k1=1,碳素工具钢取k1=1.3; k2——凹模刃口周边长度修正系数,查文献13表2—18得k2=1.37;

?锥形开口。直壁口适合精

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图3-6型孔

计算出的凹模板厚度规格化后,采用全直壁型孔,如图3-6所示,它适用于凹模型孔内带反顶料板的落料模和复合模。 3.2.2定位零件的设计

冲模定位零件(装置)的作用是保证坯料的正确送进及使工作零件处于正确的位置,这称作坯料的定位或导向。使用条料时,应使条料在送进方向定位,以保证送料步距,通常称作挡料,使用的定位零件有挡料销、侧刃等;在垂直于送料方向上的定位,称作送进导向,使用的定位零件有导料板、导料销等。

1、导料销(定位钉):当以内孔定位时,其结构形式与定位孔的尺寸大小有关。导料销的材料一般为:T7或T8,热处理HRC45~52。表面粗糙度Ra1.6?m以下,压入部分配合为H7/s6。

2、挡料销:挡料销是用来限制条料送进步距的零件,根据结构特征,挡料销分为固定式和活动式两类。本模具中采用如图所示的活动挡料销。冲裁时随凹模下行而压入孔中,用圆柱螺旋弹簧弹顶挡料销复位。见图3-7:

图3-7

它适用于倒装式复合模和带有活动的下卸料板的冷冲模。挡料销的材料为GCr15,热处理HRC50-55。

3.2.3卸料与推(顶)料装置的设计

卸料与推(顶)料装置是用来将冲裁后因弹性变形恢复而卡在凸模或凹模型孔内的工件或废料,它是为了保证冲裁过程能连续、顺利地进行。1.卸料装置:

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