出所需要的力称为顶件力,用F顶表示。
卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具的卸料,顶件和推件装置传递的。所以在选择压力机公称压力和设计以上机构时都需要对这三种力进行计算,影响这些力的因素较多,主要有:材料的力学性能和料厚冲件形状和尺寸大小及凹模间隙大小,排样搭边植大小及润滑情况等。
F
卸=K卸F; F
推=NK
卸推F; F
顶顶= K顶F
F为冲裁力; K查表得K
卸、K推推、K分别为卸料系数、推件系数和顶件系数,
顶=0.04~0.05 K=0.055 K=0.06
N塞在凹模孔口内的冲件数 ,有反推装置时N=1, 锥形孔口N=0,直刃口下出件凹模N=h/?,其中h是直刃口部分的高度(mm),?是材料厚度(mm)压力机公称压力的确定。
N=h /?=5/1.2=4.2 F F F
3.1.3 总压力计算
卸= K=NK=K卸 F=0.05×88215.92=4410.11 N
F =4.2×0.055×88215.92=20377.88 N
推顶推顶F =0.06×88215.92=5292.96 N
冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲压力F
总,F
总为冲裁力和与冲
裁力同时发生的卸料力,推件力的总和。根据不同的模具结构冲压力计算应分别对待。本次冲裁模具结构采用弹压卸料装置和下出件方式时F F=F+F
+F
=113003.91N
总=F+F卸+F推
总卸推3.2 压力中心的确定
3.2.1 压力中心的计算
确定如图所示零件的冲孔模的压力中心该零件采用多凸模,模具压力中心的确定方法把坐标原点取在四条边的对称中心上。如下图所示:
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φ30φ4.5
3.2.1 冲裁轮廓周边及压力中心坐标
冲裁轮廓周长L/mm 2×?×4.5 ?×30 合计2×?×4.5+?×30
由压力中心计算公式得:
X0=(L1?X1?L2?X2?...?Ln?Xn)/(L1?L2)=0 Y0=(L1?Y1?L2?Y2?...?Ln?Yn)/(L1?L2?...?Ln)=0 [ 2 ]
各凸模压力中心坐标 X 0 0 X0=0 Y 0 0 Y0=0
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第4章 模具结构及成形设备的选择
4.1 模具结构的确定
4.1.1 模具结构的选择
由冲压工艺分析可知,采用单工序冲孔,所以模具类型为冲孔单工序模。该模具用于拉深件的低部冲孔,采用弹簧卸料板卸料,并兼有冲孔时的压件作用,因此,冲孔质量较好。由于孔边和拉深件侧壁较进,为保证凹模有足够强度,拉深件口部朝上放置,用定位板定位。[ 3 ]
4.2 冲压设备的确定
4.2.1 冲压设备的选用
冲压设备的选择是工艺设计中的一项重要内容,它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本等一系列重要问题。
首先,应该根据所要完成工序的工艺性质、批量大小、工件的几何尺寸和精度等选定压力机类型,冲压生产中常用的是曲柄压力机和液压机,对于本次冲孔件为中小型冲裁见多用具有C形床身的开式曲柄压力机,虽然开式压力机的刚度差,并且由于床身的变形而破坏了冲模的间隙分布,降低了冲模的寿命和冲裁件的质量,但它却具有操作空间三面敞开,操作方便,容易安装。械化的附属设备和成本低廉等优点,目前,仍是中小件生产的主要设备,
根据以上冲裁力的分析及计算,可选择开式双柱可倾压力机T23—25,公称压力为160KN,滑块行程为55mm,最大闭合高度为220mm。[ 4 ]
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第5章 主要模具结构设计及较核
5.1 凸模的设计
5.1.1 凸模的结构设计
凸模的结构形式主要取决于冲件的形状和尺寸,冲模结构加工以及装配工艺等实际条件,本次冲裁模采用圆形截面形状,平刃,整体式凸模如图所示:
φφφ
图4.1
5.1.2 凸模长度的设计
凸模长度的确定主要根据模具结构,修磨,操作安全,装配等因素的需要。如果选用冲模标准典型组合,可取标准长度,其他情况应该进行计算:L =L1+L2 +h =凸模固定板厚度+固定卸料板厚度+增加长度,增加长度它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板的安全距离,一般取15~20mm。
5.1.3 凸模材料及其他要求
模具刃口要有较高耐磨料,并能承受冲裁时的冲击力,所以应有较高的厚度与适当的韧性,形状简单的凸模常选用T8A,T10A等制造。本次冲裁件结构简单,对称,可选T10A作为凸模材料,凸模工作部分的表面粗糙度Ra=0.8~0.4mm,固定部分Ra=1.6~0.8mm
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