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文檔簡介

1、汽車模具設計覆蓋件實例1.1 現代汽車模具設計覆蓋件的含義: 覆蓋件主要指覆蓋汽車發動機和底盤、構成駕駛室及構成車身的一些零件,如轎車的擋泥板、頂蓋、車門外板、發動機蓋、水箱蓋、行李箱蓋、骨架等。 覆蓋件組裝后構成了車身或駕駛室的全部外部和內部形狀,它既是外觀裝飾性零件,又是封閉薄殼的受力零件。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關鍵環節。 覆蓋件表面一般都具有裝飾性,除考慮好用、好修、好造外,要求美觀大方。 覆蓋件與一般沖壓件的區別: 材料薄、形狀復雜(多為立體曲面),結構尺寸大,尺寸精度高,因此沖壓工藝編制、沖模設計、沖模制造工藝都有一些特殊的要求,沖壓設計中常把他作為一種特殊類型研究。覆蓋件的表

2、示方法 由于覆蓋件多為復雜的空間曲面,不能用幾個視圖或剖面就把覆蓋件各點的位置和尺寸表達清楚。還必須輔以主模型或直接利用計算機幾何造型技術,用解析數學式和坐標數據信息來表示汽車覆蓋件的完整形狀尺寸,從而進行模具設計和制造。(一)覆蓋件圖 與主模型1.汽車線 覆蓋件及汽車車身(包括飛機、船體)的圖形都是以三組互相正交的直線為基準來繪制的,這三組基準線在汽車制造行業就稱為汽車線。 (1)水平線 常簡寫為 WL 。它是以底盤表面為零點。 (2)縱 線 簡寫 為 BL 。 它是以車身中心為零點 ,向兩側標注。(3)橫 線 簡寫 為 TL 。它是以前軸(輪)中心為零點。 以汽車線為基準繪圖,尺寸線較簡單

3、 ,便于表明零件的坐標位置和安裝位置, 并且由于車身零件在制造過程 中常以汽車線為基準,這樣使設計、繪圖與制造統一 。覆蓋件的表示方法2. 覆蓋件圖 覆蓋件圖是以汽車線為基準,僅表示一些主要投影關系,標注覆蓋件 的外輪廊尺寸及某些 孔、凸包的特征尺寸的圖樣。它不能將覆蓋件所有相 關點的位置都表示出 來,否則將使圖形繁亂、尺寸線過多而模糊不清,難以使用。3. 覆蓋件的主模型 覆蓋件的主模型(簡稱主模型)是覆蓋件圖的補充,它能夠真正完整地表示覆蓋件的立體模型。 主模型是按主圖板上的投影圖和面圖做出單個覆蓋件內表面形狀的立體模型。為了滿足制造模具的需要,主模型都是按覆蓋件內表面形狀來制作的,如要按覆

4、蓋件外表面形狀來制作主模型,必須特別提出并加注說明。主模型既是制造覆蓋件沖模、焊裝夾具和檢驗夾具的標準,又是覆蓋件檢查、焊裝夾具和檢驗夾具調整的不可缺少的標準樣品。一般由容易加工、具有一定硬度和不易變形材料來制造,常用的主模型材料有木材和塑料兩類。(二)計算機幾何造型(數據模型) 隨著計算機輔助技術的不斷發展,利用幾何造型技術來設計和表示汽車覆蓋件已成為主流發展趨勢,它將逐步取代傳統的設計方法和圖樣。常用的曲面可用曲線生成方法得到,也可用一些擬合、倒圓、修剪、延伸等方法來間接生成曲面。覆蓋件特點和要求覆蓋件應滿足的條件: 1.良好的表面質量; 2.符合要求的幾何尺寸和曲面形狀 3.要有足夠的剛

5、性; 4.良好的工藝性。覆蓋件主要沖壓工序: 覆蓋件的主要沖壓工序有:落料、拉延、校形、修邊、切斷、翻邊、沖孔等。其中最關鍵的工序是拉延工序。1-發動機罩前支撐板; 2-固定框架; 3-前群板; 4-前框架; 5-前翼子板; 6-地板總成;7- 門檻; 8-前門;9-后門; 10-車輪擋泥板; 11-后翼子板; 12-后圍板; 13-行李艙蓋; 14-后立柱; 15-后圍上蓋板; 16- 后窗臺板; 17-上邊梁; 18-頂蓋; 19-中立柱; 20-前立柱; 21-前圍側板;22-前圍板; 23-前圍上蓋板; 24-前擋泥板; 25-發動機罩; 26-門窗框覆蓋件的結構特征與成形特點 覆蓋件

6、的結構特征(如圖1.1) 分類:按功能和部位分類,可分為外部覆蓋件、內部覆蓋件和骨架件(結構件)三類。外部覆蓋件和骨架類覆蓋件的外觀質量有特殊要求,內部覆蓋件的形狀往往更復雜。 按成形性質分: 深拉深成形(油箱)、脹形拉深成形(翼子板)、淺拉深成形(外門板)、彎曲成形(支架、立柱)、彎曲成形(消音器隔板)。覆蓋件的結構特征特征:和一般沖壓件相比,覆蓋件具有材料薄、形狀復雜、多為空間曲面且曲面間有較高的連接要求、結構尺寸較大、表面質量要求高、剛性好等特點。 汽車覆蓋件的形狀看成是由若干個“基本形狀”(或其一部分)組成的。 這些“基本形狀”有:直壁軸對稱形狀(包括變異的直壁橢圓形狀)、曲面軸對稱形

7、狀、圓錐體形狀及盒形形狀等。而每種基本形狀都可分解成由法蘭形狀、輪廓形狀、側壁形狀、底部形狀組成,圖1.1。 (a) (b) (c) (d) 圖1.1 覆蓋件的基本形狀 (a)法蘭形狀; (b) 輪廓形狀; (c) 側壁形狀; (d) 底部形狀覆蓋件的成形特點 結構尺寸大;形狀復雜;相對厚度小 。 1.成形工序多:拉深為關鍵工序;2.拉深是復合成形 :常采用一次拉深;3.拉深時變形不均勻:工藝補充、拉深筋;4.大而穩定的壓邊力:雙動壓床;5.高強度、高質量、抗腐蝕的鋼板;6. 覆蓋件圖樣和主模型為依據。( 翼子板的多處翻邊)圖1.2 覆蓋件拉深過程示意圖a) 坯料放入;b) 壓邊;c) 板料與

8、凸模接觸;d) 材料拉入;e) 壓型;f) 下止點;g) 卸載成形特點1)汽車覆蓋件沖壓成形時,內部的毛坯不是同時貼模,而是隨著 沖壓過程的進行而逐步貼模。2)成形工序多。覆蓋件的沖壓工序一般要46道工序,多的有近10多道工序。 拉深、修邊和翻邊是最基本的三道工序。3)覆蓋件拉深往往不是單純的拉深,而是拉深、脹形、彎曲等的復合成形。不論形狀如何復雜,常采用一次拉深成形。4)拉深時變形不均勻,主要成形障礙是起皺和拉裂。為此,常采用加工藝補充面和拉深筋等控制變形的措施。5)需要較大和較穩定的壓邊力。所以,廣泛采用雙動壓力機。6)材料多采用如08鋼等沖壓性能好的鋼板,且要求鋼板表面質量好、尺寸精度高

9、。 7)制定覆蓋件的拉深工藝和設計模具時,要以覆蓋件圖樣和主模型為依據。 覆蓋件的成形分類 汽車覆蓋件的沖壓成形分類以零件上易破裂或起皺部位材料的主要變形方式為依據,并根據成形零件的外形特征、變形量大小、變形特點以及對材料性能的不同要求,可將汽車覆蓋件沖壓成形分為五類: 深拉深成形類、脹形拉深成形類、淺拉深成形類、彎曲成形類和翻邊成形類。覆蓋件的主要成形障礙及其防止措施 由于覆蓋件形狀復雜,多為非軸對稱、非回轉體的復雜曲面形狀零件,因而決定了拉深時的變形不均勻,所以拉深時的起皺和開裂是主要成形障礙。1.起皺及防皺措施 原因: 覆蓋件的拉深過程中,當板料與凸模剛開始接觸,板面內就會產生壓應力,隨

10、著拉深的進行,當壓應力超過允許值時,板料就會失穩起皺(如圖1.2)。 防皺措施: 解決的辦法是增加工藝補充材料或設置拉深筋。開裂及防裂措施2.開裂及防裂措施 原因: 是由于局部拉應力過大造成的,由于局部拉應力過大導致局部大的脹形變形而開裂。 位置: 開裂主要發生在圓角部位,開裂部位的厚度變薄很大如凸模與坯料的接觸面積過小、拉深阻力過大等都有可能導致材料局部脹形變形過大而開裂 。 防裂措施: 為了防止開裂,應從覆蓋件的結構、成形工藝以及模具設計多方面采取相應的措施。覆蓋件的成形障礙的防止措施(1) 覆蓋件的結構上,可采取的措施有: 各圓角半徑最好大一些、曲面形狀在拉深方向的實際深度應淺一些、各處

11、深度均勻一些、形狀盡量簡單且變化盡量平緩一些等。 (2)拉深工藝方面,可采取的主要措施有: 拉深方向盡量使凸模與坯料的接觸面積大、合理的壓料面形狀和壓邊力使壓料面各部位阻力均勻適度、降低拉延深度、開工藝孔和工藝切口等 (如圖1.3)。 (3)模具設計上 可采取設計合理的拉深筋、采用較大的模具圓角、使凸模與凹模間隙合理等措施。 工藝方面主要措施 圖1.3工藝孔和工藝切口1.2 汽車模具制造特點 覆蓋件模具種類1. 覆蓋件拉深模 拉深模的典型結構 覆蓋件拉深設備有單動壓力機和雙動壓力機,形狀復雜的覆蓋件必須采用雙動壓力機拉深 。 根據設備不同,覆蓋件拉深模也可分為單動壓力機上覆蓋件拉深模和雙動壓力

12、機上覆蓋件拉深模。(如圖所示)分別為單動壓力機上和雙動壓力機上覆蓋件拉深模的典型結構示意圖。 單動壓力機上覆蓋件拉深模 雙動壓力機上覆蓋件拉深模2. 覆蓋件修邊模 覆蓋件修邊模就是特殊的沖裁模,與一般沖孔、落料模的主要區別是:所要修邊的沖壓件形狀復雜,模具分離刃口所在的位置可能是任意的空間曲面;沖壓件通常存在不同程度的彈性變形;分離過程通常存在較大的側向壓力等。 修邊模具的結構 修邊模具的分類 覆蓋件修邊模可分為垂直修邊模(圖1.4)、水平修邊模和傾斜修邊模(圖1.5)。 圖1.4垂直修邊模 1-下模;2-凸模鑲塊;3-上模; 4-凹模鑲塊;5-卸件器 圖1.5水平修邊模和傾斜修邊模1、15-

13、復位彈簧;2-下模;3-、16滑塊;4、17-修邊凹模;5、12-斜楔;6、13凸模鑲塊;7-上模;8-卸件器; 10-螺釘;9-彈簧;11、14防磨板;18-背靠快 3.覆蓋件翻邊模 根據翻邊模的結構特點和復雜程度,覆蓋件的翻邊模可分為以下六種類型。 (1)垂直翻邊模 (2)斜楔翻邊模 (3)斜楔兩面開花翻邊模 (4)斜楔圓周開花翻邊模 (5)斜楔兩面向外翻邊模 (6)內外全開花翻邊模 圖1.6 窗口插入式翻邊凸模擴張結構1、4-斜楔座;2、13-滑板;3、6-斜楔塊;5-限位板;7、12-復位彈簧; 8、11-滑塊;9-翻邊凸模;10-翻邊凹模 圖1.7 翻邊凸模收縮與翻邊凹模擴張結構1、

14、15-限位塊;2-壓塊;3、4-斜楔塊;5-滑塊;6、12-彈簧;7-頂桿;8-翻邊凸模;9-壓板;10-斜楔;11-翻邊凹模;13-活動底板;14-下模座 圖1.8斜楔兩面開花式結構1、7、9-斜楔;2-滑板;3-滑塊;4、5、16-彈簧;6-軸銷;8-活動翻邊凸模;10-鍵;11-導套;12固定塊;13-壓件器;14-凸模座;15-定位塊;第 二 章 車身件的工藝設計 2.1 成形性的討論 2.2 加工工藝和工序設計2.1 成形性的討論 眾所周知,形狀比較簡單制件(圓或方形筒)可以通過計算拉深系數、翻邊系數等來判斷成形的可能與否,覆蓋件的某些局部也可借鑒這些資料。但由于覆蓋件往往形狀不規則

15、,僅用簡單制件的資料判斷是不確切的,也是不夠的。比較好的方法是參考積累下來的已生產過的類似零件數據來判斷,這些數據中最有價值的是根據劃圓形網格試驗得到的數據。 一種比較有效的方法是通過計算延伸率來判斷覆蓋件能 否成形(脹形還是拉深,或者兩者的某種組合,見圖 。 具體做法是在制件最深部位以間距50100mm 取若干斷面,分別計算延伸率 (這 時不考慮壓邊圈下凸緣部分材料流入的影響),參照表所列脹形許可值來判斷可否用脹形方法成形。若 大于許可值,采用脹形方法可能使制件破裂,而應采用拉深方法成形。但若相鄰斷面的 平均值超過30% 或 的最大值超過 40% 時,即使采用拉深的方法,允許壓邊圈下凸緣部分

16、材料流入凸、凹模間,制件局部仍可能破裂。 =(l1-l)/l 100%式中 l 成形前坯料斷面長度 l1制件斷面長度 覆蓋件脹形判斷值表 2.2 加工工藝和工序設計一.覆蓋件沖壓成形工藝設計1.確定沖壓方向 覆蓋件的沖壓工藝包括拉深、修邊、翻邊等多道工序,確定沖壓方向應從拉深工序開始,然后制定以后各工序的沖壓方向。應盡量將各工序的沖壓方向設計成一致。(1)拉深方向的選擇 (a)拉深沖壓方向對拉深成形的影響 凸模能否進入凹模、對破裂和起皺的影響等。 (b)拉深方向選擇的原則 保證能將拉深件的所有空間形狀(包括棱線、肋條、和鼓包等)一次拉深出來,不應有凸模接觸不到的死角或死區。 如圖a,若選擇沖壓

17、方向A,則凸模不能全部進入凹模,造成零件右下部的a區成為“死區”,不能成形出所要求的形狀。選擇沖壓方向B后,則可以使凸模全部進人凹模,成形出零件的全部形狀。 圖b)是按拉深件底部的反成形部分最有利干成形面確定的拉深方向,若改變拉深方向則不能保證90角。 圖1. 9 拉深方向確定實例有利于降低拉深件的深度。 拉深深度太深,會增加拉深成形的難度,容易產生破裂、起皺等質量問題;拉深深度太淺,則會使材料在成形過程中得不到較大的塑性變形,覆蓋件剛度得不到加強。盡量使拉深深度差最小。 以減小材料流動和變形分布的不均勻性(如圖1. 10)。 圖1. 10拉深深度與拉深方向保證凸模開始拉深時與拉深毛坯有良好的

18、接觸狀態。 開始拉深時凸模與拉深毛坯的接觸面積要大,接觸面應盡量靠近沖模中心圖 1.11 凸模開始拉深時與拉深毛坯的接觸狀態示意圖2.修邊方向的確定及修邊形式(1)修邊方向的確定 所謂修邊就是將拉深件修邊線以外的部分切掉。 理想的修邊方向: 是修邊刃口的運動方向和修邊表面垂直。 (2)修邊形式 修邊形式可分為垂直修邊、水平修邊和傾斜修邊 三種, 如圖1.12所示。圖1.12 修邊形式示意圖 a) 垂直修邊 b) 水平修邊 c) 傾斜修邊3.翻邊方向的確定及其翻邊形式 (1)翻邊方向的確定 翻邊工序對于一般的覆蓋件來說是沖壓工序的最后成形工序,翻邊質量的好壞和翻邊位置的準確度,直接影響整個汽車車

19、身的裝配和焊接的質量。 合理的翻邊方向應滿足下列兩個條件: 翻邊凹模的運動方向和翻邊凸緣、立邊相一致; 翻邊凹模的運動方向和翻邊基面垂直。(2)翻邊形式 按翻邊凹模的運動方向,翻邊形式可分為垂直翻邊、水平翻邊和傾斜翻邊三種(如圖1.13)。 圖1.13 典型覆蓋件翻邊二.拉深工序的工藝處理 1.工藝補充部分的設計 為了實現覆蓋件的拉深,需要將覆蓋件的孔、開口、壓料面等結構根據拉深工序的要求進行工藝處理,這樣的處理稱為工藝補充。如圖1.14中的工藝補充。 工藝處理的內容包括:確定壓料面形狀、工藝補充、翻邊的展開、沖工藝孔和工藝切口等內容,是針對拉深工藝的要求對覆蓋件進行的工藝處理措施。 工藝補充

20、設計的原則: (1)內孔封閉補充原則(為防止開裂采用與沖孔或工藝切口除外); (2)簡化拉深件結構形狀原則(如圖1.15); (3)對后工序有利原則(如對修邊、翻邊定位可靠,模具結構簡單)。 圖1.14工藝補充示意圖 a) b) c)a)簡化輪廓形狀;b)增加局部側壁高度;c)簡化壓料面形狀 圖1.15簡化拉深件結構形狀2.壓料面的設計 壓料面是工藝補充部分組成的一個重要部分,即凹模圓角半徑以外的部分。壓料面的形狀不但要保證壓料面上的材料不皺,而且應盡量造成凸模下的材料能下凹以降低拉深深度,更重要的是要保證拉入凹模里的材料不皺不裂。因此,壓料面形狀應由平面、圓柱面、雙曲面等可展面組成,如圖1.

21、16所示。 確定壓料面形狀必須考慮以下幾點: (1)降低拉深深度 圖1.17和 1.18所示是降低拉深深度的示意圖。 (2)凸模對毛坯一定要有拉伸作用 只有使毛坯各部分在拉深過程中處于拉伸狀態,并能均勻地緊貼凸模,才能避免起皺,如圖1.19。 圖1.16 壓料面形狀 1-平面;2-圓柱面;3-圓錐面;4-直曲面圖1.17 壓料面與沖壓方向的關系1-壓邊圈;2-凹模;3-凸模圖1.18所示是降低拉深深度的示意圖。 圖1.19凸模對毛坯一定要有拉伸作用3.工藝孔和工藝切口 在制件上壓出深度較大的局部突起或鼓包,有時靠從外部流入材料已很困難,繼續拉深將產生破裂。這時,可考慮采用沖工藝孔或工藝切口,以

22、從變形區內部得到材料補充。如圖所示。 工藝孔或工藝切口必須設在拉應力最大的拐角處,因此沖工藝孔或工藝切口的位置、大小、形狀和時間應在調整拉深模時現場試驗確定。三.拉深、修邊和翻邊工序間的關系 覆蓋件成形各工序間不是相互獨立而是相互關聯的,在確定覆蓋件沖壓方向和加工藝補充部分時,還要考慮修邊、翻邊時工序件的定位和各工序件的其它相互關系等問題。 拉深件在修邊工序中的定位有三種: (1)用拉深件的側壁形狀定位。 (2)用拉深筋形狀定位。 (3)用拉深時沖壓的工藝孔定位。 修邊件在翻邊工序中的定位,一般用工序件的外形、側壁或覆蓋件本身的孔定位。四、工藝設計基礎( 一)工藝設計的準備 原始材料準備 工藝

23、設計前除需準備常規設計的有關工藝手冊(如沖模設計手冊、機械制造工藝手冊、技術標準)外,還需要查閱的資料及實物主要有:覆蓋件圖、主模型或者實物。生產批量和交貨期。生產線有關設備型號、參數和附屬裝置情況。所收集、整理的類似覆蓋件的成形性能和生產情況。原材料的性能、規格及纖維方向等。 覆蓋件圖、模型或實物的分析研究 : 首先,應該了解該覆蓋件的作用、強度、表面質量要求及其與相關零件的裝配關系等。其次,應分析以下問題:(1)覆蓋件的工藝性。覆蓋件有無成形困難的局部形狀(急劇變化、負角面等)。在許可的情況下,盡量滿足原設計要求,但當成形有困難或不能保證穩定批量生產時,應該與設計部門協商進行修改 (從材料

24、的許用變形程度、設備、模具制造及操作等方面考慮)。 (2) 覆蓋件的重點。作為外覆蓋件,要求外表面連續,并與相鄰表面均勻過渡,如果外表面存在不連續狀,表面質量將惡化,經噴涂裝飾后尤其明顯。作為內覆蓋件,一般對表面狀況要求不高,但對尺寸精度要求較高,在焊接面上不應有皺折、回彈等。(3)局部細節(如孔、孔距、凸凹、凸緣、加強筋等)的精度。修邊、壓彎、成形的邊緣圓角半徑是否適當,壓彎成形角部分是否多料。(4)料厚公差應在保證該覆蓋件精度范圍內。(5)有無關于毛刺高度及毛刺方向的要求?(6)是否需要考慮材料的纖維方向?板材利用率如何?(7)可否成對成形? 通過以上分析研究,初步確定覆蓋件圖及其公差。但

25、在后來的模具設計、模具制造和調試階段仍有可能改變覆蓋件的形狀。( 二 )工 藝 設 計 工藝設計需要研究的主要問題:研究沖壓成形性能及加工方法、加工性能。設計工序最少且又能滿足覆蓋件性能要求的方案。大批量生產時,應盡量把多工序合并成一道工序,小批量則用單工序模。初步確定模具結構及影響強度、壽命的尺寸。根據覆蓋件的大小計算沖壓力,決定各工序所使用的設備。以沖壓為主重新討論工藝設計。因為即使是最好的設計師,也不可能精通各部門的工作,通過討論則可收集到大量的第一手資料,從而提高設計水平。分析討論時要邀請質量控制、模具制造、調試和使用等部門人員參加,并做好記錄。經濟分析,以降低成本、提高效率為目的。

26、上述各項在實際進行時是互相關聯的,不能分開單獨研究。第 三 章 車身件模具設計 3.1 拉深線圖 3.2 確定模具結構 3.1 拉深線圖(1)拉深件圖的要求 按照拉深件的沖壓位置繪制,而不是像產品圖那樣按照零件在車身上的裝配位置來繪制。 拉深件圖上不僅要標注拉深件的輪廓尺寸、不同位置的深度等。而且要標注拉深件在汽車坐標系中的定位尺寸,拉深方向與坐標系的關系,后面工序示意線及尺寸等。有時還標注后面工序的沖壓方向,但不標注拉深件外輪廓尺寸 當拉深件的法蘭面為復雜曲面形狀時,還可以在法蘭面上標注上凸、凹模和壓料圈型面按工藝模型仿制、配研的技術要求。拉深件圖的畫法(2) 拉深件圖的畫法依據產品圖繪制

27、對于不是很復雜的零件,可以依據產品圖確定沖壓方向,進行工藝補充,繪制出拉深件圖。 依據實物繪制 對于結構形狀很復雜零件,由于產品圖也不能將零件的每一個尺寸都表示出來,所以在繪制拉深件圖時,要依據零件實物或主模型確定沖壓方向及壓料面。然后進行實際測繪,并借助于主圖板測量斷面尺寸,畫出拉件圖。計算機繪圖 在利用計算機進行產品計時,可利用零件產品數據直接進行拉深件圖的設計,但還需要用工藝模型和主圖板進行驗證,不符之處要進行修正。注:表示載重汽車覆蓋件在汽車上的位置時,上下位置是以車架上翼面為基準,上方為正,下方為負;前后位置以前輪軸線為基準,前方為正,后方為負。因此,圖中標出的1500線和800線分

28、別表示該位置在前輪中心前1500和車架上翼面的上方800處。 工藝實例 1 覆蓋件的成形一般由落料(或剪切)、拉深、修邊、翻邊、整形、沖孔、彎曲、脹形、切口等基本工序按需要排列組合而 成,典型 結構的覆蓋件一般需 要 46 道 工 序 。 圖為五十鈴某車型的前排前地板制件圖,它由 4 道沖壓成形工序完成:第一道為拉深工序;第二道為切邊、沖孔工序;第三道為沖孔、翻邊工序;第四道為沖孔工序。 各道工序的工作內容如圖1-20 至圖1-22 所示。圖1-20 拉深(雙動拉深)工序 圖1-21切邊、沖孔工序沖孔、翻邊工序圖1-223.2 確定模具結構 3.2.1拉延模概述 3.2.2拉延模設計3.2.1

29、拉延模概述一、拉深模的設計要點(一)小批量生產模具的設計要點(參見左圖) 盡量減小模具閉合高度,在設備上使用時,高度不足可采用標準墊板。上、下模的導向,側壓力小時設置導柱、導套,導向部件若采用導塊結構,可設置單個可換耐板。制件的取出不采用自動裝置。制件一般用彈簧頂起,若頂出力不足也可采用直接頂起的氣缸。坯料采用簡單的定位銷或擋塊定位。(二)中批量生產模具的設計要點(參見右圖) 上、下模的導向采用導板結構,使用單個耐磨板。坯料用手工放入。拉延模的設計要點 制件用手工取出,對于形狀復雜的大件則用機械手取出。對于簡單制件也可用氣缸頂出。 制件采用氣缸頂起。采用多氣缸時用直接頂起。坯件的定位, 后面用

30、可升降的定位板,側面用定位銷或定位板,必要時可安裝前定位板。(三)大批量生產模具的設計要點(參見圖) 上、下模的導向和凸模、壓邊圈的導向采用雙面耐磨板。坯件的放入使用薄板送料器。坯件的定位采 用后定位板、側定位板、板式導正器和前定位板。制件的取出使用機械手。制件的頂起使用氣缸,采用連桿或頂起(杠桿式)結構。 3.2.2 拉延模設計1.拉深模的典型結構 覆蓋件拉深設備有單動壓力機和雙動壓力機,形狀復雜的覆蓋件必須采用雙動壓力機拉深 。 根據設備不同,覆蓋件拉深模也可分為單動壓力機上覆蓋件拉深模和雙動壓力機上覆蓋件拉深模。(如圖所示)分別為單動壓力機上和雙動壓力機上覆蓋件拉深模的典型結構示意圖。

31、單動壓力機上覆蓋件拉深模 雙動壓力機上覆蓋件拉深模2.拉深模主要零件的設計 (1)拉深模結構尺寸 由于覆蓋件拉深模形狀復雜,結構尺寸一般都較大,所以凸模、凹模、壓邊圈和固定座等主要零件都采用帶加強肋的空心鑄件結構,材料一般合金鑄鐵、球墨鑄鐵和高強度的灰鑄鐵(HT250、HT300)。 (2)凸模設計 除工藝補充、翻邊面的展開等特殊工藝要求部分外,凸模的外輪廓就是拉深件的內輪廓,其輪廓尺寸和深度即為產品圖尺寸。凸模工作表面和輪廓部位處的模壁厚比其它部位的壁厚要大一些,一般為7090(如上圖)。為了保證凸模的外輪廓尺寸,在凸模上沿壓料面有一段4080的直壁必須加工(如右圖)。為了減少輪廓面的加工量

32、,直壁向上用45斜面過渡,縮小距離為1540。(3)凹模設計 拉深毛坯是通過凹模圓角逐步進入凹模型腔,直至拉深成凸模的形狀。 凹模結構可分為閉口式凹模結構和通口式凹模結構。 閉口式凹模結構的凹模底部是封閉的,在拉深模中,絕大多數是閉口式凹模結構。如下圖所示為微型汽車后圍拉深模,該模具采用的是閉口式凹模結構,在凹模的型腔上直接加工出成形的凸、凹槽部分。 下圖是汽車門里板拉深模。模具的凹模底部是通的,通孔下面加模座,反成形凸模緊固在模座上。這種凹模底部是通的凹模結構稱為通口式凹模結構。 采用閉口式凹模結構的微型汽車后圍拉深模圖1、7-起重棒;2-定位塊;3、11-通氣孔;4-凸模;5-導板;6-壓

33、邊圈;8-凹模;9-頂件裝置;10-定位鍵;12-到位標記;13-耐磨板;14-限位板采用通口式凹模結構的汽車門里板拉深模圖1、7-耐磨板;2-凹模;3-壓邊圈;4-固定板;5-凸模;6-通氣孔;8-下底板; 9-拉深筋;10-反成形凸模鑲塊;11-反成形凹模鑲塊;12-頂出器閉口式 這種凹 模內腔底部不開通,常用于拉深形狀不太復雜的覆蓋件。沖模上沒有頂出器,或雖有頂出器但輪廓簡單,能夠直接在凹模上劃線加工,方便活動頂出器或固定凹模裝入凹模里,同步進行靠模(仿形)。(1)沒有頂出 器的一般結構(見圖) 用于拉深的覆蓋件形狀圓滑,深度較淺,沒有直壁或直壁很短,制件的頂起采用頂件板或手工撬開的拉深

34、模。(2)帶活動頂出器的結構用于拉深的覆蓋件表面較大、直壁較長、深度較深,需要頂出器或壓邊圈將制件頂起的拉深模。無頂出器的閉口式凹模的一般結構 帶活動頂出器的閉口式凹模結構1-凹模2-壓邊圈 3- 頂出器 4- 凸模2.通口式 這種凹模內腔是貫通的,其優越性表現在便于制造。這種結構用于拉深覆蓋件形狀比較復雜,凹陷、突起較多,棱線要求清晰的拉深模。頂出器或成形凹模芯的輪廓與凸模口大體相同,由于輪廓復雜,又無法直接 在凹模形狀表面上劃線加工,而必須在底面上按圖樣或投影樣板劃線加工,以便將活動頂出器及凹模芯等裝入凹模里同步進行靠模(仿形)銑削加工。(1) 帶有凹模芯的通口式凹模(見圖)。用于拉深深度

35、淺、沒有直壁或直壁很低,不需要頂出器而采用頂件板或手工撬開將拉深件頂起的拉深模。(2) 帶有活動頂出器的通口式凹模(見圖 )。用于拉深深度較深、直壁較高,需要頂出器或壓料板將拉深件頂起的拉深模。帶有凹模芯的通口式凹模結構 帶有活動頂出器的通口式凹模(4)拉深筋設計 拉深筋的作用是增大全部或局部材料的變形阻力,以控制材料的流動,提高制件的剛性。同時利用拉深筋控制變形區毛坯的變形的大小和變形的分布,控制破裂、起皺、曲面畸變等質量問題。 如右圖所示,設置在壓料面上的筋狀結構就是拉深筋。拉深筋有圓形、半圓形和方形三種結構,如下圖。拉深筋圓形、半圓形和方形三種結構(5)覆蓋件拉深模具的導向 導柱、導套導

36、向 導柱導套導向不能承受較大的側向力,常用于中小型模具的導向。 導向塊導向 導塊導向與導板導向的使用方式相同。導塊設置在模具對稱中心線上時,導塊應為三面導向;如設置在模具的轉角部位時,導塊應為兩面導向。導塊模適用于平面尺寸大深度小的拉深件及中大批量生產(右圖)。 導板導向 導板導向常用于覆蓋件拉深、彎曲、翻邊等成形模具。其結構相對簡單、造價低,常安裝在凸模、凹模、壓邊圈上,應用比較廣泛。導板導向布置圖 a) 凸模導板結構;b)壓邊圈導板結構 凸模和壓邊圈之間的導向 凹模和壓邊圈之間的導向(右圖)。這種導向方式稱為外導向,它的結構特點是凸臺與凹槽的配合。其作用與一般沖模導柱與導套相似,但間隙較大

37、,一般為0.3 mm。導板材料為T8A或T10A,其淬火硬度為5256HRC,為使導板能容易的進入導向面,其一端制成30,導板可根據標準選用(下圖)。 凹模和壓邊圈之間的導向圖a) 凸臺在凹模上; b)凸臺在壓邊圈上單動拉深模壓邊圈的導向和上、下模的導向1-起落架輪叉孔 2-行程末端銷 3- 定位銷4-銷子窩5-上模本體6-背靠塊耐磨板 7-安全襯墊的安裝面 8-下模本體9、11-通氣孔 10-銷 12-頂料墊板保持器1-起落架輪叉孔2-背靠塊耐磨板 3- 箱式背靠塊4、11-壓邊圈5-耐磨板 6-安全襯墊的安裝面7-固定模具槽8-定位鍵槽9-鉤10-保險板12-緩沖銷孔13、14-通氣孔雙動

38、拉深模壓邊圈和凹模的導向 壓邊 圈 和凹 模 的導 向 。導向作用與一般中小沖模的導柱導套相似,但間 隙較大,這是為了滿足調節壓料面的進料阻力而使壓邊圈支撐面成傾斜的需要 。1-凹模( 下模本體 )2、5-通氣孔3-底座記號4-拉深筋 6-凸模7-壓邊圈8-凸模升降器9-安全套10-側定位11-背靠塊耐磨板12-提升襯墊13-鑄造孔(排 油用)14-緩沖銷(推桿銷)壓邊圈和凸模的導向 壓邊圈和凸模的導向一般采用設置在凸模外輪廓的直線處或形狀最平滑部位的耐磨板。1-推桿銷2-凹模( 下模本體)3-提升襯墊 4-鑄造空刀槽5-拉深筋6-前擋料裝置7、18-氣孔8-銷9-內接合器板10-凸模升降器1

39、1-螺栓12-壓邊圈升降器13-壓邊圈14-凸模15-耐磨板16-定位板17-隱式定位器19-排油 用鑄造孔20-鉤(6)拉深模具的排氣上模排氣設置時要加出氣管或加蓋板以防止雜質落入,如圖。拉深模的結構尺寸1.模具各部分的壁厚。2.壓邊圈內輪廓與凸模外輪廓之間的空隙(參見圖)。從壓邊的作用來看,壓邊圈內輪廓和凸模外輪廓之間的空隙與凹模圓角半徑( 見圖),一 般 取512mm。壓 邊圈 的壓 料作用示意圖1-凹模 2- 壓邊圈 3- 凸模凸模與壓邊圈之空隙凸模外輪廓 壓邊圈內輪廓雙動拉深模的凸模與壓邊圈連接墊板之間的間隙應在25mm以 上。有 時在 雙動 壓力 機上 使用 單動拉 深模 ,應保

40、持凸模 與內 滑塊邊 緣 相 距20mm 以 上 (見 圖)。沖 模的閉合高度應適 應雙動壓力 機規格 。內滑塊備有墊板 ,墊板與內滑塊緊固 ,凸模接座 (固定座安 裝在墊板上) 。在人工安裝 時,要求接座上平面高于壓邊圈上平面20mm 以 上 ,以便安裝工臥裝。 凸模與壓邊圈 連接板及內滑塊 邊緣間隙在雙動壓力機上安裝沖模時所用的墊板 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 成 形 應 用 實 例1 一、 前 門 框 沖 壓 工 藝 “前門 框”零件簡 圖見右 圖。前門框的成形較復雜,所以需要6道工序來完成,即落料工序、拉深工序、切 邊沖孔工序、沖孔切斷工序、斜楔翻邊工序、切斷工序。(一)落料工序工藝分

41、析 落料工序中所采用的坯料是1575*1700的1.0厚的鋼板。落料工步圖如圖所示。落料工序完成后,落下的料將分別作為制作前排后地板支撐角板、踏腳板、踏板和踏腳支承板的坯料。考慮到后續的拉深工序,還設置了工藝輔料和工藝切口(將在拉深工序工藝分析中詳述)。落料后整個材料的利用率較高。(二)拉深工序工藝分析 覆蓋件沖壓工藝的關鍵工序就是拉深工序,它關系到零件能否順利制造出來,同時又直接影響到產品質量、材料利用率、生產效率和制造成本,所以研究覆蓋件的工藝,主要就是研究拉深工藝。拉 深 筋 的設置圖 右圖為前門框拉深工步圖,根據有關原則從該圖中可以看出,在外圍設置了4 條拉深筋,在內圈設置了兩條長的拉

42、深筋,在拉深件弧度較大的地方各設置了一條短筋,目的是為了增加進料阻力, 且拉深筋的中心線與切邊線之間的距離保 持在17mm,使切邊線平整。拉深工序工藝分析工藝輔料分析 為了實現拉深或形成良好的拉深條件,除了要認真確定拉深方向外,還應考慮工藝輔料的設計,以滿足拉深、壓料面和修邊工序等方面的要求。前門框的落料件如圖所示,其工藝輔料就是為了滿足拉深而設置的,它不僅增加了拉深阻力,還有利于該部分拉深的充分成形,成形終了時該處正好斷開。前門框拉深件 的展開 為了便于拉深以后的修邊、翻邊等工序,首先將翻邊展開,再加上必須的工藝輔料來構成拉深件。根據第一部分所述,翻邊展開時必須考慮修邊方向,并盡可能采用垂直

43、修邊,例如前門框零件在橫向線和縱向線交界附近的切邊就是翻邊后采用垂直修邊的情況,并在后續的斜楔翻邊工序時達到零件的尺寸要求。落料件簡圖(三)切邊、沖孔工序及沖孔、切斷工序的工藝分析 兩 工序的加工要領 參見下圖 。切邊、沖孔工序所沖孔有 3-5 、8- 12 和2個 8*8 方孔,這都是垂直沖出的水 平孔。切邊將外圍分成9塊,其中兩段不切斷,內圈切分成11 塊,有5 段切留。沖孔、切斷工序為斜楔沖孔。( 四 )翻 邊 工 序 分析 零件的翻邊對焊接及 裝配有特別重要的意義,前門框上要裝前門外板、前門內板等零件,其裝配面是翻邊后的翻邊凸緣,裝配面存在皺折一般就裝配不好,有回彈則表面位置不準、裝配

44、困難或出現裝配后精度不良的情況,所以不規則的形狀翻邊后,有良好的翻邊面才能解決焊接和裝配問題,而且還可以增加剛性強度,使零件邊緣光滑、整齊和美觀。而翻邊線就是主模型輪廓線,只有翻邊后才能得到零件精確的外形輪廓。根據需要,前門框外圍翻邊有三處,兩處為垂直翻邊,一處為曲線的斜楔翻邊,內圍翻邊有一處為垂直翻邊,同時外圍有一處小邊需折疊。參見圖。(五)切斷工藝分析 該工序的工作內容參見圖。至此工序,產品基本成形,考慮該類型雙排座車駕駛室門框和后立柱上外板兩個外覆蓋件的使用,沿汽車線 切 斷,一部分作為門框,另部分作后立柱上外板,剩下一段為廢料。左右門框同在該工序的一套模具中完成切斷,但它們有不同的定位

45、。同類型單排座車駕駛室門框則不需切斷,省略此道工序。二、“前門框”各工序的沖壓模具(一)“前門框”落料模 該模具的結構參見圖 本套模具主要是由下模座 、安全側銷 、壓料板 、下切刃、上模座 、上 切 刃 和卸料板及承接落料的箱子和滾子輸送器等組成,模具屬于結構比較簡單的沖裁模。 模具的 上、下切刃采用鑲塊,拼接鑲在上、下模座上 ,這樣便于切刃的加工、修理 以及安裝 ,卸料 板下面裝有彈簧,上、下模 座和壓料板的結構都是骨架式的大型鑄件,這種結構可減輕模具的重量,便于安裝。當坯料放在凹模上時 ,由定位塊定好位之后,開動壓力機,上模下行,在彈 簧 作 用下 , 壓 料 板 上 裝 有 的 六角螺栓

46、先行將卸板壓下(卸料板下裝有彈簧),然后將板料壓住,上模繼續下行,壓料板上的彈簧壓縮,使壓板料的力增大,當上切刃與板料接觸時開始落料。落料完成后,上模上行,由安全螺釘帶動壓料板上行,壓料板與板料脫離接觸,同時卸料板在彈簧作用下上行將坯料頂起,離開凹模后,并從卸料板的帶孔小滾輪上取走,切下的料則落入凹模下相應的廢料箱內。模具導向裝置由導柱導套和含油導板共同完成。 1-下模座2-安全側銷3-壓料板 4-下切刃 5-上模座6-上切刃7-卸料板( 二 )前 門 框 拉 深 模 模具結構參見下圖 該模具裝在雙動壓力機上工作,為了便于凸模與壓力機內滑塊的安裝(不必螺接),緩解內滑塊接觸模具頂面的沖擊、平緩

47、拉深力,并使回程時凸模升起平穩,采用了 4個氮氣缸彈性元件代替一般的彈簧使用,取得了良好的效果。壓邊圈通過輔助墊板固定在外滑塊上,凹模則安裝在雙動壓力機的下工作臺面上。拉深坯料在模具中的定位是靠四周的定位塊來實現的。凸、凹模之間的導向靠模具四角的含油導板導向,凸模與壓邊圈之間也依靠自潤滑含油導板來導向。凹模由鑲塊組成,這樣既便于加工和安裝,又可節省貴重材料。如該模具的弧度大,拉深變形部分的凹模鑲塊需采用一種特殊的銅合金來制造,這就保證了該區域有良好的潤滑條件,拉深變形能順利完成。凸模為整體式,其工作部分外形由產品外形決定,按工藝模型來制造,上模裝有壓延標記,可根據它來調節壓力機的閉合高度和外滑

48、塊的壓邊力,保證拉深到位,生產出合格的產品。1-升降器2-凹模3-凸模4-壓邊圈 5- 壓邊圈輔助墊板6-凸模座7-凸模固定板( 三 ) 前 門 框 切 邊、沖 孔 模 本套模具屬于垂直修邊模,其下模修邊刃口是由鑲塊和凹模組合而成,沖孔合并在修邊中,由于孔的數目不多,且直徑較小,故直接將沖孔凹模作在下模上。在修外邊時,下模設置了廢料刀,將外卸廢料分成塊;在修內邊時,直接將模具的修邊刃口設計成可切斷形式,正好利用了本產品中間無料的特征,上模的修邊刃口設計成鑲塊和上模的組合形式,因本道工序不是一次性全部修邊,故修切刃也根據需要設計成部分不切斷結構,切斷以后的廢料一部分落在模座下的廢料箱內,一部分落

49、在工作臺上。模具的工作過程是開動壓力機后,滑塊下行,壓料板在上模帶動下首先與板料接觸,當滑塊繼續下行,上模與壓料板間的彈簧壓縮使壓料板逐漸壓緊工件,滑塊再下行實現修邊、沖孔,到達下死點后滑塊上行,上模也隨之上行,但壓邊圈繼續壓住工件,直至上行一定距離后,壓邊圈才上行,下面的升降器將工件頂出,人工取走工件,至此該道工序完成。1-上模2-壓料板3-下模 4- 升降頂件器( 四 ) 前 門 框 沖 孔、切 斷 模 本道工序所沖的孔較多,又分為垂直沖孔和斜楔沖孔。沖孔凹模也是采取鑲入固定座的形式,這樣便于沖頭的加工和安裝。修邊后的廢料部分落入廢料箱中,部分落在工作臺上,沖孔廢料則落入廢料箱中。上模和下

50、模的導向依靠導柱、導套以及含油導板,這樣可以保證較高的導向精度,本套模具設置了頂出器,由氣缸控制其動作,用于將加工完的工件頂出。本套模具較大的一個特點是有5個斜楔機構,使模具的結構變得復雜,斜楔沖孔 ,斜楔修工件拐角處的邊 。模具的工作過程 :當壓力機開動,滑塊帶動上模下行,壓料板 隨之下行 ,先行接觸工件,上模繼續下行,在彈簧力作用下,壓料板將工件壓緊,滑塊再下行,由于修邊刃口和沖孔凸模高度不一,先后實現沖孔、切邊,而斜楔機構的傳動塊與滑塊導板接觸后從動楔也實現沖孔、切邊動作,當滑塊通過下死點以后開始回程。1-頂件器2-下模座3-斜楔裝置4-壓料板5-上模座6-沖孔凸模7-沖孔凹模(五 )前

51、 門 框 斜 楔 翻 邊 模 前門框的翻邊模中,有三處為垂直翻邊,一處為形狀較復雜的斜楔翻邊。垂直翻邊處模具結構簡單,完成翻邊后包在凸模上,出料時模具上有括板,在各個方向同時將制件推出,可防止退料后制件變形;斜楔翻邊處結構較復雜,翻邊以后制件包在翻邊凸模上 ,無法取出,設計時就將翻邊凸模做成活動的,擴張成翻邊形狀,翻邊完成后隨著機器回程,翻邊的內凸模在斜楔的作用下回縮,使制件能取出。斜楔由4部分構成 。該模具工作過程是隨壓力機開動,滑塊下行,壓料板將料壓住,滑塊繼續下行,進行垂直翻邊和斜楔翻邊(斜楔動作過程前面已述)。翻邊完成后,滑塊上行,帶動上模上行,壓料板在強力彈簧作用下,繼續將工件壓住,

52、滑塊再上行時帶動壓料板上行,頂件板和升降器動作將工件頂出下模,人工將工件取走,本道工序完成。1-下模 2-斜楔機構 3-上模 4-壓 料板 5- 升降頂件器( 六 )前 門 框 斜 楔 切 斷 模 本套模具適用于左、右前門框的切斷,是雙作用的,故結構上基本對稱,下面以切斷左門框為主,敘述模具結構。切斷工件TL190 線位置用的是斜楔機構 ,切斷凸模鑲在從動楔上,回程由強力彈簧控制,切斷工件TL120 線位置為垂直切斷,切斷凹模皆以鑲塊式固定在凹模座上。本模具工作過程:開動壓力機,滑塊向下運行,上模下行,控制臺先與工件接觸,滑塊繼續下行,控制臺壓緊工件,接著TL190 線位置的從動楔在斜楔的作用

53、下,帶著切斷凸模運動實行切斷作業,同時TL120 線位置的切斷凸模直接切斷工件,滑塊到達下死點,然后回程 , TL120 線位置的切斷凸模隨同上升, TL190 線的斜滑塊因不受壓力在彈簧作用下實現回程,將切斷凸模帶起,限位塊繼續壓住工件,同時起卸料作用,滑塊繼續上升,切斷處的廢料落入廢料箱,人工取出工件。1-底板2-耐磨導板3-斜楔4-從動楔 5-限位塊 6-凸模座7-凹模座8-下模向板 3.2.3 修邊模設計1. 修邊模概述2. 修邊模設計 修邊模概述 覆蓋件修邊模就是特殊的沖裁模,與一般沖孔、落料模的主要區別是:所要修邊的沖壓件形狀復雜,模具分離刃口所在的位置可能是任意的空間曲面;沖壓件

54、通常存在不同程度的彈性變形;分離過程通常存在較大的側向壓力等。 覆蓋件修邊模可分為垂直修邊模、水平修邊模和傾斜修邊模。 (一)小批生產修邊模具設計要 點 盡量減小模具閉合高度,模板盡可能采用鋼板焊接結構。上、下模的導向使用導柱,在承受較大側壓力的場合,導柱、導塊可同時采用。模板為低碳鋼板時 ,使用鑄鐵導向凸臺。坯件的放人和制件的取出用手工,在可利用壓力機滑塊驅動的頂件器或凸輪杠桿等取出的場合,盡量利用這些裝置。 刃口是在低碳鋼或鑄鋼上焊接合金鋼刀片,產量很小時可以使用經火焰淬火的合金鑄鐵。模具結構上不考慮廢料處理,而只用手工清除。不采用斜楔機構。( 二 ) 中批量生產模具設計要點 上、下模板采

55、用鑄鐵結構。上、下模的導向采用導塊(單面耐磨板)、導柱與導套并用。要考慮廢料處理,而不用手工清除。坯件的放入用手工,制件的取出用機械手或氣動翻料器、頂件器、推料器等。需要頂起制件的場合,采取氣缸直接頂起方式。刃口以低碳鋼或鑄鋼為基體焊接合金鋼刀片為主,在修邊條件惡劣(受力大)的局部使用工具鋼。(三)大量生產模具設計要點 見圖, 上、下模板選用鑄鐵,根據形狀也可選用鑄鋼。導向采用導塊(雙耐磨板)與導柱、導套并用。坯件的放入用手工或送料器,制件的取出用機械手。制件的頂起采用連桿結構,不采用多氣缸直接頂起的方式。刃口材料使用特殊工具鋼或模具鋼。仔細考慮廢料處理及余料回收,以免影響生產效率。完善制件的

56、導向和定位裝置(采用可升降的定位板等)。壓料板使用耐磨導板導向,導板裝在加工深度范圍內的下側,并盡可能長些(見圖)壓料板限位器采用銷式。各滑動部分通過自動加油或集中加油以得到充分潤滑。 修邊模設計一、修邊模刃口結構( 一 )分 塊 要 點 覆蓋件的修邊輪廓多數是立體不規則的。有時中間有孔,其尺寸差往往比較大,還需考慮到某些形狀和尺寸在調試階段的變化,所以修邊模刃口一般不采用整體式,而應根據生產的穩定性、模具制造的工藝性、強度和尺寸大小等因素分塊。鑲塊的分塊很重要也較復雜,一般應把握以下要點: 刃口形狀為直線部分的鑲塊,長度可適當大些,復雜部分或易損部分應單獨分塊,尺寸盡量小些。 刃口鑲塊應便于

57、間隙調節,側面固定的鑲塊便于調節間隙,在可能的條件下應優先采用。 鑲 塊 的 分 塊 線 盡量 沿刃口 形 狀 的 法線方向, 鑲塊上的接 合面應 盡量平行或垂直,以便加工。 圓弧和直線連接處,分塊線應在距切點的直線上。 角部應分塊。 上、下模的分塊 線不應重合,最小錯開35mm,避免過快磨損出現毛刺。修邊刃口的常用形 式(二)刃口鑲塊結構修邊沖孔刃口。1.整體式。當修邊刃口與沖孔凹模口較靠近時采用整體式(見圖),但其工藝性能較差。2.分離式。當修邊刃口與沖孔凹模口較遠時,采用分離式(見圖)當沖孔直徑(或方孔對角線)小于25mm時,使用筒狀凹模壓入修邊刃口鑲塊基體中,再用定 位銷防止轉動 (見

58、圖)。分離式修邊沖孔刃口a分塊取在槽中間的修邊凸 模鑲 塊b中間開孔的修邊凸模鑲塊整體式修邊沖孔刃口a沖 小孔 凹模 的定 位b壓入鑄鐵 c 壓入鋼材( 三 )廢 料 刀 廢料刀與修邊刃口的關系見圖。廢料刀原則上設計成直刃口,切刃高度應與修邊刃口有一高度差,切入深度參見圖. 廢料刀切刃長度應略大于廢 料對 應尺寸 。廢料刀與修邊刃口1-切刀吃模量 2-切入深度3-剪切刃口 4、11-卸料板5、12-下模凸模6、10-上模凹7-切刃 8-廢料刀 9-切刀刃口廢料刀切入深度 廢料刀切刃長度 廢 料 刀 廢料刀的垂直刃口應盡量避免相對配置,不得已時,應使廢料刀口的垂直刃變成銳角,同時使上模切刃的切入

59、深度加大至足以使廢料自動落下(見圖)。 對于不需要自動化、小批生產的廢料,可采用字形廢料刀(見圖)。 刀垂直刃口 配置1- 垂 直壁 2-廢料刀 3-上模凹模剪切刃口4-下模凸模剪切刃口 5-后 角(讓料 )1-剪切刃口2-凸模 3- 廢料刀二、修邊時的沖孔沖孔凸模優先采用凸肩式,當凸模固定板的安裝位置緊張時,也可采用鋼球鎖緊式,即 在 沖 7mm 以下圓孔及沖25mm 以下異形孔(長孔、方孔、鍵形孔等)時采用鋼球鎖緊式。為簡化卸料面的 制造 ,卸料板的接觸面可以削減,一般以距沖裁線15mm 的范圍作為接觸面就可以,但對于預計沖裁部位有回彈時,應具體分析結構后再決定接觸面的大小。鑄造結構 的卸

60、料 板在沖孔部位的結構如圖所示。對于鋼球鎖緊式凸模可配用聚氨酯卸料板。為了便于操作時觀察、安裝及更換凸模,應在鑄件壁部的適當位置開設通孔,若不便設置通孔,可考慮采用鑲塊式切刃結構,凸模采用鋼球鎖緊式。1-墊板2-卸料板(頂料墊板 ) 3-上模固定板4-導板5-彈簧6-調整墊板(凹模座 )7-上模座8-沖孔凸模9-修邊用凹模10-修邊 用凸 模11-凹模12-下模座13-半卸料板14-凹模座15-沖孔凹模1-鋼珠2-鋼珠壓入孔3-固定板三. 修邊沖孔模的結構 修邊沖孔模的導向一般需采用導柱導套結構,也經 常采用導柱導套結構與導向塊(導板)結構同時使用。修邊沖孔模的主體構件有鑄件和鋼板結構兩種形式

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