板料沖壓與模具設計基礎知識

2022-03-30 01:42:41 字數 2105 閱讀 6603

一、 板料沖壓的基本知識

1. 板料沖壓是利用衝模在壓力機上對板料施加壓力,使其分離或變形,從而得到新需要零件的一種壓力加工方法。

2. 板料沖壓的基本工序分類:

一類是分離工序:主要包括剪裁,衝裁等。其特點板料受到外力後,應力超過強度極限,使得板料發生剪裂而分離。

另一類是變形工序:主要包括彎曲、拉延及成形等。其特點是板料受到外力後,應力超過屈服極限σs,但低於強度極限σb,經過塑性變形後成一定形狀。

此外,將以上兩工序合成乙個工序,稱復合工序,(衝裁,拉延)。

二、 板料剪裁和衝裁

1. 剪裁力

1.1 平刀剪裁時

p平=kbtτ0(n)

式中: b-----板料寬度(m)

t-------板料厚度(m)

τ0-------板料的抗剪強度(pa)

k-------係數。一般的k=1.3

1.2 斜刃剪裁時

p斜=0.5kt2τ0/tgσ(n)

式中:α----斜刃的斜角

k----係數。一般取k=1。3

斜剪比平剪省力。

2. 衝裁力

p=kltτ0

式中:p---衝裁力(n)

l---製件的周長(m)

t----製件的厚度(m)

τ0 --材料的抗剪強度

k----係數。一般取k=1。3

為了方便,也可以用如下公式計算衝裁力

p=ltσb

σb -----材料的抗拉強度(pa)

3.衝裁間隙(z)

衝裁模初始雙邊間隙z(公釐)數值

注:衝裁皮革、石棉和紙板時,間隙取08鋼的25%

衝裁間隙是乙個重要的工藝引數。如間隙過大,衝裁工件產生毛刺過大或衝不斷,間隙過小,對模具碰刀,磨損。因此,模具設計時要求用適合的間隙。

4. 衝裁模具設計

4.1 衝裁模具結構

4.2 凸模

1) 凸模材料: 9crsi,t8(熱處理變形大,**平)

通常用 cr12mov(熱處理變形小,**貴)

2) 熱處理硬度:hrc58~62

3) 光潔度達到以上

4) 凸模常用固定方法(注:固定後加定位銷)

圖示1,2多用於衝裁工件對稱的,而圖示3,4多用於衝裁工件不對稱的。

5) 凸模刀口如下製作可省力

4.3 凹模

1) 材料,硬度,光潔度與凸模相同

2) 凹模常用固定方法(注:固定後加定位銷)

3) 凹模設計要有卸料位

4.4 固模板

1) 材料:q235

2) 作用:固定凸模,並模架連線

4.5 卸料板

1) 材料:q235,橡膠板,聚胺脂板

2) 卸料板固定方法

3) 卸料板與凸模間隙:0。6~0。8

如間隙過大,無法卸料,間隙過小,增加卸料板與凸模磨擦,卸料板移動壓縮困難。

4.6 模架

1) 模架組成,形式。

2) 導柱,導套結構:有滑柱式和滾珠導向式。

3) 導柱、導套材料及硬度

導柱、導套要求硬度高,耐磨,常用20#鋼滲碳,t8等

硬度要求達到hrc56~60

4) 衝裁模及其它零件

1〉 限位(死頂):限制衝裁行程,保護衝模。

2〉 工件定位:保證工件衝裁位置

3〉 推桿:防止廢料或工件卡住。

1. 衝裁模設計過程

1) 展開工件圖

2) 在展開圖上畫上凹凸模位置尺寸

3) 按壓力中心閉合高度確定模具總體尺寸

4) 繪製模具總體圖

5) 模具零件的選用和設計

2. 模具尺寸標註

由於模具尺寸較精確,尺寸較多。一般用如下方法標註尺寸,以刀口位置為基準,以便線切割。

3. 模具加工工藝(以上圖凹模為例)

1) 鑄件(包退火處理)

2) 粗刨:刨外形尺寸,厚度留1。2mm長寬留3mm

3) 平面磨:磨上下平面,留0。6mm

4) 普銑:銑外形尺寸,保證垂直度

5) 劃線:按圖劃線

6) 鑽:鑽各孔及在衝口出鑽φ3工藝孔

7) 熱處理:淬火hrc58~62

8) 平面磨:磨上下平面

9) 線切割:割衝口尺寸

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