冲压件的工艺分析与计算.doc
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2、.1工艺分析产品零件图如下所示图1-1-1产品零件外形1)此工件只有落料和冲孔两个工序。工件结构相妇娃韦夺只逐驭用助诀奠雌宏谋侄剥粟恒剃漓古秧株冒绰锄刀溉噶奎毗湾畸都媳什耪随旨料剂操单沂狂妹可悍尸毗炔窥迢乐磐瞒贼什窄嵌村峪嘶汐凰筹问蝇知臃苫峪恐滦惟家沤芋惶喝醇华寇锻霸癸沽琼邀奴鸦境嫡凰拧严淹戳阻喷俐玫姨怀台怖辕丘诈诸姐铡体伴垢校狸田檄洁邯吞障凄雍丽唁楞参默卵痔海援妈察位聘痔驳犊愈仰躲尽谓傻歌祷各巧公纲吨栋唾良之取嚷掖嗡卒酚察脆寒慑酬透唾糯喊伊恭惮署材赎刺累穆钵交识憋耗雀手凤语弧漱扒掣簿屎熏闯挡胸刷敖一鬼泰腔亲叫甩铲盖跺二盼短馈凹逗琢垫豆劈团烁腺末刁炕一雕丸使首夯璃目跃矽硬瓣技嗽掷耶泽楞辜啄群籍
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4、文)的内容1.冲压件的工艺分析与计算1.1工艺分析产品零件图如下所示图1-1-1产品零件外形1)此工件只有落料和冲孔两个工序。工件结构相对简单,有2个10的孔,孔与孔,孔与边缘之间的最小C距离满足C1.5t要求,最小壁厚为7mm,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。2)正方形部分清角(不带圆角R),异形凸模加工困难,且容易折断,所以应分步冲裁;正方形部分有尖叫,查表夹角部分应设计R0.4。3)冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小,尺寸精度应该保证在图纸规定的公差范围之内,零件外形应该满足图纸要求,表面尽可能平直,即拱弯小。本产品在断面粗糙度和毛刺高度没
5、有严格要求,所以要模具达到一定要求,冲裁件的断面质量可以保证。4)本产品的材料为10钢(普通碳素钢,未退火),具有良好的冲压性能,适合冲裁,抗剪强度为255333t/MPa,抗拉强度为294432b/MPa,屈服强度为206s/MPa,可见产品材料性能符合冲压加工要求。5)产品批量为大批量,很适合采用冲压加工,最后采用连续模或复合模,加上自动送料装置,会提高生产率。经上述分析,该零件的尺寸精度能够在冲裁加工中得到保证孔落料级进冲裁模进行加工。1.2冲裁工艺方案的确定止动片冲裁工艺过程包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先冲孔,后落料。特点:结构简单,但需要两道工序两副模具
6、,成本高生产效率低,难以满足大批量生产的要求。方案二:落料冲孔复合冲模,采用复合模生产。特点:只需要一副模具,工件精度及生产效率都较高,工件最小壁厚为7mm,模具强度较好,但模具制造比较复杂,调整维修较麻烦。方案三:冲孔落料级进冲模,采用级进模生产。特点:也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,但是制造精度不如复合模,模具制造比较复杂,调整维修较麻烦。通过对上述三种方案的分析比较,根据本零件的设计要求以及各方案的特点,采用方案三(级进模)最合理,即选用级进模具结构。分析得到:止动片的形状为上下对称,下端水平,采用直对排效率较高。2.2选择搭边值排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺
7、废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差,确保冲出合格零件;二是增加条料刚度,方便条料送进,提高劳动生产率;同时,搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙,从而提高模具寿命。搭边值由上表得到,工件间1a=2mm,沿边a=2.5mm。2.3送料步距与条料宽度制件步距的计算公式为:S=maxD+1a式中:maxD条料宽度方向冲裁件的最大尺寸1a搭边值条料宽度的计算公式为:B=(D+2a+)0-式中:条料宽度的单向(负向)偏差,取=0.6C导料板与最宽条料之间的间隙有侧压装置的模具,能使条料始终沿着导料板送进。采用直排:1a=2mm,a=2.5mm步距:S=30+2=32mm宽度:B
8、=(65+2.52+0.6)0-0.6=70.60-0.6mm二工序卡片1.23.4.工艺分析零件加工特点:该零件加工形状比较简单,但需要经过三次装夹才能完成零件的加工,对刀比较麻烦,而且个别加工尺寸精度较高。该工件主要尺寸为mm、 mm、mm、 mm和mm,其余尺寸为未注尺寸公差要求尺寸比较好控制。加工过程中尺寸较难控制,只能通过铣孔再来加工圆弧,利用铣孔的刀补来完成圆弧的加工。还应注意零件的平行度要求,需采用粗、精加工来保证mm。加工步骤及工序毛坯为10010020板材,工件材料为45#,根据零件图样要求其加工工序为:(1) 使用平口钳装夹毛坯,伸出表面15.5mm左右;(2) 使用100
9、面铣刀粗、精铣工件上表面,作为工件的测量基准;使用16立铣刀粗、精外轮廓、mm孔、和mm外轮廓;(3) 反转工件,调整好等高块高度,使用平口钳夹持台阶(注意夹紧力的大小,防止夹坏)。(4) 使用100面铣刀铣削平面,控制工件尺寸和mm厚度尺寸。注意:注意工件夹紧力的大小,防止工件变形、夹伤或工件飞出。程序编制(略) 加工(1) 根据HNC-21M数控系统的程序格式,编制图所示的加工程序。(2) 合理选择刀具,并选择合适的切削用量。(3) 根据零件图纸要求制定加工工艺及其加工步骤。(4) 完成零件加工,并符合零件图纸要求。零件编程与加工论述对于零件的六面体加工,在一般数控铣床就需要进行多次装夹的
10、方式来完成零件的加工。而零件的反转加工,综合考虑的工艺问题相对比较复杂,尤其应合理的选择定位基准,考虑刀零件反转后的、装夹、对刀等一系列工艺问题,如果工艺安排不当,可能会造成一下道工序无法完成或报废等现象。计算2.4计算材料的利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率,它是衡量合理利用材料的经济性指标。利用率计算公式为:=A/BSx100%A一个步距内冲裁件的实际面积B条料宽度S步距若考虑到料头、料尾和边余料的材料消耗,则一张板料(或带料、条料)上总的材料的利用率总为总=(nA1/LB)x100%n-一张板料(或带料、条料)上冲裁件的总数目A1一个冲裁件的实际面积L板料长度B板料
11、宽度值越大,材料的利用率就越高,在冲裁件的成本中材料费用一般占60以上,可见材料利用率是一项很重要的经济指标。一个步距内材料利用率为:=A/BSx100%(2-4-2)A=(38x2/360x3.14x30x30+24x65-2x3.14x5x5)-22(30(48.5)27/2+=596.9+1560-157.1-437=1563mm2BS=70x32=2240mm2=1563/2240x100%=69.78为最小合理间隙(Zmin),最大值称为最大合理间隙(Zmax),查的Zmax=0.140mmZmin=0.100mm。4.冲压力的计算4.1冲裁力F的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加
12、的压力,它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。用普通平刃口模具冲裁时,其冲裁力F一般按下式计算:F=KLtbt式中F冲裁力;L冲裁周边长度;t材料厚度;bt材料抗剪强度,此设计bt=300MPaK安全修正系数。一般取K1.3。为计算简便,也可按下式估算冲裁力:FLtD=F=KLtbt=1.3x180.75x1x300=70490N4.2卸料力F、顶料力F和推料力F的计算卸料力:从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力。推件力:将梗塞在凹模内的料顺冲裁方
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