压线卡复合模设计

压线卡复合模设计 压线卡复合模设计 文章编号:1672—0121(2010)02—0082—03 压线卡复合模设计 肖周志 (株洲市职工大学,湖南株洲412000) 摘要:本文主要通过对压线卡的分析以及论证,提供一种简洁高效的压线 卡的复合模设计,对 相似类型的模具设计具有一定借鉴意义. 关键词:机械制造;复合模;设计;压线卡 中图分类号:TG385.2文献标识码:B 1工艺分析 图1所示零件为某机器上用的压线卡,零件材 料Q235,料厚o.5mm,中批量生产. 零件结构属简单弯曲冲压件,材料冲压性能较 好,工序有弯曲,落料,冲孔.零件材料刚性强,冲压 过程中并发弹性或塑性变形较小.虽然此零件有较 长的悬臂和凹槽,但是符合悬臂和凹槽的宽度曰? 收稿日期:2009—12—23 作者简介:肖周志(1958一),男,讲师,工程师,副校长,从事模具设计 与制造技术的教学和研究 - 6- 些经验与原则成功的应用于第一横梁落冲模的设计 中.模具结构与以前相比,从模具精度,强度,安全 性,可维修性,可互换性都得到了提高.本文旨在指 导厚板料落冲模的结构设计,提高模具设计质量及 设计效率,实现产品的精细化设计. 【参考文献】 【1】康凤,周杰,等.厚板冲裁过程的模拟仿真及其参数优化.锻 压装备与制造技术,2005,40(1):66—68. 1.5t的,不会对零件本身产生影响. 图1压线卡零件图 -—'一一十一+-—--十-十一+-+-+-+-+ 【2]黄天泽,黄金陵,等.汽车车身结构与设计.【ME京:机械工业出 版社,2000:3-15. [3】郭春生,等,汽车大型覆盖件模具.fM】.北京:国防工业出版社, 1993:1-12. 【4]姜立忠,张建营,等.汽车连接件级进模设计.锻压装备与制造技 术,2009,44(1):65—67. [5】顾柏良,等译.BOSCH汽车工程手册,(德)Bosch公司.北京理工 大学出版社,1999:792—796. TheStudyandDesignofBlankingPunchingDieStructurefor FrameThickPanelofAutomobile DOUMeixia,ZHANGQingMiao ng;Diestructuredesign 从零件图可见,零件的尺寸精度属于自由公差, 两孑L位置相距14mm,符合b?(1.5,2)t,孔径 3.5mm,孔与边缘的距离也符合b?(1,1.5),,按 IT14级处理.因此,实际生产中落料时凹模刃口的 基本尺寸直接等于制件尺寸,冲孔时凸模刃口的基 本尺寸直接等于制件尺寸.以上尺寸要求,可以通过 模具结构的合理正确结构来实现. 由于该零件冲压有冲孔,落料,弯曲工序,所以 设计时应注意以下几点:?凸模,凹模工作面应轴向 抛光;?模具零件或模架尽量采用件;?对称制 件的模架要明显不对称,以防止上模和下模装错位 置;?模具结构和模具材料应与制件批量相适应;? 放人毛坯和取出制件,必须方便安全;?冲裁各直线 或曲线的连接处,应有适当的圆角;?2一o3.5mm两 孑L壁距与周边距仅2.5mm,在设计模具时应加以注 意;?冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孑L的尺寸 不宜过小. 2方案论证 ,弯曲三个基本工序,按 该零件包括冲孑L,落料 工序的组合方式分类,可分为:单工序模,复合模,级 进模.1针对该零件列出了这三种方案的优缺点 比较. 表1工序顺序安排的优缺点 序号顺序安排特点 落料一冲孔在复合模具中,送料和导料是非常重要 的.从而对精度有很大影响.这样加工不宜 一 弯曲保证两孔的位置度要求 . 这种顺序安排能使孔定位好,在级进模可 冲孑L一弯曲以完成,用复合模很难做到.但是这个方案 一 落料很容易使孔变形,因为从零件图上可以看出 该零件的孔与边缘的距离比较近. 弯曲一冲孔这样的加工顺序不利于保证两孔的位置 一 落料度的要求.同时也不利于落料. 从零件分析先冲孑L能保证同轴度的要求, 冲孑L一落料然后落料利于弯曲.此顺序的安排既能很 四 一 弯曲好的送料和导料,孑L定位好,孑L不至于变形, 达到了很完美的配合. 综上分析,决定采用方案四.用复合模生产,212 序安排:冲孑L一落料一弯曲. 3排样设计 根据不同的排样方式可分为:有废排样,少废排 .不同的排样方式有如下 样和无废排样种(图2) 特点. 有废排样是沿制品零件的全部外形冲裁,四周 有一定的余料,或者说搭边与均有的排样.这 种排样材料利用率较低,但是制品质量和精度均能 得到充分的保证,冲模的寿命相应提高,多适用于形 状复杂而精度要求较高的制品冲压,如图2a所示. -. 0 0 ? (b) ???巨皿(c) 图2排样设计图 少废排样沿制品部分外形冲裁,只有少部分余 料,也就是口或搭边只有一个.这种排样材料利 用率较高,具有一次能冲裁多个制品零件和简化模 具结构,降低冲裁力等优点,但是只能保证一个方向 的制品尺寸精度,如图2b所示. 无废料排样在整个冲压过程中,只有料头和料 尾废料以及结构废料的材料损失,而中问没有废料 出现.这种排样材料的利用率非常高,能简化模具结 构,降低冲裁力,但是制品的尺寸精度差,它适用于 冲裁尺寸精度要求不高,且用比较贵重的金属材料 冲压的零件,如图2c所示. 总之,一个零件的排样方法有许多种,但是为了 使排样达到节约材料,提高工件尺寸精度,简化模具 结构及方便生产的目的,在排样时,必须设计一个合 理的排样方案. 综上所述,由于零件尺寸精度要求不高,而且需 经过弯曲成形,所以必须得留弯曲的余量以便补充. 为此,我们采用第2种少废排样(图2e),这样材料 有较高的利用率. 4模具结构的设计 模具总体结构方案(图3): (1)模具类型:根据零件的冲裁工艺分析论证, 采用复合冲裁模. (2)操作与定位方式:由于零件的生产批量不 大,通过合理安排生产,可用手工送料方式就能 批量要求,且能降低模具成本.考虑零件较小, 较薄,为了便于操作和保证零件的精度,宜采用 销和挡料销结构. (3)卸料与出件方式:考虑零件厚度较薄, 手工卸料方式.为了便于操作,提高生产率,冲 废料采用从凹模洞口推出的方法. 模架类型及精度:由于零件厚度薄,冲 (4) 2l 22 23 24 25 26 图3二维装配图 1.下模座2.内六角螺钉3.销钉4.落料卸料弹簧5.落料卸 料板6.落料凹模7.弯曲杠(弯曲凸模)8.导套9.模柄 1O.上模座11.防转螺钉l2.上模垫板l3.冲孔卸料螺钉 l4.紧固螺钉15.冲孔卸料弹簧l6.冲孑L凸模l7.冲孔卸料板 l8.凸凹模l9.下模座垫板2O.导柱21.固定板22.限位螺 钉23.卸料弹簧24.卸料顶杆25.导正销26.挡料销 隙很小,因此,采用导向平稳的双导柱平行模架. (5)设计中还需考虑其他的一些辅助零件以及 安全保护和安装及废料的排出. 5模具的装配与调试 5.1装配的基本要求 ?凸模安装后的垂直度偏差,必须保证在凸凹 模之间的间隙值及其公差所允许的范围之内. ?选择模架时,滑动导向副的配合间隙,及其轴 线对凸模组合安装面(即上,下模座板上的平面)的 垂直度偏差之和,亦须控制在冲裁间隙及其公差所 允许的范围内. ?凸模与凹模固定面.,需以H7/n6或H7,m6配 合安装于固定板孔内. ?保证落料,冲孔凹模的刃口高度,漏料孔应保 证畅通,一般应大刃口0.2mm-2mm. ?顶料,卸料器运动须灵活.在冲模开启状态 ,一般应突出凸,凹模刃口端面,或工作 时,其顶料杆 型面0.5mm,lmm.顶杆长须一致. ?装配中,相邻零件连接与固定时,其接合面必 须紧密贴合;螺钉或螺栓连接与固定时,其螺纹长度 与沉孑L深度一致.拧紧时,须按工艺顺序进行.并力 求使拧紧程度,拧紧力矩一致. 5.2模具装配_32艺要求 模具装配时要求相邻零件,或相邻装配单元之 间的配合与联接均需按装配工艺确定的装配基准进 行定位与固定,以保证它们间配合精度和位置精度. 从而保证凸模(或型芯)与凹模(或型腔)间能精密, 均匀地配合和定向开合运动,以及其他辅助机构(如 卸料,抽芯与送料等)运动的精确性. 【参考文献】 【1]冷冲压模设计手册.北京:第四机械工业部标准化研究所,1979. 【2]肖良红.手柄多工位级进模设计,模具技术,2002. 【3]刘站军.支撑多工位级进模设计,模具工业,2005. 【4】俞汉清.金属属性成型原理.北京:机械工业出版社,1999. [5】孔祥安.圆环的弹塑性分析『J】.四川大学(工程科学版), 1982,(2)_ [6】王义林,郑金桥,李志刚.基于KBE的汽车覆盖件冲压工艺方案 设计.材料科学与工艺,2004,(8). [7】冯立艳,王志江.基于实例推理和专家系统的综合工艺决策方法. 新技术新工艺,2005,(7). 『8]8袁文生,程钢,董有建.滑动拉拔弯曲成形工艺分析及模具设 计.锻压装备与制造技术,2008,43(5):76—78. 【9】沈言锦.弹簧卡箍多工位级进模设计.锻压装备与制造技术, 2007.42(6):69—71. [10】朱亨荣,胡成武,肖宇.支架多工位级进模设计.锻压装备与制 造技术,2009,44(1):63—64. simpleand refereneefor 987654321