《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》模塊五自行車足踏內(nèi)板成形模

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1、本 模 塊 內(nèi) 容 ：學(xué) 習(xí) 目 的 與 要 求 ：1 了 解 翻 邊 、 起 伏 成 形 、 校 形 等 工 序 的 變 形 特 點(diǎn) ；2 了 解 翻 邊 模 、 校 形 模 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 以 及 應(yīng) 用 。 重 點(diǎn) 、 難 點(diǎn) ：翻 邊 工 藝 計(jì) 算 和 模 具 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 。 在 掌 握 沖 裁 、 彎 曲 、 拉 深 成 形 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 的 基 礎(chǔ) 之 上 ， 本 模 塊 介 紹其 它 常 用 成 形 工 藝 特 點(diǎn) 和 模 具 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 。 涉 及 翻 邊 、 起 伏 成 形 、 校 形 等 成 形 工序 的 變 形 特 點(diǎn) 、 工 藝 與 模 具

2、設(shè) 計(jì) 特 點(diǎn) 。 翻 邊 ： 將 毛 坯 或 半 成 品 的 外 邊 緣 或 孔 邊 緣 沿 一 定 的 曲 線 翻 成 豎 立 的 邊 緣 的 沖 壓方 法 。 1 圓 孔 翻 邊( )圓 孔 翻 邊 的 變 形 特 點(diǎn) 與 變 形 程 度 變 形 程 度 DdK 極 限 翻 邊 系 數(shù) minK 見 表 5-1。一 內(nèi) 孔 翻 邊 其 他 沖 壓 成 形 工 序 ： 翻 邊 、 脹 形 、 縮 口 、 校 形 等 。 （ ） 翻 邊 的 工 藝 計(jì) 算 平 板 坯 料 翻 邊 的 工 藝 計(jì) 算預(yù) 沖 孔 直 徑 d豎 邊 高 度 H )72.043.0(2 trHDd trKDH tr

3、dDH 72.043.0)1(2 72.043.02 trKDH 72.043.0)1(2 minmax 或極 限 高 度 先 拉 深 后 沖 底 孔 再 翻 邊 的 工 藝 計(jì) 算 先 拉 深 后 翻 邊 的 高 度 h預(yù) 制 孔 直 徑 或翻 邊 的 極 限 高 度 rKD rdDh 57.0)1(2 57.02 rKDh 57.0)1(2 minmax DKd min max214.1 hrDd 拉 深 高 度 rhHh max 先拉深后沖底孔再翻邊的工藝計(jì)算 用 圓 柱 形 平 底 凸 模 翻 邊 時(shí) ， 可 按 下 式 計(jì) 算 ：用 錐 形 或 球 形 凸 模 翻 邊 的 力 略 小

4、 于 上 式 計(jì) 算 值stdDF )(1.1 （）翻邊力的計(jì)算翻 邊 凹 模 圓 角 半 徑 可 取 該 值 等 于 零 件 的 圓 角 半 徑 ；翻 邊 凸 模 圓 角 半 徑 應(yīng) 盡 量 取 大 些 ， 以 便 有 利 于 翻 邊 變 形 。凸 、 凹 模 單 邊 間 隙 /2 （ 0.75 0.85） 圓 孔 翻 邊 凸 模 的 形 狀 和 主 要 尺 寸（）翻邊模工作部分的設(shè)計(jì) 1-為 整 形 臺(tái) 階 ； 2-為 錐 形 過 渡 部 分 內(nèi) 凹 外 緣 翻 邊 (a) 分 類 外 凸 緣 翻 邊 (b)內(nèi) 凹 外 緣 翻 邊 變 形 程 度 用 翻 邊 系 數(shù)表 示 ： bRb伸外

5、凸 緣 翻 邊 的 變 形 程 度 用 翻 邊 系 數(shù)表 示 ： bRb 壓 內(nèi) 孔 翻 邊 模內(nèi) 、 外 緣 同 時(shí) 翻 邊 的 模 具落 料 、 拉 深 、 沖 孔 、 翻 邊 復(fù) 合 模 1、 8凸 凹 模 ;2沖 孔 凸 模 ;3推 件 塊 ;4落 料 凹 模 ;5頂 件 塊 ;6頂 桿 ;7固 定 板 ;9卸 料 板 ;10墊 片 當(dāng) 坯 料 外 徑 與 成 形 直 徑 的 比 值 / 時(shí) ， 其 成 形 完 全 依 賴 于 直 徑 為 的 圓周 以 內(nèi) 金 屬 厚 度 的 變 薄 實(shí) 現(xiàn) 表 面 積 的 增 大 而 成 形 。脹 形 的 變 形 區(qū) 及 其 應(yīng) 力 應(yīng) 變 示 意

6、圖 : 一 起 伏 成 形 俗 稱 局 部 脹 形 ， 可 以 壓 制 加 強(qiáng) 筋 、 凸 包 、 凹 坑 、 花 紋 圖 案 及 標(biāo) 記 等 。 1 壓 加 強(qiáng) 筋簡(jiǎn) 單 的 起 伏 成 形 零 件 ， 其 極 限 變 形 程 度 可 按 下 式 近 似 確 定 ：壓 制 加 強(qiáng) 筋 所 需 的 沖 壓 力 ， 可 用 下 式 近 似 計(jì) 算 ： bKLtF Kl ll %1000 01極 加 強(qiáng) 筋 K=0.7 0.75(半 圓 筋 取 大 值 ， 梯 形 筋 取 小 值 ) 用 薄 料 對(duì) 小 工 件 壓 筋 或 兼 有 校 形 變 形 力 2KAtF 壓 凹 坑 時(shí) ， 成 形 極 限

7、 常 用 極 限 脹 形 深 度 表 示 ， 如 果 是 純 脹 形 ， 凹 坑 深 度 因受 材 料 塑 性 限 制 不 能 太 大 。 用 球 頭 凸 模 對(duì) 低 碳 鋼 、 軟 鋁 等 脹 形 時(shí) ， 可 達(dá) 到 的極 限 脹 形 深 度 h約 等 于 球 頭 直 徑 d的 1/3。 用 平 頭 凸 模 脹 形 可 能 達(dá) 到 的 極 限 深 度取 決 于 凸 模 的 圓 角 半 徑 ， 其 取 值 范 圍 見 表 5-3。 校 形 ： 通 常 指 平 板 工 序 件 的 校 平 和 空 間 形 狀 工 序 件 的 整 形 。目 的 ：（ 1） 只 在 工 序 件 局 部 位 置 使 其

8、 產(chǎn) 生 不 大 的 塑 性 變 形 ；（ 2） 模 具 的 精 度 比 較 高 ；（ 3） 所 用 設(shè) 備 最 好 為 精 壓 機(jī) 。 若 用 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 時(shí) ， 機(jī) 床 應(yīng) 有 較 好 的 剛 度 ， 并 需 要 裝有 過 載 保 護(hù) 裝 置 。 校 平 和 整 形 工 序 的 共 同 特 點(diǎn) ：使 沖 壓 件 獲 得 高 精 度 的 平 面 度 、 圓 角 半 徑 和 形 狀 尺 寸 。 校 平 方 式 ：平 板 零 件 的 校 平 模 形 式 ：加 熱 校 平 法 ：校 平 力 可 按 下 式 計(jì) 算 ： ApF 模 具 校 平 、 手 工 校 平 、 在 專 門 校 平 設(shè)

9、備 上 校 平 。 光 面 校 平 模 、 齒 形 校 平 模 空 間 形 狀 零 件 的 整 形 ：目 的 ：整 形 模 的 特 點(diǎn) ：整 形 力 可 按 下 式 計(jì) 算 ： ApF 指 在 彎 曲 、 拉 深 或 其 他 成 形 工 序 之 后 對(duì) 工 序 件 的 整 形 。 使 工 序 件 某 些 形 狀 和 尺 寸 達(dá) 到 產(chǎn) 品 的 要 求 ， 提 高 精 度 。 與 前 工 序 的 成 形 模 相 似 ， 但 對(duì) 模 具 工 作 部 分 的 精 度 、 粗 糙 度 要 求 更 高 ， 圓 角 半 徑和 間 隙 較 小 。 彎 曲 件 的 整 形 方 法 ：無 凸 緣 拉 深 件 的

10、 整 形 ：帶 凸 緣 拉 深 件 的 整 形 部 位 常 常 有 ：通 常 取 整 形 模 間 隙 等 于 (0.9 0.95) ， 即 采 用 變 薄 拉 深 的方 法 進(jìn) 行 整 形 。 凸 緣 平 面 、 側(cè) 壁 、 底 平 面 和 凸 模 、 凹 模 圓 角 半 徑 。 1上 模 板 ;2推 板 ; 3整形 形 凹 模 ;4整 形 凸 模 ;5卸 料 板 ; 6凸 模 固 定 板 ;7卸 料 螺 釘 ;8下 模 板 ; 9打 桿 課 題 二 自 行 車 腳 踏 內(nèi) 板 成 形 模 設(shè) 計(jì) 產(chǎn) 品 圖 1 沖 壓 工 藝 方 案 的 確 定方 案 一 ： 先 下 料 （ 落 料 ） 、

11、 成 形 、切 邊 、 沖 孔 。 采 用 單 工 序 模 生 產(chǎn) 。方 案 二 ： 成 形 切 邊 復(fù) 合 沖 壓 、沖 孔 。 采 用 復(fù) 合 模 生 產(chǎn) 。方 案 三 ： 采 用 級(jí) 進(jìn) 模 生 產(chǎn) 。結(jié) 論 ： 采 用 方 案 二 。2 主 要 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算變 形 量 計(jì) 算 ： 可 以 一 次 成 形 。（ 2） 排 樣 方 式 的 確 定 及 其 計(jì) 算 。 排 樣 圖 (3) 沖 壓 力 的 計(jì) 算沖 裁 力 F： =1.5 66x2+3.14x7x2 300=95 (KN)卸 料 力 F KF=0.05 95=4.8(KN)推 料 力 FP KF=0.04 95=3.8(KN

12、)成 形 力 =1x3.148x22x1.5x300=30（ KN ） 根 據(jù) 計(jì) 算 結(jié) 果 ， 沖 壓 設(shè) 備 擬 選 J23-25A。 3 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) (1) 模 具 類 型 的 選 擇 采 用 正 裝 復(fù) 合 模 。(2) 定 位 方 式 的 選 擇 采 用 導(dǎo) 料 銷 ， 無 側(cè) 壓 裝 置 。 控 制 條 料 的 進(jìn) 給 步 距 采 用 擋 料 銷 。(3) 卸 料 、 廢 料 出 料 方 式 的 選 擇因 為 工 件 料 厚 為 1.5mm的 10鋼 板 ， 材 料 相 對(duì) 較 軟 ， 卸 料 力 也 比較 小 ， 故 可 采 用 彈 性 卸 料 。 采 用 正 裝

13、復(fù) 合 模 ， 采 用 上 出 件 。(4) 導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇為 了 提 高 模 具 壽 命 和 工 件 質(zhì) 量 ， 方 便 安 裝 調(diào) 整 ， 該 復(fù) 合 模 采 用中 間 導(dǎo) 柱 的 導(dǎo) 向 方 式 。 3 主 要 零 部 件 設(shè) 計(jì) 凸 凹 模 成 形 凸 模 凹 模 卸 料 、 頂 料 部 件 的 設(shè) 計(jì) ：模 架 及 其 他 零 部 件 設(shè) 計(jì) ：導(dǎo) 柱 d/mm L/mm： 28 160， 32 160；導(dǎo) 套 d/mm L/mm D/mm： 28 115 42， 32 115 45：上 模 座 厚 度 H上 模 取 30mm， 上 、 下 模 墊 板 厚 度 H墊 取 10mm， 上 、下 固 定 板 厚 度 H固 取 20mm， 下 墊 塊 厚 度 10， 下 模 座 厚 度 H下 模 取35mm， 模 具 的 閉 合 高 度 ：H閉 =（ 30+35+10+10+65+80 2） mm=218mm凸 模 沖 裁 后 進(jìn) 入 凹 模 的 深 度 2mm。 五 模 具 總 裝 圖