第4章冲压模具设计实例.ppt

第4章 冲压模具设计实例;　　4.1.1　 冲裁件的工艺性 　　获得金属零件的方法有很多种，铸造、锻造、切削加工等等。要知道某个零件用什么样的工艺进行加工最合理、最经济，就必须分析该零件对各种加工工艺的工艺适应性。冲裁件工艺性分析，即是指冲裁件对冲裁工艺的适用性。一般情况下，对冲裁工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。良好的冲裁工艺性应能满足材料省、工序少、模具结构简单、加工容易、寿命较长、操作安全方便、产品质量稳定等要求。;　　1.冲裁件的结构工艺性　　(1)几何形状：冲裁件形状尽可能设计成简单对称和符合材料合理排样。工件用条料两端裁切圆弧成形时，圆弧的半径应超过料宽的一半，即可用于少废料排样；若限定R＝B/2，则不能用于少废料排样，以免因送料偏移而产生台肩。如图4－1所示。;　　;　　(2)最小圆角半径：冲裁件的转角处应有一定的圆角，其最小圆角半径允许值见表4－1。如果是少无废料排样冲裁，或者采用镶拼模具时可不要求冲裁件有圆角。圆角大大地减小了应力集中，有效地消除了冲模开裂现象。;　;　(3)冲裁件上的悬臂和凹槽：如果冲裁件上有悬臂和凹槽，其尺寸如表4－2所示。　(4)冲裁件孔的最小尺寸：冲裁件上孔的尺寸受到凸模强度和刚度的限制，不能太小，冲孔的最小尺寸见表4－3。 (5)最小孔边距、孔间距：当冲孔边缘与工件外形的边缘平行时，其距离不应小于材料厚度的1.5倍；当冲孔边缘与工件外形的边缘不平行时，其距离不应小于材料厚度,如图42(a)所示。　(6)在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定的间距，以免冲孔时凸模折断,如图4－2(b)所示。　　　;　　　表4－2 悬臂和凹槽的最小宽度B;表4－3 冲孔的最小尺寸;;　　2.冲裁件的精度和断面粗糙度　　(1)精度：冲裁件的经济精度一般不高于IT11级，最高可达IT8~IT10级。冲孔比落料的精度约高一级。冲裁件的尺寸公差，孔中心距的公差分别见表4－4和表4－5。　　(2)断面粗糙度：冲裁件的断面粗糙度Ra一般为12.5~50μm，最高可达6.3μm，具体数值见表4－6。;;;;4.1.2　 弯曲件的工艺??? 弯曲件的工艺性是指弯曲件的结构形状、尺寸、精度、材料及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件，能简化弯曲工艺过程及模具结构，提高弯曲件的质量。;　　1.弯曲件的材料　　弯曲件的材料，要求具有足够的塑性，屈弹比σs／E和屈强比σs／σb小。足够的塑性和较小的屈强比能保证弯曲时不开裂，较小的屈弹比能使弯曲件的形状和尺寸准确。最适宜于弯曲的材料有软钢、黄铜和铝等。脆性较大的材料，如磷青铜、铍青铜、弹簧钢等，要求弯曲时有较大的相对弯曲半径r／t，否则容易发生裂纹。　　对于非金属材料，只有塑性较大的纸板、有机玻璃才能进行弯曲，而且在弯曲前坯料要进行预热，相对弯曲半径也应较大，一般要求r／t＞3～5。;　　2.弯曲件的结构　　1)弯曲件的形状　　弯曲件的形状应尽可能对称，弯曲半径左右一致，以防止弯曲变形时坯料受力不均匀而产生偏移。有些虽然形状对称，但变形区附近有缺口的弯曲件，若在坯料上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，严重时难以成形，这时应在缺口处留连接带，弯曲后再将连接带切除，如图4－3(a)、(b)所示。　　为了保证坯料在弯曲模内准确定位，或防止在弯曲过程中坯料的偏移，最好能在坯料上预先增添定位工艺孔，如图4－3(b)、(c)所示。;　　;　　2)弯曲件的相对弯曲半径　　弯曲件的相对弯曲半径r／t应大于最小相对弯曲半径(见表2－6)，但也不宜过大。因为相对弯曲半径过大时，受到回弹的影响，弯曲件的精度不易保证。;　　3)弯曲件的弯边高度　　弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为h＞r＋2t，如图4－4(a)所示。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的零件。当零件要求h＜r＋2t时，则需预先在圆角内侧压槽，或增加弯边高度，弯曲后再切除，如图4－4(b)所示。如果所弯直边带有斜角，则在斜边高度小于r＋2t的区段不可能弯曲到要求的角度，而且此处也容易开裂(见图4－4(c))，因此必须改变零件的形状，加高弯边尺寸，如图4－4(d)所示。;　　;　　4)弯曲件的孔边距离　　　　带孔的板料弯曲时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔的形状会发生变形，因此必须使孔位于变形区之外，如图4－5所示。一般孔边到弯曲半径r中心的距离要满足以下关系。　　当t＜2mm时，L≥t；　　当t≥2mm时，L≥2t。　　如果上述关系不能满足，在结构许可的情况下，可在靠变形区一侧,预先冲出凸缘形缺口或月牙形槽(见图4－6(a)、(b))，也可在弯曲线上冲出工艺孔(见图4－6(c))，以改变