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冰箱下底板模具设计与制造
1.冰箱下底板设计说明书
工件名称:冰箱下底板
工件简图:如图1.1所示
生产批量:中批量
材料:Q235
料厚度:0.35mm
图1.1 冰箱下底板简图
1.1冲压工艺分析
此工件有落料、冲孔和弯曲三个工序。材料为Q235钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有9个Φ3.5mm的孔,4个Φ10mm的孔,4个Φ2.9mm的孔和1个Φ18mm的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为6.55mm。工件的弯曲为Z形弯曲,弯曲最小半径t=0.1t=0.035mm,取r=1.4mm,即工件的弯曲半径r=1.4mm,由于这里不能上传完整的毕业设计(完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等),此文档也稍微删除了一部分内容(目录及某些关键内容)如需要其他资料的朋友,请加叩扣:贰二壹伍八玖壹壹五一这对于正火状态的Φ235钢板是可以弯曲成形的。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级。尺寸精度较低,普通的冲裁和弯曲完全能满足要求。
1.2工艺方案的确定
首先计算弯曲件的孔边距,从而近一步确定工艺方案。
弯曲有孔的工序件时,如果孔位于弯曲变形区内,则弯曲时孔要发生变形,为此必须使孔处于变形区之外。一般孔边至弯曲半径R中心的距离按材料厚度确定:
当t﹤2mm时,L≥t;t≥2mm时,L≥2t.
图1.2 弯曲件孔边距
对于该工件,t=0.35mm﹤2mm,通过计算确定L﹥0.35mm,所以孔位于弯曲变形区之外,可以先冲孔再弯如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小不能满足上述条件,则孔位于弯曲变形区之内。
曲,因此确定该工件的工序为先冲孔再弯曲
该工件包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序,可有以下工艺方案:
方案一:先落料,后冲孔,再弯曲。 采用单工序模生产。
方案二:先落料冲孔,在弯曲 采用落料冲孔复合模和弯曲模生产。
方案三:先冲孔—落料,在弯曲 采用冲孔落料级进模和弯曲模生产。
方案一模具的结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而且生产效率低难以满足中批量生产要求。方案二需要二副模具,对于落料冲孔复合模,工件的精度及生产效率都较高,而且工件最小壁厚6.55mm,远大于凸凹模允许最小壁厚1.4mm,模具满足强度要求。方案三也需要二副模,该工件本身就较大。若采用级进模生产,模具的体积太大,成本高,而且材料很薄,采用下出料,落料件会发生弯曲变形,进而影响弯曲工序的进行。
通过对上述方案的分析比较,该工件的生产采用方案二为佳。
确定了工件的工艺方案,下面分别对落料冲孔复合模和弯曲模进行设计。
2.落料冲孔复合模设计
2.1工件工艺分析
该工件只有落料和冲孔两个工序,材料Φ235钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构相对简单,有9个Φ3.5mm的孔,4个Φ10mm的孔,4个Φ2.9mm的孔,和1个Φ18mm的孔,孔与孔,孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚6.55mm工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度低,普通冲裁完全满足要求。
图2.1 冲裁工件简图
2.2冲压工艺方案为落料冲孔复合模。
2.3主要设计计算
2.3.1弯曲件坯料尺寸计算
2.3.1.1弯曲中性层位置的确定
根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。中性层位置以曲率半径表示,通常用下面经验公式确定:
=r+xt=1.4+0.42×0.35=1.547
式中:r—弯件的内弯曲半径
t—材料的厚度
x—中性层位移系数,取x=0.42
2.3.1.2弯曲件坯料尺寸的计算
图2.2 r>0.5t弯曲
中性层确定后,利用下述公式初步计算坯料长度,还需反复试弯曲不断修正,才能最后确定坯料的形状及尺寸。
该工件圆角半径r>0.5t,其弯曲件变薄不严重,按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和,即
Lz=l1+l2+l3+2
式中:Lz——坯料展开总长度
——弯曲中心角
计算得
L=(40-0.35-1.4)+(40-0.35×2-1.4)+(78-0.35-1.4)+
=645.86mm
所以弯曲件展开尺寸为:645.86
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