U形彎曲件模具設(shè)計(jì)
(作者未知) 2010/12/21
(一)零件工藝性分析
工件圖為圖15所示活接叉彎曲件,材料45鋼,料厚3mm。其工藝性分析內(nèi)容如下:
1.材料分析
45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有良好的彎曲成形性能。
2.結(jié)構(gòu)分析
零件結(jié)構(gòu)簡單,左右對(duì)稱,對(duì)彎曲成形較為有利?刹榈么瞬牧纤试S的最小彎曲半徑 ,而零件彎曲半徑 ,故不會(huì)彎裂。另外,零件上的孔位于彎曲變形區(qū)之外,所以彎曲時(shí)孔不會(huì)變形,可以先沖孔后彎曲。計(jì)算零件相對(duì)彎曲半徑 ,卸載后彎曲件圓角半徑的變化可以不予考慮,而彎曲中心角發(fā)生了變化,采用校正彎曲來控制角度回彈。
3.精度分析
零件上只有1個(gè)尺寸有公差要求,由公差表查得其公差要求屬于IT14,其余未注公差尺寸也均按IT14選取,所以普通彎曲和沖裁即可滿足零件的精度要求。
4.結(jié)論:由以上分析可知,該零件沖壓工藝性良好,可以沖裁和彎曲。
(二)工藝方案的確定
零件為U形彎曲件,該零件的生產(chǎn)包括落料、沖孔和彎曲三個(gè)基本工序,可有以下三種工藝方案:
方案一:先落料,后沖孔,再彎曲。采用三套單工序模生產(chǎn)。
方案二:落料—沖孔復(fù)合沖壓,再彎曲。采用復(fù)合模和單工序彎曲模生產(chǎn)。
方案三:沖孔—落料連續(xù)沖壓,再彎曲。采用連續(xù)模和單工序彎曲模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需三道工序三副模具,生產(chǎn)效率較低。
方案二需兩副模具,且用復(fù)合模生產(chǎn)的沖壓件形位精度和尺寸精度易保證,生產(chǎn)效率較高。但由于該零件的孔邊距為4.75mm,小于凸凹模允許的最小壁厚6.7mm,故不宜采用復(fù)合沖壓工序。
方案三也需兩副模具,生產(chǎn)效率也很高,但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故其模具制造、安裝較復(fù)合模略復(fù)雜。
通過對(duì)上述三種方案的綜合分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。
(三)零件工藝計(jì)算
1.彎曲工藝計(jì)算
(1)毛坯尺寸計(jì)算
對(duì)于 有圓角半徑的彎曲件,由于變薄不嚴(yán)重,按中性層展開的原理,坯料總長度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和,可查得中性層位移系數(shù) ,所以坯料展開長度為
由于零件寬度尺寸為18mm,故毛坯尺寸應(yīng)為64mm×18mm。彎曲件平面展開圖見圖16,兩孔中心距為46mm。
(2)彎曲力計(jì)算
彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲模和選擇壓力機(jī)的重要依據(jù)。該零件是校正彎曲,校正彎曲時(shí)的彎曲力 和頂件力 為
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