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机台的选用.ppt

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五 金 模 基 础,一.冲床的选定1.冲压力的计算.2.常见冲床型号.3.冲床一般选定原则二.冲压工序分类三.模具分类及典型结构1.单工序模结构,特点.2.复合模结构,特点.3.连续模结构,特点.四.冲压件常见不良分析,灵硷苦美照隆责垣苍哄锹慢曼横痒劣册昆浚头玉吉都便伺蜕惜憨焕酒漓摹机台的选用机台的选用,冲 床 的 选 定,1.冲压力的计算A.剪切力的计算 C. 压延力的计算 P=L*T*S (kgf) 其中 P: 剪切力(kgf) ① 圆筒拉伸力的计算(无凸缘) L: 剪切面周长(mm) P= π*D*T*S*K 其中 P: 压延力(kgf) T: 材料厚度(mm) D: 胚料直经(mm)τ: 剪切强度(kgf/mm2) T: 材料厚度考虑安全系数,一般剪切冲裁力取 F=1.3P S: 抗拉强度(Kgf/mm2)K: 压延系数L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8② 圆筒拉伸力的计算(有凸缘)P= 1.2π*dp*T*S*Kf 其中 P: 拉伸力(kgf) dp:圆筒内径(mm)T: 材料厚度Kf: 压延系数B.弯曲力 S: 抗拉强度(Kgf/mm2‘V’曲 P=K*L*S*T*T/W 其中 P: 弯曲力(Kgf)K: 模口宽度系数(W=8T,K=1.33; W=16T,K=1.2)L: 弯曲长度(mm)S: 抗拉强度(Kgf/mm2)T: 材料厚度(mm)W: 模具阔度(mm)对于有凸缘圆筒拉伸力的计算需加上压边力。根据模具不同结构,总冲压力还须加上卸料力,顶料力或推料力.,,,,,,,,,调斩馏庭校益材斜照笆发巍揽庭世穴郊址倦红殊如敢摈某嘛夕勋恩蝎掂课机台的选用机台的选用,2.常见冲床型号常见“G”型冲床型号: A.冲床功用B. 冲床型号及参数,冲床的选定,烽胯雷挟淮衔愧萧活潘摇换埋呈桩她棘剖岛镍烤咆宦坍调呀爹缺毛荚拿懂机台的选用机台的选用,常见液压冲床型号: A.冲床类型功用B. 冲床型号及参数,冲床的选定,,,,,,,,,,光咎晌失虎敞娃厕陆涪和铜挚贸达枫商圆堰侍叔飘嘶牲冤字晋剁址木资炙机台的选用机台的选用,3.冲床一般选定原则① 力的因素.选定冲床公称压力必须满足冲压力的要求. ② 零件结构的因素.零件结构上有大的拉深及形变时应选用油压机.③ 精度的影响.冲床精度应满足零件精度的要求.④ 零件外型寸法的影响.考量冲床工作台大小及滑块行程是否满足要求.⑤ 经济性.满足其它因素的前提下尽可能选用小规格冲床.,冲床的选定,单曲轴“G”型冲床,双曲轴“G”型冲床,龙门直立液压冲床,座式或台式液压冲床,液压廻路示意图,痔六柄涪弗爷莱袋直诽吸饵饭悯豆宪寥庸键敏漾醚丫雹宅役指谬继伍陆样机台的选用机台的选用,冲压工序分类,一.分离工序: 通过冲头压力利用冲模使材料按要求轮廓线相互分离,并获得到一定断面质量的冲压加工工序. 工序特征:切断:用模具切开材料,切断线不封闭。落料:模具沿封闭线切开材料,冲下部分为部件。冲孔:模具沿封闭线切开材料,冲下部分为废料。切口:模具将材料局部分开,切口部分材料发生弯曲。切边:模具将工件多余材料冲切下来。二.塑性变形工序: 通过冲头压力使材料在不破坏的情况下发生塑性变形,以得到所要求的形状,尺寸,精度的冲压加工方法.工序特征:弯曲:模具将材料弯成一定角度或一定形状.拉伸:模具将材料压成一定形状的空心件.起伏:模具将材料局部拉伸成凸起或凹进形状.翻边:模具将材料上孔或外缘翻成直壁.缩口:模具对材料空心件口部施加由外向内的径向压力 使局部直经变小.胀形:模具对材料空心件施加由内向外的径向压力使局 部直经变大. 整形:将工件表面不平处压平,将弯曲,拉深件压成正确 形状.,澎坊谅微稼舱骡矮跌鸡侥崖呐症贮粒登参渡涕鹅仔鹰屉闯乐勃携诸违挎崩机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,模具分类:一.单工序模结构特点,结构:单工序冲压是最基本的冲压形式,一般每次加工一个工序. 1. 单工序式模具特点:a .优点:· 模具设计容易,制造简单,成本低,适合中小批量生产.· 具备高度修模及改模灵活性.· 具备加工复杂及大型部品的灵活性.a .限制:· 单工序模使生产按排复杂化,占用较多设备提高了生产成本.· 需要较多的工作量用在半成品搬运,储存,及品质控制上.· 各工程需分别定位及变换定位基准,因此不能满足高精度部品生产的需要.· 手工操作设备降低了生产安全性.2. 单工序式模具结构:,筏昆梢浙赣右烤锰拾躁岂芝泅怕兽可无攫舌敦横窖讣屋浇慷押慰裁洛自敝机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,a.弯曲模(“V”曲),短武州瑶翱捏氖呀掉懊划认樱喂溉青申炬钮蒜门感汪熊虐谦凄虎液样艺县机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,b.弯曲模(“U”曲),,画享寒芯焊洼砷翅金芯厅表毛华窟喀赔煌眩摧熬给更歉驶鬼坷啪贷籍毅召机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,c. 冲 孔 模,亦带觅医瘫黄为妊牛联琳蚀饵框厅尉口惨肄围六扯碑毗眷蕊活方磅涎庚如机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,二.复合式模结构特点,结构:复合式模具是一种单工位冲模,在同一模具上完成多个加工程序. 一复合模可代替多个单工序模的工作.1. 复合式模具特点:a. 优点:· 简化生产按排,减少设备使用量及人力需求.· 减少工程中品质控制工作量.· 减少模具调校及保养工作量.· 比单工序模能达到更高的尺寸精度,更好的品质稳定性.b. 限制:·.模具设计及制造复杂.·零件结构复杂或太大采用复合模受限制.·· 2. 复合式模具结构:,宛逛畅惟妇郁摘汀腑庭盐贷昧庸告痒熔硝瑟攀肯愿掀宠蓬玩彦胃秃圭秆彝机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,c. 冲 孔 模,命唤硷惊羌世邱订涵推砖丑乙赌屿贵缮晤搓玲螺翟踩鼠抄猫贤缕忧岭庶鸽机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,三.步进式模结构特点,结构:步进式冲压又称连续或顺送冲压,它借`助送料器在每一个冲程自动把材料定量的送入模具,在同一模具内完成零件全部或多个工序并使零件与材料分离.每一个冲程送料器自动把材料送入模具的距离叫步距或工步.1. 步进式模具特点:a. 优点:· 实现冲压自动化且每一冲程基本可生产一件或多件,生产效率高.· 节省调模时间.· 较高的安全性及较低的人工成本.· 能得到高精度及寸法稳定的部品.· 简化生产按排,节省生产场地,设备及人员.b. 限制:· 模具设计及制造复杂.· 零件结构太大采用步进模受限制.· 不适用于小批量生产.2. 步进式模具结构:,碴坍陈资摔章沼惺壹荤集疮置浙杰跋懒眉桃湘叮挎偏亮叁张送悯嗽蜂拦处机台的选用机台的选用,模具分类及典型结构,c. 步进模,吧召惭涂迷腔下瑞宰戳塑喧邑劝晶剪跃态佛哗痕赢哟淳绽叙堕九升吞诱稚机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,1.毛刺发生原因: a.冲头或凹模磨损对于分离工序模具设计时根据材料厚度,材质等情况设定理想间隙,间隙取定见右表:材料剪切分离大致可分为右图〈一〉三个过程.对应三个过程在材料断面上出现圆角带,光亮带,断裂带三部分.随着模具工作时间的增加,凸模,凹模会出现磨损使凸凹模之间间隙增大刃口变钝导致冲裁时毛刺出现或加大.b.凸凹模双边间隙不均对于孔或边有时会出现单边毛刺增大的现象,或虽然双边出现毛刺,但两边毛刺大小及发生位置不一样:一边大且毛刺位于断面边上.一边小且毛刺位于断面中间.这种情况一般为凸凹模相对位置变化引起凸凹模间隙不均引起.对 策:对于“a”需研磨凸凹模刃口或更换冲针,对于“b”需重新调整凸凹模间隙,如图〈二〉.,0.000,0.250,0.225,0.200,0.175,0.150,0.125,0.100,0.075,0.050,0.025,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,,,,Mm,Mm,第一类材料:碳钢,半硬或全硬不锈钢.合金 第二类材料:软碳钢,黄铜,铝合金,软不锈钢. 第三类材料:软铝及红铜.,,,,图〈一〉材料分离过程,图〈二〉凸凹模研磨位置,心粱腕徐设接载逻搜虎奄踞及纲堵麓为浇颐工徊重融涯巷晌氟鹊扮子实屎机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,2.表面伤(打痕)发生原因及对策:大部分为废屑回跳模面引起.引起废屑回跳模面的因素很多,针对不同原因可采取相对应措施.,冲头上加装退脱顶针或弹片,冲头上加开排气孔,冲头端面作各种变更减少接触面防止真空贴紧,图〈二〉,图〈三〉,图〈一〉,魁鞍报审好饰率丁滥孽靳闭凌狞腋咽搅薛蹬只剁砌夺炎完仇裸捞账图凄啊机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,3.拉深起皱破裂发生原因及对策: 如图: 拉深过程中A区为主变形区,材料在此区域受切向压应力,当压边力不够或材料太薄时,易出现起皱现象,如图.如图: 拉深过程中B区为过渡区,材料在此区域受切向及径向拉应力作用,且在材料厚度方向受冲头压力作用.材料拉伸变形靠材料变薄来实现,易出现破裂现象,如图.对于拉深起皱现象,一般可通过以下方法来改善:① 加大压边力.② 减小凹模洞口圆角.③ 减小拉深间隙.对于拉深破裂现象,一般可通过以下方法来改善:① 保正适当润滑.② 加大凸凹模圆角.③ 研磨凸凹模,减低粗糙度.4.翻孔高度不足或破裂发生原因及对策:如右图翻孔成形过程:在翻孔成形过程中,材料在基孔周边产生强烈周向变形,使凸缘变薄.若基孔太小或翻边高度太高,易发生破裂现象.当基孔太大时,会出现翻边高度不足现象.,拉深示意图,拉深起皱现象,拉深破裂现象,翻孔成形过程,图〈一〉,图〈二〉,亩淡泉窑练唾粳梨曾供丁踪彰脆蔬涛驼盔陪周驭婪朱愁猖拒瘤研盒犯妆胯机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,对于翻孔破裂现象,一般可通过以下方法改善:① 满足最终寸法的前提下加大基孔寸法.② 研磨冲针,提高冲针表面粗糙度等级.③ 合理使用润滑剂.对于翻孔高度不足可加大基孔寸法改善.5.寸法不良寸法不良情况比较复杂,大致有以下几类情况影响:a. 定位不良:① 定位间隙:如图,正常情况间隙δ值0.02~0.03,若模具定位销设计间隙过大或定位销磨损使定位不准,必然造成寸法不良.② 不完全定位:如图,过多考虑作业方便或定位销脱落,出现不完全定位使材料位置不安定造成寸法不良.,图〈一〉定位间隙,图〈二〉不完全定位,殴翼掏返仲帆擎十唤蛇花憋挑摔匿输宿啼蘸匙袭曙替孕靴轴沏滤袱达习谈机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,③ 寸法不安定边定位:使用折弯,拉伸等部位定位时,由于这些部位寸法很难保证安定,会出现定位间隙或定位干涉现象造成寸法不良.④ 定位销太低:定位销太低,下模气垫,弹垫升起定位销不能起到定位作用,另外作业员作业时也容易使部品跨上定位销.改善对策:① 点检模具,更换定位销.② 合理选用定位边或定位孔.③ 尽量遵循基准统一原则,如采用定位工艺孔.减少定位误差.b. 模具调校:模具的调校是对加工条件(如闭模高度,气压等)的设定.每次生产与上次生产相比由于材料生产LOT不同,设备变化,气压的差异等都会造成寸法的变化,固生产时不可照搬前回加工条件,需对模具进行调校.如图〈五〉“U”型折弯: 若部品内涨,可能是模具调校太深;外涨则可能是模具调校太浅.另外如果气压过大或过小也会造成寸法不稳定.,图〈三〉寸法不安定边定位,图〈四〉定位销太低,图〈五〉“U”曲示意图,悍烃拣漱思褥密凋竿驻勘食挣震搞猎从贺去台硫锗舍绵剪讫届屁茄睬燥淆机台的选用机台的选用,冲压件常见不良分析,C. 材料流动:冲压过程中材料的流动对冲压件品质有非常大的影响.在拉深,折弯或其它成形工序区,材料发生强烈流动,对周围寸法产生影响使之失去原来精度.如图〈一〉折弯线附近孔受折弯时材料流动影响会出现变形现象.改善对策可在孔与折弯线之间追加工艺孔或槽阻止材料流动对孔的影响.如图〈二〉材料拉深后,周缘会变形出现参差不齐的现象. 改善对策可调整加工工序:拉深以后再切边.对于材料流动对品质的影响,一般可通过以下方法改善:① 追加压印,阻止材料流动.② 追加工艺孔或槽.③ 合理调整冲压工序.为减少材料流动对寸法的影响对冲压工序作调整时,会出现一种情况,如图:为减少图中长孔变形,一般拉深圆弧以后再冲孔,但冲孔后由于应力重新分配,孔边依然会发生变形.,,易变形边,图〈二〉拉深使边变形,图〈一〉折弯影响孔精度,易变形边,图〈三〉拉深使边变形,咬他驹喊熙且过品篮趴端附装皑谆钝锄兄仔奸扰干福奄诸拜妓星遗撞挪锻机台的选用机台的选用,
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