一、 工艺尺寸计算
1. 冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算
采用凸模与凹模配合加工,以凸模为基准,加工凹模,使它们之间保证一定的间隙,这种方法的优点是是既容易保证凸凹膜之间的间隙,又可放大模具的制造公差,使制造容易。
第一类:凸模磨损后变小的尺寸
A p =(A+Δx) - δP
工件的精度为IT12,根据查表得:磨损系数x=0.75,凸模制造公差 δP 为0.020mm ,冲裁件的公差Δ=0.15mm。所以:
A P =(5+0.75×0.15)-0.020mm=5.1125-0.020mm
凸模磨损后,无变大的尺寸以及不变的尺寸
根据材料厚度t=2㎜,可知:Z min =0.140mm
所以相应的凹模尺寸根据凸模实际尺寸及最小合理间隙Z min 配制。
A d =(5.1125+0.140)+0.020mm =5.2525+0.020mm
2. 弯曲凸、凹模刃口尺寸的计算
对于弯曲件,必须选择适当的间隙。间隙的大小对零件的质量和弯曲力有很大的影响。间隙越小,则弯曲力越大;间隙过小,会使零件边部壁厚减薄,降低凹模寿命。间隙过大,则回弹大,降低零件的精度。
材料为15钢,材料厚度为2mm ,故查(《模具设计与制造》表2—2),可得,冲裁模刃口双面间隙的最小合理间隙为Z m in =0. 13mm ,
因为弯曲件宽度的基本尺寸为L=22mm,所以:
凸模尺寸为:L P =(L +x ∆) -δP =(22+0. 75⨯0. 15)-0. 020=501125-0. 020mm ;
+δd +0. 025(L p +Z m in )=(22. 1125+0. 13)=22. 2425+0. 025mm ; 凹模尺寸为:L d =
3. 排样方式的确定及其计算
工件的形状为左右对称,加工废料较少,采用直排效率较高。查(《模具设计与制造》表2-7)得,工件间a 1=2.2 mm ,沿边a=2.5 mm ,条料宽度为:
B=D+2a+Δ
=[48+16×2+6.5×2+2.5×2+(-0.8)] mm =97.2mm;
式中 B ——条料宽度的基本尺寸(mm );
D ——工件在宽度方向的尺寸(mm );
a ——侧搭边的最小值(mm );
Δ——条料宽度的单向(负向)公差(mm )(如下图所示)。
排样图版
4. 冲压力计算及压力设备的选择
冲压时:
冲裁力F=KLtτ
冲裁件的周长L=[93×2+22×2] mm =230mm;
一般K 取1.3,板料厚度t=2mm,材料的抗拉强度σb =375N /mm 2,故可取抗剪强度为τ=0. 8σb =300N /mm ;
所以F=1.3×230×2×300=179400N;
顶件力:F 2=K 2F =0. 06⨯179400=10746N
K 2为顶件力系数,查表可知:K 2=0.06;
卸料力:F 3=K 3F =0. 04⨯179400=7176N ,
K 3卸料力系数,查表可知:K 3=0.04;
采用弹性卸料装置和上出件方式时:
总冲裁力为:F 0=F +F 2+F 3=179400+10746+7176=197322N ≈1. 97⨯105N 。