基于钥匙的冲压模具设计研究

发表时间:2021/1/27   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:李发炼
[导读] 摘要:中国的冲压加工技术水平伴随着经济水平和技术水平的高速提升而得到了良好地发展,在众多领域中,虽然中国的技术水平几乎等同于国际标准,但所使用的技术相对来说过于陈旧,只有让更先进的技术取代原本传统的技术才能让技术水准有所提升,也更容易让各个方面更加机械化,由此为经济发展而服务。
        宁波大学科学技术学院  315300
        摘要:中国的冲压加工技术水平伴随着经济水平和技术水平的高速提升而得到了良好地发展,在众多领域中,虽然中国的技术水平几乎等同于国际标准,但所使用的技术相对来说过于陈旧,只有让更先进的技术取代原本传统的技术才能让技术水准有所提升,也更容易让各个方面更加机械化,由此为经济发展而服务。本论文主要是针对一款新的钥匙的冷冲压模具加以分析和设计,且依据设计零部件的尺寸、材料以及批量生产等各个方面的要求为核心内容,最开始对零部件的工艺性加以分析,随后才能将冲裁工艺方面与模具结构方案确定下来,随后计算工艺设计所需要的各个参数,即将排样和裁板加以分析,且也能得到压力中心和冲压力的标准值,首先对零部件冲压模具制造过程和设计过程采取了一般的方式,同时也对零部件冲压工艺方案的制订过程、计算过程以及设计过程全面剖析,由此才能对模具设计全面分析,对日后模具设计的改进和完善根据具备理论依据和实际价值。
        关键词:冲压模具;钥匙;弯曲模;落料模
        1 引  言
        模具工业发展必须依靠先进的技术来更新换代。有关计算机的信息自动化技术对传统的制造技术造成了重大的冲击性,基本上众多科学技术的相互交融之后,于一定的前提条件下会让现代化的模具制造技术形成。若要对现代冲模制造技术水平的高低层面上来分析,从重要的几点加以分析即可得知,例如慢走丝切割加工、高速铣削加工等等。对于高速铣削加工而言,它本身所拥有的加工速率相对较高,且加工的精度十分精准,表面质量达到良好水平(主轴一般情况下能够达到15000到40000r/min的转速),加工精度能够精确到10μm之内,若其表面的质量相对较高,则粗糙度Ra小于等于1μm,和传统切削加工相比之下,它有着相对过小的传统切削力以及相对较低温度,对于某些刚性略差或者热敏材料加工而言十分适宜。
        2钥匙模具排样设计与计算
        2.1 确定搭边与搭肩值
        通过实际的工作经验能够确定搭边和搭肩值,t=1.2mm,通过查表2-1可取得搭肩值a1=2.5mm,搭边值a=3mm.
        表2-1  钥匙模具最小工艺搭边值   (单位:mm)
 
        2.2 计算送料步距和条料的宽度
        依据如上所提及到的排样方式而言,设计人员也需要依据工件尺寸才能将送料步距确定出来,这一点需要通过搭肩值和工件宽度才能计算出最终值:
        3钥匙模具工序的计算
        3.1钥匙模具冲裁力的计算
        在冲裁过程时候,冲裁力本身是凸模冲穿板料必不可少的压力。当在进行冲裁的过程中,伴随着板料深度或者凸模的变化,冲裁力必将也将会动态变化的。一般地,冲裁过程的最大值为冲裁力,英文表示为Fmax。
        材料的力学性能、厚度以及冲件轮廓轴承等都必将会对冲裁力的大小和方向造成影响,这一点也和表面粗糙度和刃口锋利程度有关。结合如上的问题进行分析,如下公式能够将平刃口模具的冲裁力的大小计算出来。
        F=KLtτb
        冲裁件的落料周长
        L1=1.2767(mm)
        则落料力为
        F1=KL1tτb=1.3×4.2767×1.2×300=2.0015(KN)      (式3.1)
        3.2钥匙模具卸料力、推件力及顶件力的计算
        通过压力机和模具的卸料、顶件和装置传递的是卸料力、推件力和顶件力,因此,工作人员当在对压力和设计进行分析的时候,需要将准确的数据计算且确认出来,而且对这一方面的影响因素相对来说比较多,最主要的是材料的力学性能和料厚,同时也存在众多重要的参数,例如凸、凹模间隙大小;排样搭边值大小及润滑情况等,在实际的生产过程中也需要采取如下的公式加以计算:
        F卸= K卸F
        F推= nK推F
        表3-1   卸料力、推件力及顶件力的系数
 
        对于本模具设计的计算如下。
        查表3-1,得K卸=0.04~0.05,K推=0.055。
        (1)卸料力: F卸 =K卸F
        =0.004×2.0015
        =0.008(KN)                                 (式3.2)
        式中  K卸查表4-1,取K卸=0.055。
        (2)推件力      F推= nK推F
        =0.4×0.055×200.15
        =4.403(KN)                               (式3.3)
        3.3计算钥匙模具凸、凹模刃口尺寸和公差
        在对钥匙刃口尺寸计算的时候也需要根据如下原则来进行:
        1)通过落料的尺寸而对凹模的尺寸加以计算,凸模的尺寸需要通过冲孔的尺寸来计算;
        2)在分析凸凹模的相关参数的时候,要主要加工工具在使用过程中的损耗问题;随着产品的不断加工,加工刀具会出现一定程度的损耗,因此在进行相关分析的时候就需要选择较小的公差以便提高产品的加工精度;
        3)计算凸凹模的刃口尺寸可以冲出零件的尺寸符合要求,对模具的寿命有一定的保证;
        4)便于对模具的生产加工以及维护并且可以降低模具的费用;
        当其无相关要求的时候,取 IT13来研究。
        冲裁刀具之间的空隙:
                
        4 结  语
        钥匙模具产业伴随着模具产业水平的高速提升而有所成就,但和国外相比之下,中国模具发展水平相对较低,连发达国家最基本的要求都难以达到,即中国当前的模具技术水平似乎未达到领先的水平,因此,从本论文的钥匙模具产业方面来分析,中国还需要逐渐完善与模具产业相关的产业,由此才能更好地发展模具产业,且中国众多与模具产业相的行业还需要注重于技术方面的研究与开拓。
        参 考 文 献
        [1] 韩蕾蕾.三维数字化与冲压模具设计[J]. 机械管理开发,2016,(10) 20-21+150.
        [2] 韩锋.冲压模具设计中机械运动分析[J].黑龙江科学,2016,(13) 17-18.
        [3] 蔡宇明.浅谈冲压模具设计[J].橡塑技术与装备,2015,(16) 151-152.
        作者简介:
        姓名:李发炼  出生年月:2001.1.12  性别:男  民族:汉族  籍贯(精确到市):浙江省温州市  当前职务:学生  当前职称:学士  学历:本科在读  研究方向:机械方向  作者单位:宁波大学科学技术学院  单位所在地:浙江省宁波市慈溪市
 
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