Hårdvaru- och fordonsformflänsningsprocessdesignstandarder och formdesignexempel
Lämna ett meddelande
1. Analys av stämplingsdel
Detta arbetsstycke har bara två processer: blankning och stansning. Materialet är Q235-A stål, som har bra stämplingsprestanda och lämpar sig för stansning. Arbetsstyckets struktur är relativt enkel, med ett φ8mm hål och fem φ5mm hål; avstånden mellan hål och mellan hål och kanter uppfyller också kraven, och minsta väggtjocklek är 3,5 mm (väggtjockleken mellan de fyra φ5 mm-hålen och φ8 mm-hålet i den stora änden, och mellan φ5 mm-hålet och den yttre cirkeln R16 mm). Alla dimensioner på arbetsstycket ligger inom fria toleranser och kan betraktas som IT14-klass, med låg dimensionsnoggrannhet; ordinarie blankning kan fullt ut uppfylla kraven.
2. Fastställande av stämplingsprocessschema
Detta arbetsstycke innehåller två grundläggande processer: blankning och stansning. Det finns tre möjliga processscheman: Schema 1: Blankering först, sedan stansning. En-operationsformproduktion. Schema 2: Blanking-stansningssammansättningsstämpling. Tillverkning av sammansatt form. Schema 3: Stansning{10}}blindning progressiv stämpling. Progressiv formproduktion.
Alternativ 1 har en enkel formstruktur, men kräver två processer och två uppsättningar formar, vilket resulterar i höga kostnader och låg produktionseffektivitet, vilket gör det svårt att uppfylla kraven för medium-batchproduktion. Alternativ 2 kräver bara en form, och arbetsstyckets noggrannhet och produktionseffektivitet är båda höga, men den minsta väggtjockleken för arbetsstycket (3,5 mm) är nära den minsta tillåtna väggtjockleken för stansen och formen (3,2 mm), vilket resulterar i dålig formhållfasthet och höga tillverkningssvårigheter. Dessutom förblir den färdiga delen på formen efter stämplingen, vilket påverkar stämplingshastigheten vid rengöring av materialet på formen, vilket gör driften obekväm. Alternativ 3 kräver också bara en form, med hög produktionseffektivitet, bekväm drift och arbetsstyckets noggrannhet kan också uppfylla kraven. Genom analys och jämförelse av ovanstående tre alternativ är alternativ 3 det bästa valet för stämpelproduktion av denna del.
3. Huvuddesignberäkningar
(1) Bestämning och beräkning av layoutmetod
När du designar en progressiv form är det första steget att designa remslayoutdiagrammet. Handtaget har egenskapen att vara stort i ena änden och litet i andra. När den är anordnad i en rak linje är materialutnyttjandet lågt. Ett rakt-till-arrangemang bör användas, som visas i handtagslayoutdiagrammet i figur 8.2.2. Layoutmetoden är utformad som en utstansad-stämpling, vilket avsevärt kan minska avfallet. Intervallstansning innebär att remsmaterialet efter den första stämplingen roteras 180 grader horisontellt och stämpla det en andra gång, skära ut den andra delen av arbetsstycket inom intervallet för den första stämplingen. Överlappningsvärdet är 2,5 mm och 3,5 mm, bandbredden är 135 mm, stegavståndet är 53 mm och materialutnyttjandet per stegavstånd är 78 % (beräkningen visas i tabell 8.2.1). Enligt plåtstandarderna rekommenderas en 950mm × 1500mm stålplåt. Varje stålplåt kan skäras till 7 remsor (135 mm × 1500 mm), och varje remsa kan stämpla 56 arbetsstycken, så materialutnyttjandet per stålplåt är 76 %.
(2) Beräkning av stämplingskraft
Denna dyna använder en progressiv form, och elastisk avlastning och bottenutkastning föreslås. De relevanta beräkningarna för stämplingskraften visas i tabell 8.2.1. Baserat på beräkningsresultaten föreslås stämplingsutrustningen J23-25. (3) Bestämning av tryckcentrum och relaterade beräkningar
När du beräknar tryckcentrum, rita först det konkava formöppningsdiagrammet, som visas i figur 8.2.3. Etablera xoy-koordinatsystemet på den symmetriska mittlinjen som visas i figuren. Dela upp stanskonturen i 6 grundläggande linjesegment L1 till L6 enligt geometriska figurer. Använd analytiska metoder för att erhålla koordinaterna (13.57, 11.64) för formens tryckcentrumpunkt C. De relevanta beräkningarna visas i tabell 8.2.2. Från ovanstående beräkningsresultat kan det ses att arbetsstyckets stanskraft inte är stor, och tryckcentrumförskjutningen från koordinatorigin O är liten. För att underlätta bearbetningen och monteringen av formen väljs formcentrum fortfarande vid koordinatorigin O. Om en J23-25 stanspress används är punkt C fortfarande inom det projicerade området för pressformens skafthål, vilket uppfyller kraven.
(4) Beräkning av skärkantsmått på arbetsdelar
Innan beräkningsmetoden för arbetsdelarnas skärkantsdimensioner bestäms, måste bearbetningsmetoden för arbetsdelarna och formmonteringsmetoden övervägas först. Med tanke på egenskaperna hos denna form är formen på de arbetande delarna relativt enkel. Det är lämpligt att använda en tråd-EDM-maskin för att bearbeta stansstansen, formen, stansfixeringsplattan och strippningsplattan separat. Denna bearbetningsmetod kan säkerställa koaxialiteten hos hålen i dessa delar, vilket förenklar monteringsarbetet. Därför beräknas skärkantsstorleken på arbetsdelarna enligt metoden för separat bearbetning. Den specifika beräkningen visas i tabell 8.2.3.
(5) Design av avstrykargummi
Konstruktionsberäkningen av strippergummit visas i tabell 8.2.4. Tjockleken på de fyra valda gummiplattorna måste vara konsekvent, annars kommer det att orsaka ojämn kraftfördelning, sned rörelse och påverka formens normala funktion.
4. Övergripande formdesign
(1) Val av formtyp
Som kan ses från stämplingsprocessanalysen används progressiv stämpling, så formtypen är progressiv form.
(2) Val av positioneringsmetod
Eftersom denna form använder bandmaterial, styrs bandmaterialets matningsriktning av en styrplatta, utan en sidotryckanordning. Matningsavståndet för remsmaterialet styrs av det initiala positioneringsavståndet för stoppstiftet och det fina positioneringsavståndet för styrstiftet. Stämplingspositionen för den första biten kan bestämmas genom visuell inspektion av operatören eftersom fyllnadslängden har en viss marginal.
(3) Val av lossnings- och utkastningsmetod
Eftersom arbetsstyckets tjocklek är 1,2 mm, vilket är relativt tunt, är avlastningskraften också relativt liten, så elastisk avlastning kan användas. Eftersom det är en progressiv formproduktion är bottenutkastning mer praktiskt för drift och förbättrar produktionseffektiviteten.
(4) Val av vägledande metod
För att förbättra livslängden och arbetsstyckets kvalitet, och för att underlätta installation och justering, använder den progressiva formen en styrmetod med mellanliggande styrpelare.
5. Design av huvudkomponenter
(1) Strukturell utformning av arbetsdelar
① Blankstans
Med tanke på arbetsstyckets form och bearbetning är stansstansen utformad som en rak-genomgående typ, bearbetad av en tråd-EDM-maskin och fixerad på stödplattan med två M8-skruvar. Passformen med stansfästet är H6/m5. Dess totala längd L kan beräknas enligt formel 2.9.2: L=20+14+1.2+28.8=64mm. För den specifika strukturen, se figur 8.2.4(a). ② Punching Punch
Eftersom de stansade hålen alla är cirkulära och ingen av dem är små stansar som kräver speciellt skydd, används en stegvis stansdesign. Detta förenklar bearbetningen och underlättar montering och byte. Stansarna för att stansa fem φ5 cirkulära hål kan vara av standarddeltyp BⅡ (storlek 5,15×64). Stansstrukturen för stansning av φ8 mm hål visas i figur 8.2.4(b).
③ Dö
Matrisen är en integrerad form. Alla stanshål är bearbetade med en tråd-EDM-maskin. När du ordnar dynpositionen på dynsatsen, bör tryckcentret vara i linje med dynskaftets centrum baserat på de beräknade tryckcentrumdata. Dess konturmått kan beräknas enligt formlerna 2.9.3 och 2.9.4: Formtjocklek H=kb=0.2 × 127 mm=25.4 mm (k=0.2 från tabell 2.9.5) Formens väggtjocklek c=(1,5 ~ 2) H 1,5 ~ 2) H {5} H {5} mm tjocklek {5} mm Formens väggtjocklek c=45 mm Formens bredd B=b + 2c=(127 + 2 × 45) mm=217 mm Formens längd L=195 mm (matningsriktning) Formens konturdimensioner är 195 mm × 217 mm och strukturen visas i figuren × 82.c. (2) Utformning av positioneringsdelar Två styrstift är placerade i botten av stansstansen, som använder φ5 mm och φ8 mm hålen på arbetsstycket som styrhål. Strukturen för styrstiftet för φ8 mm styrhålet visas i figur 8.2.5. Styrningen ska vara klar innan stripperplattan klämmer fast plåten. Med tanke på materialtjockleken och det faktum att avstrykarplattans nedre plan sträcker sig 1 mm utanför stansens ändyta efter montering, är längden på den raka delen av styrstiftet 1,8 mm. Styrstiftet är H7/r6 och installerat på ändytan av stansstansen. Styrdelen av styrstiftet och styrhålet är försedda med H7/h6. Den rörliga stopptappen, fjädern och skruvpluggen för grovbearbetning och positionering är standarddelar med en specifikation på 8×16. (3) Styrplattans utformning Styrplattans insida kommer i kontakt med remsmaterialet och utsidan är i jämnhöjd med formen. Spalten mellan styrplattan och remsmaterialet är 1 mm, vilket bestämmer styrplattans bredd. Styrplattans tjocklek väljs enligt tabell 2.9.7. Styrplattan är gjord av 45 stål med en värmebehandlingshårdhet på 40-45HRC och fästs på formen med skruvar och stift. En stödplatta är installerad vid inmatningsänden av styrplattan. (4) Design av ejektorkomponenterna
① Design av ejektorplattan
Ejektorplattans perifera dimensioner är desamma som för formhåligheten och tjockleken är 14 mm.
Ejektorplattan är gjord av 45 stål, med en härdningshårdhet på 40-45HRC.
② Val av ejektorskruvar
Fyra ejektorskruvar är installerade på ejektorplattan, med en nominell diameter på 12 mm och en M10×10 mm gänga. Tillräckligt med rörelseutrymme bör lämnas vid utkastskruvens ända. Efter att ha dragit åt ejektorskruvarna ska ejektorplattan sträcka sig 1 mm utanför stansens ändyta. Eventuella fel kan justeras genom att installera shims mellan skruvarna och ejektorplattan.
(5) Design av formsatsen och andra komponenter
Denna matris använder en central styrstolpssats. Styrstolpen är placerad i mitten av formen, vilket förhindrar snedställning av formen på grund av excentriskt vridmoment under stämplingen. Specifikationerna för formsatsen väljs baserat på perifera dimensioner av formhåligheten. Styrpelarna har d/mm × L/mm-värden på φ28×160 respektive φ32×160; styrbussningarna har d/mm × L/mm × D/mm värden på φ28×115×42 respektive φ32×115×45.
Den övre formbasens tjocklek Hövre tärningenär 45 mm; den övre dynans tjocklek Hvadderaär 10 mm; fixeringsplattans tjocklek Hfastär 20 mm; den nedre formbottentjockleken Hnedre formenär 50 mm.
Därför är formens stängda höjd: Hstängd = Hövre tärningen + Hvaddera + L + H + Hnedre formen - h2= (45 + 10 + 64 + 30 + 50 - 2) mm=197mm. Där: L-stanslängd, L=64mm; H-munstyckets tjocklek, H=30mm; h2-slagdjup som går in i tärningen efter stansning, h2= 2mm.
Det är uppenbart att den här formens stängningshöjd är mindre än den maximala formmonteringshöjden (220 mm) för den valda pressen J23-25, och därför kan den användas.
6. Ritning av formmontage
Baserat på ovanstående design kan ritningen av formmonteringen som visas i figur 8.2.6 erhållas. Den övre formdelen består huvudsakligen av en övre mall, en stödplatta, sju stansar, en stansfixeringsplatta och en avstrykarplatta. Elastisk strippning används, med gummi som det elastiska elementet. Den nedre formdelen består av en nedre formbotten, en konkav mall och en styrplatta. Stansavfall och färdiga delar släpps ut genom utloppshålen.
Vid matning av remsan används en rörlig stopptapp 13 som grovavstånd. Två styrstift 4 är installerade på stansstansen och använder φ5 mm och φ8 hålen på remsan som styrstiftshål för styrning, vilket fungerar som det exakta avståndet för remsan. Efter att ha fullbordat det första stämplingssteget lyfts remsan och flyttas framåt, monteras på den rörliga stopptappen 13 genom stanshålet och skjuts framåt för att dra åt. Under stansningen utför styrtappen 4 på stansen exakt avstånd. Det rörliga stoppstiftets position är förskjutet framåt med 0,2 mm från det ideala geometriska läget. Efter att grov positionering är klar under stämplingen, när exakt positionering utförs med hjälp av styrstiftet, drar den koniska lutande ytan på styrstiftet remsan tillbaka med cirka 0,2 mm för att fullborda det exakta avståndet. Med denna metod kan avståndsnoggrannheten nå 0,02 mm.
7. Val av stämplingsutrustning
Genom verifiering valdes den öppna -typ dubbel-kolumnpressen J23-25 för att uppfylla kraven. Dess huvudsakliga tekniska parametrar är följande:
Nominellt tryck: 250KN
Glidslag: 65 mm
Maximal stängningshöjd: 270mm
Maximal monteringshöjd på dynan: 220 mm
Arbetsbordsmått (fram/bak × vänster/höger): 370 mm × 560 mm
Dyndimensioner (tjocklek × håldiameter): 50 mm × 200 mm
Formskaftets hål dimensioner: φ40mm × 60mm
Maximal lutningsvinkel: 30 grader
