通过对零件的形状、尺寸、精度、材料的力学性能以及生产批量、冲压设备、模 具加工条件等进行全面分析最终确定设计出模具的总体结构。在模具设计的可行性分 析过程中,要以保证模具的寿命长,生产周期短,成本相对较低,结构简单,同时能 满足要求的尺寸精度为前提,以求能生产出合格的产品。
1。排样方案的比较,结合设计工艺与实际生产中的问题分析排样,最终确定适合 的排样方案。
2。根据生产批量和坯料的特点来确定挡料、定位和导料的方法。挡料使用导正销 和始用挡料销来固定条料,定位使用定位销和螺钉来定位,导料方式通过导料 板进行导料。
3。板料的进出料和排除废料的方式由冲压件和废料的形状来选择,因此进料选择 自动送料,废料从落料凹模下端自行落下。
4。根据板料的厚度以及零件的精度要求来选择卸料方式。本套模具中选择刚性卸 料,查阅《中国模具设计大典》第三卷[5]相关内容可知,在材料厚度≧0。8mm 时 可采用刚性卸料。
5。根据所选的压力机来确定模具的模柄,同时也确定模具安装与固定的方式,注 意压力机的公称压力要符合要求。
6。因选用的冲压设备为开式压力机,所以采用纵向送料方式,即由前向后送料。
7。根据以模具结构形式和送料方式,为提高模具寿命和工件质量,采用后侧导柱 模架的导向方式。
第三章 工艺分析和计算
3。1 毛坯尺寸的计算
毛坯尺寸为: 401mm×105mm
3。2 排样方式的确定与材料利用率的计算
排样:冲裁件在条料、带料或板料上的布置叫排样[6]。为了保证材料的经济利用 更好,排样的合理性变得尤为重要,所以,在生产大批量的零件时,要分别考虑多种 排样方式。以此来确定一个最佳的排样方式,从而提高材料的利用率,减少经济消耗, 提高冲裁质量和模具结构方便性。
第一种排样方式为普通直排,采用两个工位,先冲孔后落料进行生产,但从图中 观察,该排样方式的材料利用率是比较低的,无法投入实际生产,所以必须寻求更佳 的解决方案。
图 31 排样方案一
材料利用率公式[7]
式中 A 是冲裁件面积(包括冲出的小孔在内)(mm2);
n 是单个进距中冲件数目;
b 是条料宽度;
h 是进距
在求冲裁件面积的时候,借助了 Pro/E 软件来测量,依次点击标题栏的分析测 量面积,然后选取测量面,所需要的面积显示在对话框中。
图 32 Pro/E 求工件面积
所以材料利用率η=
100% =18。2%
209。5 402。6
显然,这样的材料利用率不可取,现在对其形状进行分析,材料的浪费很大部分 是因为两段伸出的长度,对于这种形状的工件,一般可采用直对拍的排样方式,但因 为工件横向长度比较大,所以不适合横向直对排。
现提出以下这样的排样方案,采用纵向直对排,每组有四个工位,1、3 是一对, 2、4 是一对,设计采用了二次双向排样,即先朝着一个方向冲裁条料,在这个方向条 料用完后,将条料翻转一个方向再进行冲裁,中间的间隙已经经过计算,同时配合使 用挡料销的使用,确保第二次反向冲裁时候能定位准确。使用这种排样主要是因为工 件外形的复杂,但还要确保材料利用率,对模具准确性有极大的考验。