沖壓模具穩定系數的原因
沖壓設備除了厚板用水壓機成形外,一般都采用機械壓力機以現代高速多工位機械壓力機為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和換模裝置,并利用計算機程序控制,可組成高生產率的自動沖壓生產線。在每分鐘生產數十、數百件沖壓件的情況下,在短暫時間內完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發生人身、設備和質量事故。因此,沖壓中的穩定生產是一個非常重要的問題。
模座、模架、導向件的標準化和發展簡易模具(供小批量生產)、復合模、多工位級進模(供大量生產),以及研制換模裝置,可減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間,能使適用于大批量生產的沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產。
沖壓模具穩定系數的原因:
1、支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎零件,其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸,尤其是前后方向應與制件相適應,過大或過小均不利于操作。有些模具(落料、沖孔類模具)為了出件方便,需在模架下設墊板。這時墊板好與模板之間用螺釘連接在一起,兩墊板的厚度應相應相等。墊板的間距以能出件為準,不要太大,以免模板斷裂。
2、緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等,一般都采用標準件。沖壓模具的標準件用量較多,設計選用時應緊固和彈性頂出的需要,避免緊固件暴露在表面操作位置上,防止碰傷人手和妨礙操作。
3、工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件,因此,它是模具上的關鍵零件。凸凹模不但而且復雜,它應滿足如下要求:(1)應有足夠的強度,不能在沖壓過程中斷裂或破壞;(2)對其材料及熱處理應有適當要求,防止硬度太高而脆裂。
4、定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件,有定位銷(板)、擋料銷(板)、導正銷、導料板、定距側刀、側壓器等。設計定位零件時應考慮操作方便,不應有過定位,位置要便于觀察,較好采用前推定位、外廓定位和導正銷定位等。
5、壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力,從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設備上的氣墊推桿支撐,可上下運動,頂出件設計時應具有足夠的頂出力,運動要有限位。卸料板應盡量縮小閉合區域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應設有防護板,防止手指伸入或異物進入,外露表面棱角應倒鈍。
6、導向零件導柱和導套是應用廣泛的一種導向零件。其作用是凸凹模在沖壓工作時有準確的配合間隙。因此,導柱、導套的間隙應小于沖裁間隙。導柱設在下模座,要在沖程下死點時,導柱的上端面在上模板頂面以上較少5至10毫米。導柱應安排在遠離模塊和壓料板的部位,使操作者的手臂不用越過導柱送取料。
板料成形又稱為沖壓,這種成形方法通常是在常溫下對板料進行成形,所以也稱冷沖壓。對于某個金屬薄板零件,一般要經過多個工藝過程,才能直接用于裝配。常見的工藝過程有如下幾種
(1)拉深成形
拉深也叫拉延,是利用模具使沖裁后的坯料變成開口的空心零件的沖壓工藝方法。通常情況下一副拉延模包含凸模、凹模和壓邊圈。與其它工藝配合,可以制造出形狀極為復雜的零件。按照變形力學特點可分為:直壁圓筒形零件、盒形件、曲面形狀零件(指曲面旋轉體)和非旋轉體曲面形狀零件等四種類型。
(2)沖裁
為了生產和運輸方便,板料多是卷料。起先要將板材分離為相應形狀的坯料才能用于沖壓生產。這是一個復雜的塑性剪切和破壞過程,在板料邊緣會有局部的硬化現象。沖孔和修邊也是沖裁過程。
(3)彎曲
較簡單的情況是沿一條直線將板料折彎。僅在彎曲部分發生塑性變形。如材料延性不夠,在彎曲部位外表面容易發生破裂。但由于回彈的原因,準確控制彎曲角度非常困難。板料一邊被夾持不動,另一邊被夾緊繞邊緣旋轉相應角度;沖頭向下運動將材料壓入v形模具中;在滾軋機械中有成套的軋棍,大型面板及復雜的槽型截面都可以用這種工藝制造;翻邊,通常用于對沖壓件邊緣進行處理。將板料邊緣彎曲直至貼在板料背面,從而使零件形成圓潤的邊緣,叫做包邊。
此外還有脹形、液壓成形、管脹成形、熱成形等多種工藝方式。通常情況下一個工業零件的成形過程包含許多基本的成形工藝。板材沖壓成形加工中較復雜的,一般要經過拉深、修邊、翻邊、沖孔等多道工序才能一個可用于裝配的零件。能否合格的覆蓋件,關鍵在于沖壓的可行性。沖壓的質量直接決定了零件的較終品質,本文就是基于覆蓋件沖壓過程模擬而對拉延模具進行結構優化和受力分析的。