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小型挖掘机机械臂设计小型多向弯曲件级进模设计

作者:木子      发布时间:2021-04-13      浏览量:0
小型多向弯曲件级进模设计 多向

小型多向弯曲件级进模设计

多向弯曲零件应用广泛。传统的生产方法是使用单工序模具冲压,工序分散。半成品需要大量周转容器和存放场地,需要的设备和人力较多,劳动强度大,生产周期长,制造成本高,生产效率低。在市场竞争激烈、工人招聘困难、劳动力短缺的条件下,传统的生产方式难以满足企业的生产要求和市场客户的需求。

随着现代制造业的快速发展,多向弯曲零件将向结构复杂、尺寸小、精度高的方向发展,并将得到广泛应用。然而,对于多向弯曲件的成形,大多数企业仍然采用多个单工序模具的组合进行冲压生产,而级进模很少用于多向弯曲件的连续自动冲裁成形,因为级进模结构复杂,设计制造困难。

下面介绍一种用级进模成形的多向(上下)弯曲零件,既能提高零件的成形质量和生产效率,又能满足大批量生产的需要,适应机械化、自动化生产的趋势。

零件结构1

图1零件

图1显示了一个典型的小型多向弯曲零件。该零件的主要成形工艺是冲裁和弯曲。下料精度高,有向上和向下两个弯曲方向。原生产工艺需要4套单工序模具,包括1套冲孔落料复合模、1套单工序倒角模、2套单工序弯曲模,分别完成一次向上弯曲和两次向下弯曲。

零件材料为黄铜带H62-Y,材料厚度0.8mm,抗拉强度b为320MPa,冲压性能接近冷轧钢板,强度和硬度与08钢相当,所需冲压力不大[1]。最小公差为0.08毫米的零件有3个,公差为0.1毫米的零件有7个。还有冲压字符和倒角,这些都需要角度公差。零件的五个弯曲都是直角弯曲,弯曲半径小,回弹可控。

布局设计二

图2布局方案

(一)材料利用率为55.85%

(二)材料利用率为53.91%

由于该零件的无毛刺表面和材料滚压方向的要求,考虑到材料利用率,两个零件可以倒排,如图2(a)所示,但这种排样方案会给级进模设计带来困难。基于以上因素,采用单个零件的布局方案,如图2(b)所示。虽然材料利用率略低于反向排列的两个零件,但降低了级进模的设计难度,保证了零件的成形质量和生产效率。

为了简化零件的弯曲成形,大部分弯曲结构向下弯曲,少数弯曲结构向上弯曲;为了减小带材的进给阻力,尽量先安排上弯成形,再安排下弯成形。最终的布局方案如图3所示。

从图2可以看出,两种排样方式的材料利用率差别不大,第二种排样方式使模具结构更简单紧凑。根据零件的结构特点进行工艺设计:工艺:冲两个2.5mm定位孔;(2)在零件中间冲出直径为1.6mm的小圆孔和土状废料;工序:冲压零件一侧的工字形废料;第四步:向上弯曲;第五步:向上弯曲;:向下弯曲;第七步:弯腰;工序:在零件的另一侧冲压废料;:挤压倒角、压字;:向下弯曲;工序:冲洗废料;工序:冲压废料和成型零件。

模具结构设计3

01

导向和定位

辊式自动送料装置用于送料,送料距离有一定误差,只能粗略确定。带材沿两侧对称设置的导向块进入模具后

当带材进入模具时,由具有固定卸料板功能的导向块卸料。为了便于弯曲成形,在切断一侧的材料后,另一侧的导向块将带材排出。

当带材进入模具时,由设置在模具固定板上的顶出销顶出,顶出块设置在向上弯曲模具中和向下弯曲模具侧。上下弯曲部分周边废料下料后,如果用顶杆顶料,会造成送料不顺畅,所以沿带材的送料方向设置两个带材顶料块更安全可靠。

1.上模座2。上垫板3。冲压固定板4。卸料垫板5。卸料板6。模具固定板7。下垫板8。下模座9。顶杆10。冲压模具11。冲压模具12。冲压模具13。弯曲模具14。弯曲推料器滑块15。弯曲冲头16。弹出块17

零件最终落下分离后,利用末站的条形推块的气嘴喷出气流,使零件在气流和自身重力的作用下,沿着凹模固定板的斜面快速离开模具,保证冲压的连续性。模具结构如图4所示。

03

模具的结构特点

冲头固定板、出料板和模具固定板由四个滑动导柱定位,另外模架由四个滚动导柱定位,可以提高模具的运动精度,延长模具的使用寿命。为了方便模具的维护,所有冲裁模、弯曲冲头和模具均为马赛克结构。

下料后两个U形废料向下弯曲,零件的边缘

分由于应力的作用产生变形,经修正后,将形成零件尺寸为4.6mm处的平行冲裁线改为如图5所示的斜线。

图7 弯曲凹模

为应对可能需要增大弯曲凸模或弯曲凹模尺寸的情况,无论向上弯曲还是向下弯曲,在弯曲凸模和弯曲凹模的工作部分都留下了调整余量,如图6和图7所示,避免改变与其配合的凸模固定板、卸料板或凹模固定板孔的尺寸,减少模具更改的工作量,方便操作,节省模具调整时间。

向上弯曲的弯曲凸模19装在卸料板上,便于控制弯曲尺寸和维修更换。弯曲凸模15和19局部设计凸起,弯曲结束后,弯曲凸模的作用力将集中作用在弯曲变形区,增大弯曲成形的单位压力,克服零件卸载后的回弹,保证弯曲件的弯曲角度要求,如图6所示。

零件倒角成形采用图8所示凸模和凹模,需保证模具闭合后,倒角凸模和倒角凹模之间有间隙,而挤压部分接触材料进行挤压成形以保证倒角的成形质量。

条料的送进需设置顶料销,冲切零件弯曲部分周边的废料后,顶料销的尺寸将会小于废料孔的尺寸,顶料销的浮起将会对条料的送进产生阻碍,为此采用带导入角的长条形顶料块(见图4中的件16、17)进行顶料,保证条料的顶料和送进过程安全可靠、平稳顺畅。

零件与条料分离后,位于模具末端的长条形顶料块,除了起顶料作用外还设计有气孔,如图9所示。通过设置合适的压缩空气气流,可将零件从模具中吹出,在模具末端实现零件的收集,而废料则利用冲床工作台中的出料孔下方进行收集,使零件与废料分开。此成形方式存在的问题是2次冲切线不可避免在直线部分存在交叉,因此对模具的加工精度要求较高,生产过程中必须保证加工精度才能减少毛刺的产生。