2.3 排样的确定
在冲压生产中,节约金属和减少废料具有非常重要的意义,特别是在大批量生产中,较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。
(1)、冲裁件的排样
排样是指冲件在条料、带料或`板料上布置的方法。冲件的合理布置(即材料的经济利用),与冲件的外形有很大关系。
根据不同几何形状的冲件,可得出与其相适应的排样类型,而根据排样的类型,又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。
(2)、材料利用率
衡量材料经济利用的指标是材料利用率。
一个进距内的材料利用率为
η= (3.1)
式中 A——冲裁件面积(包括冲出小孔在内)(mm2);
n——一个进距内的冲件数目;
B——条料宽度(mm);
h——进距(mm).
一张板料上总的材料利用率η∑为:
η∑ =
式中 N——一张板料上的冲件总数目;
L——板料长度(mm);
A——板料宽度(mm);
(3)、搭边
排样时,冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以及保证条料有一定刚度,便于送料。
搭边数值取决于以下因素:
①件的尺寸和形状。
②材料的硬度和厚度。
③排样的形式(直排、斜排、对排等)。
④条料的送料方法(是否有侧压板)。
⑤挡料装置的形式(包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式)。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。
查表2—18得搭边值:
a=1.8mm,
a1=2.0mm (〈〈冷冲模具设计指导〉〉)
通过以上分析和计算得出以图2.1的排样形式为最佳方案。
图2.1
3. 工艺设计与计算
3.1 冲裁方式与冲压力的计算
3.1.1、冲裁方式与冲压力的计算:
当一次冲裁完成以后,为了能够顺利地进行下一次冲裁,必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时,出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式,并影响冲裁件的质量。根据不产品的结构和工艺性能,本副模具顶板式顺出件结构。由于本模具采用顺出件式模具冲裁,省去校平工序,既可满足工件对平面度的要求,有能保证安全生产。
3.1.2.力的计算
计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力,因此要计算最大冲裁力。则冲裁力可按下式计算:
F=AΓ (3.1)
式中,A为剪切断面面积,Γ为板料的抗剪强度。
考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响,可取安全系数为1.3,并取抗剪强度τ为抗拉强度σb的0.8倍,于是在生产中冲裁力便可按下式计算:
F=LTσb (3.2)
式中 L -——冲裁轮廓的总长度(mm);
t_______板料厚度(mm);
σb ______板料的抗拉强度(MPa)。
经查的取σb=300 (冲压工艺与模具设计)
F=440×1.5×300=198000N
3.1.3、卸料力、推料力和顶件力的计算
由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多,根本无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算:
FQ1=K1F (N) (3.3)
FQ2=K2nF (N) (3.4)
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