塑料闸瓦钢背成型模具设计
文献综述
前言
冲压是指模具在压力机的作用下对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而得到所需要的特定制件的加工方法。塑料闸瓦钢背零件的弯曲模具设计,属于冲压模具的一种,塑料闸瓦钢背俗称刹车片,用于各种车辆,它是汽车制动系统的重要组成部分它是汽车制动系统的重要组成部分,关系到人民大众的切身利益。
通过翻阅这些参考资料和文献,深入了解了当代的模具先进制造技术和冲压模具成型技术,对一些模具设计实例的了解与学习,进一步学习了冲压模具设计的方法,并掌握了对模具设计的基本方法,从而对模具设计有了方向性的指导。由于本次设计用到了弯曲模,通过对课本和查阅资料中弯曲模设计的方法深入的学习,对此件模具设计时的转轴式设计方式有了雏形。这些参考资料和文献,对本次的毕业设计中的塑料闸瓦钢背成型模具设计有着方向性的指导。
1、总体结构
模具类型的选择:
模具类型分为三种分别是:单工序模、复合模和级进模。
单工序模又称简单冲裁模,是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序的模具,如落料模、冲孔模、切断模切口模等。
复合模是指在一次压力机的行程中在模具的同一工位上同时完成两道或两到以上不同冲裁工序的模具。复合模是一种多工序冲裁模,它在结构上的主要特征是有一个或几个具有双重作用的工作零件——凸凹模,如落料冲孔复合模中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。
弯曲工艺是根据零件形状的需要,通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度,一定形状工件的冲压工艺方法。弯曲模是弯曲工艺的重要基本装备。弯曲模的结构与一般冲裁模结构相似,分上下两个部分,它由凸、凹模,定位、卸料、导向及紧固件等组成,但弯曲模具还有它的特点,如凸、凹模除一般动作外,有时还需要作摆动、转动等动作。弯曲模结构形式应根据弯曲件形状,精度要求及生产批量等进行选择。弯曲模具是冷冲模的一种,是指通过一定工序将坯料冲裁成形的模具。按照冲压的工艺性质分类,弯曲模具是使材料发生塑性变形的冲裁模具。弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死,凸模下降至与板料接触,并继续下降进入凹模,凸、凹模及板料产生相对运动,导致板料变形折弯,然后凸、凹模分开,弯曲凹模上的顶杆(或滑块)把弯曲边推出,完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的,为了保证弯曲的质量或生产效率,必须首先控制卸料板的运动,让它先于凸模与板料接触,并且压料力一定要足够,否则弯曲件尺寸精度差,平面度不良;其次,应确保顶杆力足够,以使它顺利地把弯曲件推出,否则弯曲件变形,生产效率低。传统的燕尾形零件分为两次弯成,先弯成四直角槽形件,然后再侧弯成燕尾形,这需要两套模具,为了提高生产率,由弯曲工艺分析可知,该工件要进行批量生产,所以模具类型为转轴模式压弯模。
在本次塑料闸瓦钢背弯曲模的设计中,我用转轴配合凸凹模运动从而能完成两次弯曲的模具设计。该模具的一个特点是凸模部分是组合式的活动凸模,即中间有一块带有双斜面,为固定式,两边各有一块带斜面的活动凸模,这样当模具开启时,活动凸模会自动下降,由于斜面的作用,凸模的宽度就会缩小,工件很容易取下。凹模是转轴式的,左右两件对称。这种形状的凹模也不应该制成整体而应是组合的,且镶有凹模镶块,以便于机械加工。另外镶块部分容易磨损,这样既便于更换又节省材料,从而也改变了传统刹车片用两套模具分别弯曲成形的落后弯曲方式。采用这种模具生产,具有产品质量稳定,易操作、生产率高的特点。
2、模具设计主要部件
2.1弯曲模中的凸模部分
该工件的断面是燕尾形的,当燕尾成形后要考虑如何将工件从凸模上卸下来,假如把凸模制成整体型式,则工件很难从凸模上卸下来,所以必须把凸模制成带有斜面组合式凸模。这种组合式凸模分成三部分:中间带有双斜面,为固定式,两边各有一块带斜面的活动凸模,这样当模具开启时,活动凸模会自动下降,由于斜面的作用,凸模的宽度就会缩小,工件就容易取下。
2.2弯曲模中的凹模部分
凹模是转轴式的,左右两件相对称。这种形状的凹模也不应该制成整体而是组合的,且镶有凹模镶块,如下图所示。这样便于机械加工,另外镶块部分不容易磨损,这样即便于更换又节省金属材料。
2.3压力机
弯曲设备类型的选择原则:
根据所要完成的弯曲工艺的性质,生产批量的大小,弯曲件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型。
对于中小型的弯曲件或拉深件的生产,主要应用开式机械压力机,虽然开式冲床的刚性差,在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁间隙分布,降低模具的寿命或冲裁件的质量。可是,由于它提供了极其方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点,使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。
对于大、中型弯曲件的生产,多采用闭式结构形式的机械压力机,其中有一般用途的通用压力机,也有台面较小而刚度大的挤压压力机、精度机等。在大型拉深件的生产中,应尽量选用双动拉深压力机,因其可使所用模具结构简单,调整方便。
磨擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点,所以在小批量生产中常用来完成弯曲、成形等冲压工序。但是,摩擦压力机的行程次数少,生产率低,而且操作不太方便。
在大批量或形状复杂零件的大量生产中,应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。
3、弯曲模具的调试
模具装配以后,必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足,并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理,直到模具正常工作中生产出合格的制件为止。制件在弯曲过程中,由于材料回弹的影响,使弯曲制件在模具弯曲的形状与取处后的形状不一致,从而影响制件的形状和尺寸要求。又因为回弹的影响因素较多,很难用计算的方法进行消除,在试模合格后,才对凸、凹模进行热处理。另外,制件的毛坯尺寸也要经过试验后才能确定。所以,弯曲模试冲的目的是找出模具的缺陷加以修整和确定制件毛坯尺寸。
总结
设计的目的是更好地服务与生产和生活,为了更优良的设计产品,需要不断的改进和创新才能不断进步,以上的考虑可能有不周全之处,仍需继续钻研。
参考文献
[1] 马朝兴.冲压模具设计手册 [M].北京:化学工业出版,2009.
[2] 林承全,胡绍平.冲压模具课程设计 [M].北京:化学工业出版社,2008.
[3] 王秀凤,张永春.《冷冲压模具设计与制造》(第三版)