机械5

这是一副生产拖拉机钢圈的模具，生产一个钢圈需要很多道工序，分为下料拉深、切边、第二次拉深和冲孔等几道工序，这是其中的第二道切边工序。这副模具的特点是结构简单、容易装配和维修而且精度高。这道切边工序的目的是为了使第一道下料拉深出来的制品周边材料均匀，从而使下道拉深工序完成后产品的高度一致。这个制品的外形直径为φ348mm，毛坯直径φ356mm，单边切除的余料4 mm。结构巧妙、导向精确是这副模具的特点。 设计任务分析 工件名称：工农12型手扶拖拉机钢圈第二道生产工序，工件如图1所示。 材料：08 生产批量：大批量 工农12型手扶拖拉机钢圈的生产分为下料拉深、切边、第二次拉深和冲孔这几道工序，本次的设计任务是其中的第二道工序。这道工序的目的是为了使第一道下料拉深出来的制品周边材料均匀，从而使下道拉深工序完成后产品的高度一致。这个制品的外形直径为φ348mm，毛坯直径φ356mm，单边切除的余料4 mm。由于工件的外形尺寸相对较大，这对设计和制造提出了较高的要求。 三、方案的初步选定 方案的确定实际上就是如何解决切边废料顺利排出的问题。通常采取的有如下两种方案：方案一是切边时将废料从冲压机工作台孔落下；方案二是将工件冲下后从工作台孔落下；方案三是将废料顶出后与工件同时取出 采用方案一和方案二的前提是冲压机的工作台上有一个能够掉下废料或者工件的孔，显然这种冲压设备还不多见，是不合理的。而比较可取的是方案三。 四、方案的详细设计 （一）零件的工艺性分析 冲裁件的工艺性是指零件对冲裁加工工艺的适应性，即加工的难易程度。良好的冲压工艺性，是指在满足零件使用要求的前提下，能以生产率高最经济的方式加工出来。 冲压的基本工艺分为分离工序与变形工序两类.其中分离工序包括剪裁、落料、冲孔等工序。变形工序包括弯曲和拉延等工序。本文分析的工件加工工艺属于分离工序这一类。 1、分离工序中剪裁、落料、冲孔的特点： ①剪裁：是使坯料按不封闭的轮廓分开的工序。往往作为备料工序，即把坯料剪裁成条料或带料等。 ②落料及冲孔；是使坯料按封闭轮廓分离的工序。落料是将坯料按封闭轮廓分离，其分离部分是成品，周边剩余部分为废料。冲孔是将坯料按封闭轮廓分离，分离部分是废料，周边为成品。显然，这副切边模属于落料工序。 2、冲裁件对结构的基本要求 ①冲裁件的形状应力求简单、规则、使排样时废料最少。 ②制件内、外形转角处应避免设计成尖角，一般在圆角处应使R≥0.5t。 ③冲孔制件的孔不能太校冲裁可冲出的最小孔径。 ④制件上孔与孔之间的距离，制件孔与边缘之距离c值不宜太小，一般要求c≥2t，并保证应大于3～4mm。 3、冲裁件的尺寸精度和粗糙度 制件的尺寸精度以不高于IT12级为宜。如无特殊的要求，外形尺寸应低于IT10级，内形尺寸精度应低于IT9级。对精度要求高于IT10级的冲裁件，应在模具结构设计方面采取措施，如提高定位精度，采用弹压卸料顶件装置，提高模具制造精度或采用精冲技术等。制件的断面要求质量不高时，材料厚度和硬度的影响尤甚。通常材料厚度t<1mm的制件，断面粗糙度可达Ra6.3um。 本文所提的钢圈切边工序是一个纯切边落料的圆简形件，没有冲孔和其它影响冲裁的内容，冲裁的断面粗糙度也没有特别的要求，尺寸精度为自由公差，按IT13级精度查表得到φ348的公差为0.89，具有良好的冲压裁工艺性。 （二）冲裁间隙 1、什么叫冲裁间隙 冲裁模的凸模横断面，一般小于凹模孔，凸、凹模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的投影尺寸之差，称为冲裁间隙。间隙有两种含义：一般指凸模与凹模间每侧空隙的数值，称为单边间隙；另一种指凹模与凸模间两侧空隙之和，成为双面间隙。对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙是两者直径之差，常用Z来表示,如图-2所示，计算的方法见式（4-1）。