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1、灭茬刀轴连接盘的落料成型模具设计2006年7月农机化研究第7期灭茬刀轴连接盘的落料成型模具设计申屠留芳,陆霞(淮海工学院机械工程系,江苏连云港222005)摘要:模具是机械工业的重要组成部分,其生产的制件具备高精度,高效率和低成本等优点.为此,设计了灭茬刀轴连接盘的冲裁模,选择了冲孔落料倒装式复合模的模具类型,可以一次性完成刀轴连接盘的落料和冲孔,取代了传统多道工序才能完成的落后的生产方式,提高了生产效率,降低了生产成本.关键词:金属与金属工艺学;冲裁模;设计;落料;冲孔;装配;运动仿真中图分类号:TG386.2文献标识码:A文章编号:1003188X(2006)07-0119030引言灭茬刀
2、轴连接盘为双轴灭茬旋耕起垄整地机的割一人工去渣一车加工和钻孔等多道工序才能完成,效率低,成本高.为了适应批量生产的需要,能一次性完成刀轴连接盘的落料,成形和冲孔.1连接盘的设计尺寸灭茬刀轴连接盘的形状尺寸,如图1所示(厚度t=Smm)o圈1刀轴连接盘的简圈2模具的设计该刀轴连接盘的零件形状简单,冲裁件的外形及内孔都是圆形的规则几何形状,结构简单,易于加工和制作.为此,采用冲孔落料倒装复合冲裁模的模具类型.采用直排的排样方案:排样的最小搭收稿日期:2005-07-08作者简介:申屠留芳(1965-).女,浙江东阳人,教授,硕士,(Email)stlfhhit.edu .边值a=Tmm,a.=6m
3、m;冲压件毛坯面积为A=xR=20106mm;条料宽度b=174mm;进距h=166mm;一个进距的材料利用率为:nA100%=70%.灭茬刀轴连接盘的落料成型模选择的冲裁间隙Z=1.29mm.该连接盘的落料成型模的凸,凹模都采用平刃间隙的波动,材料力学性能的变化以及材料厚度偏差等因素.实际所需的冲裁力还需增加30%.故选择冲床的冲裁力F为Lt(rb式中一材料的抗拉强度(MPao由于灭茬刀轴连接盘的材料是普通碳素钢0235,参见文献i查得Q235的材料的抗拉强度为380470MPa.i)落料力为=Ltob=1527.3xl0(N).2)冲孔力为F2=Ltob=(厶+)fcr6=1660.9xl
4、O(N).3)落料时的卸料力,取=0.025(参见文献i)则=F=30.55Xi0(N)h=10mm,则n=h/t=lOmm/Smm1(个).参见文献1=F=41.5xlO(N)选择冲床时的总压力为.119.2006年7月农机化研究第7期=F+=+=3260.25(kN)2.2凸模,凹模的结构设计凸模的结构形式,主要根据冲裁件的形状和尺寸而定.该冲孔凸模为圆型,冲裁孔直径为70.5mm,13mm.采用的凸模结构形式如图3所示.Il图313mm的圆型凸模1)凹模的刃口型式.采用柱型刃口筒型,如图4所示.该刃口型式刃口强度较高,修磨后尺寸不发生改变.围4凹模刃口形式160mm,K约为0.35,连接
5、盘的外形落料的凹模厚度为:H=Kb=56mm;取连接盘的外形落料的凹模厚度为70mm.冲裁模将凹模及小凸模装在上模上,是典型的倒装结构.1.下模座2.卸料螺钉3.导柱4.卸料板5.凸凹梗6.凸梗【小)图5连接盘的倒装复合冲裁模图5所示的模具是在闭合时的位置.工作时,滑块带动模柄,上模座等上部零件上行,毛坯被送人模具,并与导料销,挡料销接触,以保持毛坯在冲压时的正确位置.滑块向下运动时,首先是卸料板与凹模夹住毛坯,随后开始冲裁,冲下的工件被卡在凹模内,并紧包在凸模和凸模上;冲孔的废料落在凸凹模的孔内,而外部的毛坯材料则紧包在凸凹模上.当冲床滑块回程时,毛坯由卸料板靠弹簧的作用而退出凸凹模.工件仍
6、留在凹模的孔内,直到推杆碰到冲床的打料横梁而向下移动,推动推板,再传到推销而推动推件块向下运动,将工件顶出凹模孔而落下.由前面的计算已得:选择冲床时的总压力为=3260.25kN.所以,选用开式双柱可倾压力机J23400.3运动仿真整个落料成型模的装配总图,如图6所示;模具的爆炸图,如图7所示.120.图6总装配图2006年7月农机化研究第7期图7爆炸图1)进入Pro/ENGINEERWi1dfire的装配模式进行元件连接,如图8所示.图8连接组件2)进入MechaniSm(机械)添加驱动器.接着向模型中添加驱动器,为运动做好准备,如图9所示.图9添加驱动器TheDesignoftheBlan
7、kForming3)选择运动分析,并创建运动记录,如图10所示.4结论图10运动分析模具是一种高效率的工艺装备,它可实现高速度的大批量生产,并且能保证制件的质量,节约原材料.使用灭茬刀轴连接盘专用模具可以用高效率,高质量和低成本的生产方式来取代过去人工划线一气割一人工去渣一车加工和钻孔等多道工序才能完成的低效率,高成本的落后的生产方式,能使刀轴连接盘的生产适应批量生产的需要,从而提高企业的经济效益.参考文献:1模具使用技术丛书编委会.冲模设计应用实例M.北京:机械工业出版社,1999.2丁松聚.冷冲模设计M.北京:机械工业出版社,2001.3李发致.模具先进制造技术M.北京:机械工业出版社,2
8、003.ENGINEERWi1dfire工程应用M.北京:化学工业出版社.2004.MouldfortheStubble-cleaningCutterAxle(DepartmentofMachineryEngineering,HuanhaiEngineeringCollege,Lianyungang222005,China)Abstract:Mouldistheimportancepartofthemachineryindustry,themechanicalproductmadewiththemould,havemuchadvantage,suchashigh?precision,high?
9、efficiency,low?costandSOon.Themould,whichconcernedwiththistask,isablankingmould.Wechoosethetypeofthemouldisinversioncompoundmould.Itcanfinishtheblankingandpunchingofthejoiningplateatonetime,thisproducepatternreplacethecanimprovetheproductivity,reducethecost.Keywords:metalscienceandmetaltechnics;blankingmould;design;blanking;punching;assemble;motionsimulation121