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組合模具在折彎機上的應用

文章出處:admin人氣:發表時間:2018-11-21 12:44

1制件及其成形工藝分析


公司研發的新產品組合式袋除塵器的部件。該制件材質為Q235,板料厚度為4mm,長度尺寸2,670mm,制件兩端各有一排孔,每排為24個孔。因為制件尺寸比較長,且孔的直徑大小及形狀各異,孔距尺寸精度要求高,加工難度很高,是我公司生產中的難題,嚴重影響了公司新產品的開發推廣。
針對此制件我們采用下面三種加工方案進行比
較和篩選:
(1) 采用常規的壓力機沖裁加工,需要多次更換,勞動強度高,制造中受影響因素多,會造成產品質量不穩定,很難滿足圖紙技術要求,并且生產效率也非常低,故此方案不合適。
(2) 采用大型數控轉塔沖床,該設備較貴,并且我
公司沒有該設備,外協制造價格太高,生產效率也滿足不了生產需求,同時也增加了該新型袋除塵器的生產成本。故此方案也不太合適,在沒有更好的方案前提下才能采用。
(3) 折彎機是一種常用的沖壓機械輔助設備,其優點是有很長的工作平臺和足夠大的工作壓力,有很多型號的折彎機的工作行程和開啟高度均能滿足沖孔單元使用要求,為沖孔單元的使用提供了方便和可能。如果能利用組合沖孔模具在公司現有設備 W67Y200/4000折彎機上加工,既能保證圖紙要求,又能保證生產效率高而成本低,因此,我們從經濟上的合理性與技術上的可能性出發,確定此方案可行,不僅節省投資,而且能夠有效利用和發揮本公司現有生產設備的作用,但是還需要在設計上解決一系列問題:)

2方案可行性分析


             
+計 +            
    0
                             
70 11()±0. o.3=440 5x110士0·3=550 110士0. 士0· 3=550 ]用±0. 5 × 0=550 4×凵0 =440    
  4× 110土 5×凵0  
2530士0.3    
2670    
     
圖1零件圖
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經過對通用折彎機工作數據的采集,沖裁力及最大開啟高度均無法滿足組合模具的使用要求,針對這兩點進行了改進,提出了合理的解決方案,使組合模具在折彎機上生產成為可能。
具體分析如下:
2 · 1單排24孔的沖裁力沖裁力的計算:
(1) 沖裁10一幣13mm孔的沖裁力:10仁10 × 340×40 · 82×4=555,巧2N。
(2) 沖裁8一Imm孔的沖裁力P2:8說仁8 × 340 × 34 · 54×4=375,795.2N。
(3) 沖裁6一8rnrrD<13mm扁長孔1)3:6說仁6× 340×
50 · 82×4=414,69L2N。
P總=PI +P2+P3= 1,345,638 ·4N 135t 式中T一.,..一一剪切強度,查表取仁340N/mm L.一一一孔的周長一材料厚度
折彎機進行沖裁時最大沖裁力不超過1 /3,主要原因是因為液壓系統工作中不能使壓力突然巨變,造成沖擊震動極其容易損壞機床,在沒有相應措施下, 200t折彎機允許最大沖裁壓力為小于67t,而上述制件的沖裁力為135t,故在設計時必須要考慮降低沖裁力的方法
解決方案:沖裁每排24孔時可通過階梯沖裁的方法降低沖裁力,至少要分3個階梯

2 · 2開啟高度

折彎機最大開啟高度為450mm,如果運用原設備折彎上模開啟高度因不足將無法實現。
解決方案:機床開啟高度不足,可以通過設計制造多組不同高度的過渡上模塊替代折彎機的通用上模,從而解決開啟高度不足的問題,同時還可以實現
階梯沖裁的方案。

3組合模具的結構設計與優點

為了能夠在折彎機上完成制件的沖裁,在模具結構設計上充分考慮了上述問題,最終確定了優化的結構方案,解決了這些難占

 
   
模具單元結構如圖2所示。其工作過程為:組合模具通過定位銷《3精確地在下模固定板上定位,再通過螺釘固定在下模固定板] 4上,下模固定板一上加工有符合工件圖紙要求的精確孔距。工作時折彎機上模下行壓住組合模具凸模固定板8及凸模1 1,同時帶動彈性體9及卸料導向套1下行,當卸料導向套1下行接觸到工件時,便停止下行,彈性體9壓縮,同時壓緊工件,凸模固定板8及凸模1 1繼續下行實現沖裁。當沖裁完成后折彎機上模上行,彈性體9開始作用將工件壓緊,以防止凸模1 1將工件帶起實現脫料。折彎機上模上行一定距離后,彈性體9恢復自由狀態,此時在彈簧10及限位板3的作用下,組合模具恢復到初始狀態,為下一次工作做好準備。
7
圖2組合模具單兀
1.卸料導向套2、5、7 ·螺釘3 ·限位板4.模體
6·墊圈8 ·凸模固定板9 ·彈性體10.彈簧
11.凸模12 ·凹模13 ·定位銷14下模固定板
因該折彎機閉合高度只有450mm,而該組合模具閉合高度加下模板厚度40mrn再加上折彎機上模有效高度145mm,總高度要達到499mm,故必須要去掉折彎機上模才能夠解決閉合高度不足的問題。具體結構見圖3所示,通過設計制造過渡上模塊有效高度為 35mm,這樣總計模具最大開啟高度為314 + 40 + 35: 389mm<450mm(小于折彎機最大開啟高度)。
沖裁力的分布優化:為了降低模具沖裁的力量,采用階梯型沖裁。為了模具制造及維修方便,在設計模具時采用相同的閉合高度,而完成階梯沖裁的功能則借助折彎機連接裝置來實現。
對階梯沖裁力進行分析的結果,單位沖裁力最大發生值是在沖裁四階段中塑性變形一撕裂時刻產生,
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對于料厚為4mm的Q235板來講是在約3/5厚度時產生,即凸模進人材料約2 · 8mm時產生(通過實驗數據得出),故在凸模設計時,階梯高度差選擇在2 · 8一 3.Omm時較為合適,與常規沖裁相比較小,這是因為沖床和液壓機的力量傳遞原理不相同(備注:如果階梯尺寸安排合理,沖裁將近結束時有緩沖裝置,在折彎機上進行沖裁時也可以將沖裁力瞬間最大值達到折彎機最大沖裁力的65%)。
針對本制件的沖裁,在兼顧模具結構及機床閉合
高度條件的前提下,盡可能地考慮采用多階梯沖裁,最終確定分為4階梯沖裁,即將24個孔的過渡上模塊分為4組,每組6件,每組高度遞減為2 ·95mm,同時在沖裁結束時設計有緩沖裝置,保證沖裁過程平穩有序,如圖3所示,模具安裝圖及沖孔順序如圖4所示。
優點:每一個單元模具均可以獨立使用,根據不同的孔距要求在較大范圍內任意組合,可以達到一模多用,特別適合品種多批量大的沖壓件。模具機械加工簡單,并且組裝與維修都非常方便。


 
   
過渡上模塊
圖3階梯沖裁示意圖
  限位塊              
 
                0 禍孬                                     0
4
         
   
   
   
235 門0±0.
× 11()士
o.3=44 5 × 110士0.3=550   × 11()士0.3=55
2530
  5 ×凵0=550   4× 11()=440    
 
    士0.3    
  3    
折彎機上滑塊
將零件單排孔從左到右依次排序為仁24。
沖壓次序:氣)4、6、12、14、20、22;2 ].、3、8、13、18、23;囹2、7、10、16、四、24;@5、9、I l、巧、] 7、21。
圖4模具安裝圖及沖裁順序
4結束語 的加工拓展了思路。
該組合模具投人使用后,沖裁過程很平穩,孔距 該組合模具不僅保證了制件的技術要求,同時對精度達到0山,“之內,制件可一次加工成形,效率非有限設備的應用和推廣起到比較理想的效果。0 常高,徹底解決了客戶的生產難題。www.huyundaopian.com 銳云機械著
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