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关于支架类落料冲孔模具刃口改进的方案

2015-09-17 11:45 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:

关键词:

    本人所在公司主要生产汽车底盘零部件,并将总成运送至主机厂配套,作为一名冲压工艺师,我经常会去冲压车间办公。车间有三条生产线,用来生产较小的底盘制件,每次经过这几条线的时候,都会被震的心惊肉跳,噪音也大的出奇,即使是隔壁的1000T机床,也没有这么大的噪音。经过了解,产生巨大噪音的模具,不是翻边、修边这些模具,更不是使用液压机的压型等模具,原来都是简单的落料冲孔模具,这几套模具设计的是平刃口落料,加上使用的都是2.5-3.5mm的厚板料,所以噪音和振动都特别的大。
    我们冲压科计划对这些落料模具进行部分模具结构改动,以达成降低噪音的效果。我对后横向稳定杆右支架这套模具进行了如下设计更改。
  首先要重新计算一下该模具的冲裁力,冲裁力是指冲裁过程中的最大抗力,也就是力-行程曲线的峰值。它是合理选用冲压设备和校核模具强度的重要依据。影响冲裁力的因素很多,主要有材料的力学性能、厚度、冲裁件周边长度、模具间隙以及刃口的锋利程度等。
  平刃口模具冲裁力可按照以下公式计算:

      
  考虑到冲裁与剪切、拉伸的不同及速度因素的影响,可近似取,δk ≈0.8σb,代入上面的公式有:
  F=0.8L tσb
  式中:σb——抗拉强度,MPa;
  同时考虑到刃口的磨损,凸、凹模间隙不均匀,材料性能波动和厚度偏差等因素,实际所需冲裁力还须增加30%,所以上述公式就变成
  F=1.3Ltδk≈Ltσb
  根据以上公式,计算后横向稳定杆右支架的冲裁力
  下图是后横向稳定杆右支架的落料线图

               

  
  如图2所示,该模具采用了刚性顶件、弹性卸料的倒装式模具,总的冲裁力按照以下公式计算。


   目前冲压车间使用的设备为JK21-160A,机床的公称压力为1600000N,正常生产所使用的压力为1600000x80%=1280000N,871390.3≤1280000,故使用设备能够满足该模具的需求。
   如何降低冲压噪音,主要有以下几个方面
         1、 改造车间墙壁的吸音效果,更多地吸收噪音;
         2、 错开两台机床的工作节拍,防止产生共振;
         3、 降低冲裁力;
         4、 改变模具结构。
   目前比较快捷的方法就是降低冲裁力。降低冲裁力的方法有以下几种
        1) 加热冲裁
   通过加热,降低材料的抗剪强度,能有效降低冲裁力,但同时会产生氧化皮,生产条件差。
        2) 阶梯冲裁
   阶梯冲裁适用于多凸模冲裁,即将凸模阶梯布置,降低了冲裁力。
        3) 斜刃冲裁
   斜刃冲裁与剪切相仿,整个刃口不是同时与之间周边接触,而是逐步冲切材料。为了冲出平整的制件,落料时凸模为平刃,斜刃做在凹模上;冲孔时凹模为平刃,斜刃做在凸模上(如图3所示)。设计斜刃时,应将斜刃对称布置,以免模具承受侧压力而发生偏移,啃伤刃口,斜刃冲裁力按照以下公式计算。

           
     通过查斜刃参数表

       
     

         


      总结:通过对模具凸、凹模的重新设计,将凹模平刃口设计成对称的斜刃口,可显著的降低冲裁力,降低冲裁时的噪音,这是斜刃冲裁的优点;但斜刃冲裁也会提高模具的制造难度,刃口易磨损,修磨也困难,冲件易翘曲,所以它一般用于形状简单、精度要求不高、料不太厚的冲裁件。

参考文献:
[1]刘华刚编著 冲压工艺及模具 北京:化学工业出版社 2007
[2]郭成 储家佑主编 现代冲压技术手册 北京:中国标准出版社 2005
[3]王新华编著 汽车冲模技术 北京:国防工业出版社 2005

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