Hardver és autóipari formaperemezési folyamat tervezési szabványai és formatervezési példák

1. Bélyegzési rész folyamatelemzése
Ennek a munkadarabnak csak két folyamata van: kivágás és lyukasztás. Anyaga Q235-A acél, amely jó bélyegzési teljesítménnyel rendelkezik és alkalmas blankolásra. A munkadarab szerkezete viszonylag egyszerű, egy φ8 mm-es furattal és öt φ5 mm-es furattal; a furatok és a lyukak és élek közötti távolságok is megfelelnek a követelményeknek, és a minimális falvastagság 3,5 mm (a falvastagság a négy φ5 mm-es furat és a nagy végén lévő φ8 mm-es furat, valamint a φ5 mm-es furat és az R16 mm-es külső kör között). A munkadarab minden mérete szabad tűréshatáron belül van, és IT14-es besorolásúnak tekinthető, alacsony méretpontossággal; a szokásos blankolás teljes mértékben megfelel a követelményeknek.

2. A bélyegzési eljárási séma meghatározása
Ez a munkadarab két alapvető folyamatot tartalmaz: kivágást és lyukasztást. Három lehetséges folyamatséma van: 1. séma: Először az üresítés, majd a lyukasztás. Egy-műveletű szerszámgyártás. 2. séma: Üres-lyukasztó összetett bélyegzés. Összetett szerszámgyártás. 3. séma: Lyukasztás{10}}progresszív bélyegzés. Progresszív szerszámgyártás.

Az 1. lehetőség egyszerű formaszerkezettel rendelkezik, de két eljárást és két szerszámkészletet igényel, ami magas költségeket és alacsony gyártási hatékonyságot eredményez, ami megnehezíti a közepes{1}}köteges gyártás követelményeinek teljesítését. A 2. lehetőség csak egy formát igényel, és a munkadarab pontossága és gyártási hatékonysága egyaránt magas, de a munkadarab minimális falvastagsága (3,5 mm) közel van a lyukasztó és a szerszám minimális megengedett falvastagságához (3,2 mm), ami gyenge formaszilárdságot és magas gyártási nehézséget eredményez. Továbbá a kész alkatrész a sajtolás után a formán marad, ami befolyásolja a sajtolás sebességét a formán lévő anyag tisztítása során, kényelmetlenné téve a műveletet. A 3. lehetőség is csak egy öntőformát igényel, nagy gyártási hatékonysággal, kényelmes kezeléssel, és a munkadarab pontossága is megfelel a követelményeknek. A fenti három lehetőség elemzése és összehasonlítása révén a 3. lehetőség a legjobb választás ennek az alkatrésznek a bélyegzésére.

3. Fő tervezési számítások

(1) Az elrendezési módszer meghatározása és kiszámítása

A progresszív matrica tervezésekor az első lépés a szalag elrendezési diagram megtervezése. A fogantyú az egyik végén nagy, a másik végén kicsi. Egyenes elrendezés esetén az anyagfelhasználás alacsony. Egyenes-–-egyenes elrendezést kell alkalmazni, amint az a 8.2.2. ábrán látható fogantyúelrendezési diagramon látható. Az elrendezési módszert úgy alakították ki, mint egy elosztott-bélyegzést, amely jelentősen csökkentheti a hulladék mennyiségét. Az intervallumbélyegzés során a szalaganyagot az első bélyegzés után 180 fokkal vízszintesen elforgatják, majd másodszor is megnyomják, a munkadarab második részét pedig az első sajtolás intervallumán belül kivágják. Az átfedés értéke 2,5 mm és 3,5 mm, a szalag szélessége 135 mm, a lépéstávolság 53 mm, az anyagfelhasználás lépéstávolságonként 78% (a számítás a 8.2.1. táblázatban látható). A fémlemez szabványok szerint 950 mm × 1500 mm-es acéllemez ajánlott. Minden acéllemez 7 csíkra vágható (135 mm × 1500 mm), és minden szalag 56 munkadarabot tud bélyegezni, így az anyagfelhasználás acéllemezenként 76%.

(2) A bélyegzőerő számítása
Ez a szerszám progresszív szerszámot használ, és rugalmas ürítést és alsó kilökést javasolnak. A nyomóerőre vonatkozó számításokat a 8.2.1. táblázat tartalmazza. A számítási eredmények alapján a J23-25 ​​bélyegző berendezést javasoljuk. (3) A nyomásközéppont meghatározása és a kapcsolódó számítások

A nyomásközéppont kiszámításakor először rajzolja meg a homorú formanyílás diagramját a 8.2.3. ábra szerint. Állítsa fel az xoy koordinátarendszert az ábrán látható szimmetrikus középvonalon! Bontsa fel a lyukasztás körvonalát 6 L1-L6 alapvonalszakaszra geometriai ábrák szerint. Analitikai módszerekkel kapja meg a forma C nyomásközéppontjának koordinátáit (13.57, 11.64). A vonatkozó számításokat a 8.2.2. táblázat tartalmazza. A fenti számítási eredményekből látható, hogy a munkadarab lyukasztóereje nem nagy, és a nyomásközéppont eltolása az O koordináta-origótól kicsi. Az öntőforma feldolgozásának és összeszerelésének megkönnyítése érdekében a formaközéppontot továbbra is az O koordináta-origónál kell kiválasztani. Ha J23-25 ​​lyukasztót használunk, a C pont továbbra is a présszerszám szár furatának vetített területén belül van, ami megfelel a követelményeknek.

(4) A munkadarabok vágóél-méreteinek kiszámítása

A munkadarabok forgácsolóél-méreteinek számítási módszerének meghatározása előtt először a munkadarabok feldolgozási módját és a szerszám összeszerelési módját kell figyelembe venni. Ennek az öntőformának a jellemzőit figyelembe véve a munkadarabok alakja viszonylag egyszerű. Alkalmas egy huzalos szikraforgácsológép a lyukasztó, a szerszám, a lyukasztórögzítő lemez és a csupaszító lemez külön feldolgozására. Ezzel a feldolgozási módszerrel biztosítható ezen alkatrészek furatainak koaxialitása, leegyszerűsítve az összeszerelési munkát. Ezért a munkadarabok vágóél méretét a külön feldolgozás módszere szerint számítják ki. A konkrét számítást a 8.2.3. táblázat mutatja.

(5) Lehúzó gumi kialakítása
A lehúzó gumi tervezési számítását a 8.2.4. táblázat mutatja. A kiválasztott négy gumilemez vastagságának egyenletesnek kell lennie, különben egyenetlen erőeloszlást, ferde mozgást okoz, és befolyásolja a forma normál működését.

4. Általános formatervezés

(1) A forma típusának kiválasztása
Amint az a bélyegzési folyamat elemzéséből látható, a progresszív bélyegzést alkalmazzák, így a forma típusa progresszív forma.

(2) A pozicionálási módszer kiválasztása
Mivel ez a forma szalaganyagot használ, a szalaganyag adagolási irányát egy vezetőlemez szabályozza, oldalsó nyomóberendezés nélkül. A szalaganyag adagolási távolságát az ütközőcsap kezdeti pozicionálási távolsága és a vezetőcsap finom pozicionálási távolsága szabályozza. Az első darab sajtolási helyzetét a kezelő szemrevételezéssel tudja meghatározni, mivel a töltőanyag hosszának van egy bizonyos margója.

(3) A kirakodási és kilökési módszer kiválasztása
Mivel a munkadarab vastagsága 1,2 mm, ami viszonylag vékony, a tehermentesítő erő is viszonylag kicsi, így rugalmas tehermentesítés használható. Mivel progresszív szerszámgyártásról van szó, az alsó kidobás kényelmesebb a működéshez, és javítja a gyártás hatékonyságát.

(4) Az irányadó módszer kiválasztása
A szerszám élettartamának és a munkadarab minőségének javítása, valamint a beszerelés és beállítás megkönnyítése érdekében a progresszív matrica egy vezetési módszert alkalmaz közbenső vezetőoszlopokkal.

5. Főbb alkatrészek tervezése

(1) A munkadarabok szerkezeti tervezése

① Üres ütés
Figyelembe véve a munkadarab alakját és megmunkálását, a lyukasztót egyenes{0}}átmenőnek tervezték, huzalos szikraforgácsológéppel dolgozzák fel, és két M8-as csavarral rögzítik a hátlapra. A lyukasztó rögzítőlemezzel való illeszkedés H6/m5. Teljes L hossza a 2.9.2 képlet alapján számítható ki: L=20+14+1.2+28.8=64mm. A konkrét szerkezethez lásd a 8.2.4(a) ábrát. ② Lyukasztó

Mivel a lyukasztott lyukak kör alakúak, és egyik sem kis lyuk, amely különleges védelmet igényelne, lépcsőzetes lyukasztást alkalmaznak. Ez leegyszerűsíti a megmunkálást és megkönnyíti az összeszerelést és a cserét. Az öt φ5-ös kör alakú lyuk lyukasztására szolgáló lyukasztók lehetnek szabványos BⅡ típusú alkatrészek (5,15 × 64-es méret). A 8.2.4(b) ábrán látható a φ8 mm-es lyukak lyukasztásának lyukasztószerkezete.

③ meghalni
A kocka egy integrált kocka. Az összes lyukasztószerszám-lyuk megmunkálása huzalos szikraforgácsológéppel történik. A szerszám pozíciójának elrendezésekor a szerszámkészleten a nyomásközéppontot a szerszámszár közepéhez kell igazítani a számított nyomásközéppont adatok alapján. Körvonali méretei a 2.9.3 és 2.9.4 képlet alapján számíthatók ki: Vágószerszám vastagság H=kb=0.2 × 127 mm=25.4 mm (k=0.2 a 2.9.5. táblázatból) Vágószerszám falvastagsága c=(1,5 ~ 2) H vágószerszám vastagság 5.= 38 ~ 6 mm 5=38 mm.=45 mm Vágószerszám szélessége B=b + 2c=(127 + 2 × 45) mm=217 mm Vágószerszám hossza L=195 mm (adagolási irány) A szerszám körvonalának méretei 195 mm × 217 mm × 30 mm, a szerkezet a 4. ábrán (c.2) látható. (2) A pozicionáló alkatrészek kialakítása A lyukasztó alján két vezetőcsap van elhelyezve, amelyek a munkadarabon lévő φ5 mm-es, illetve φ8 mm-es furatokat használják vezetőfuratként. A φ8 mm-es vezetőfurat vezetőcsapjának felépítését a 8.2.5. ábra mutatja. A megvezetést be kell fejezni, mielőtt a csupaszító lemez befogná a fémlemezt. Figyelembe véve az anyagvastagságot és azt a tényt, hogy a lehúzólemez alsó síkja összeszerelés után 1 mm-rel túlnyúlik a bélyeg végfelületén, a vezetőcsap egyenes szakaszának hossza 1,8 mm. A vezetőcsap H7/r6, és a lyukasztó homlokfelületére van felszerelve. A vezetőcsap vezető része és a vezetőfurat H7/h6-tal vannak ellátva. A mozgatható ütközőcsap, a rugó és a nagyoláshoz és pozicionáláshoz szükséges csavarok szabványos alkatrészek, 8×16-os specifikációval. (3) A vezetőlemez kialakítása A vezetőlemez belső oldala érintkezik a szalag anyagával, a külső oldal pedig egy síkban van a szerszámmal. A vezetőlemez és a szalaganyag közötti hézag 1mm, ez határozza meg a vezetőlemez szélességét. A vezetőlemez vastagságát a 2.9.7. táblázat szerint kell kiválasztani. A vezetőlemez 45-ös acélból készül, hőkezelési keménysége 40-45HRC, és csavarokkal és csapokkal van rögzítve a szerszámhoz. A vezetőlemez betáplálási végénél egy tartólemez van felszerelve. (4) A kidobó alkatrészek tervezése

① A kilökőlemez kialakítása
A kidobólemez kerületi méretei megegyeznek a szerszámüregével, vastagsága 14 mm.

Az ejektor lemez 45-ös acélból készül, 40-45HRC oltási keménységgel.

② Kidobócsavarok kiválasztása
A kidobólemezre négy kidobócsavar van felszerelve, 12 mm névleges átmérővel és M10×10 mm menettel. Elegendő mozgásteret kell hagyni a kilökőcsavar faránál. A kilökőcsavarok meghúzása után a kilökőlemeznek 1 mm-rel túl kell nyúlnia a lyukasztó homlokfelületén. Az esetleges hibákat a csavarok és a kilökőlemez közé alátétekkel lehet beállítani.

(5) A szerszámkészlet és egyéb alkatrészek tervezése
Ez a matrica egy központi vezetőoszlop szerszámkészletet használ. A vezetőoszlop a szerszám közepén helyezkedik el, megakadályozva a présszerszám elferdülését az excentrikus nyomaték miatt a sajtolás során. A szerszámkészlet specifikációit a szerszámüreg kerületi méretei alapján választják ki. A vezetőoszlopok d/mm × L/mm értékei φ28×160, illetve φ32×160; a vezetőperselyek d/mm × L/mm × D/mm értékei φ28 × 115 × 42 és φ32 × 115 × 45.

A felső szerszámalap vastagsága H_{felső matrica}45 mm; a felső szerszámbetét vastagsága H_párna10 mm; a rögzítőlemez vastagsága H_rögzített20 mm; az alsó szerszámalap vastagsága H_{alsó kocka}50 mm.

Ezért a forma zárt magassága: H_zárt = H_{felső matrica} + H_párna + L + H + H_{alsó kocka} - h₂= (45 + 10 + 64 + 30 + 50 - 2) mm=197mm. Ahol: L-lyukasztási hossz, L=64mm; H-szerszám vastagsága, H=30mm; h₂-a lyukasztás mélysége a szerszámba ütés után, h₂= 2mm.

Nyilvánvaló, hogy ennek a szerszámnak a zárt magassága kisebb, mint a kiválasztott J23-25 ​​prés maximális rögzítési magassága (220 mm), ezért használható.

6. Forma összeállítási rajz
A fenti kialakítás alapján a 8.2.6. ábrán látható forma összeállítási rajzot kaphatjuk meg. A felső formarész főként egy felső sablonból, egy hátlapból, hét lyukasztóból, egy lyukasztórögzítő lemezből és egy lehúzólemezből áll. Elasztikus csupaszítást használnak, gumival a rugalmas elem. Az alsó formarész egy alsó formaalapból, egy homorú sablonból és egy vezetőlemezből áll. A lyukasztási hulladékot és a kész alkatrészeket az ürítőnyílásokon keresztül ürítik ki.

A szalag adagolásakor egy mozgatható 13 ütközőcsapot használnak durva távolságként. Két vezetőcsap 4 van felszerelve a lyukasztóra, a szalagon lévő φ5 mm-es és φ8-as lyukakat vezetőcsap-furatként vezetve, így a szalag adagolásának pontos távolságaként szolgál. Az első bélyegzési lépés befejezése után a szalagot felemeljük és előre mozgatjuk, a zárólyukon keresztül a mozgatható 13 ütközőcsapra illesztjük, majd előre toljuk a meghúzáshoz. A bélyegzés során a lyukasztón lévő vezetőcsap 4 pontos távolságot végez. A mozgatható ütközőcsap helyzete 0,2 mm-rel előre van tolva az ideális geometriai helyzettől. Miután a bélyegzés során a durva pozicionálás befejeződött, amikor a precíz pozícionálást a vezetőcsap segítségével hajtják végre, a vezetőcsap kúpos ferde felülete körülbelül 0,2 mm-rel visszahúzza a csíkot a pontos távolság eléréséhez. Ezzel a módszerrel a távolság pontossága elérheti a 0,02 mm-t.

7. Bélyegzőberendezések kiválasztása

Az ellenőrzés során a nyitott-típusú, kétoszlopos-dönthető J23-25-prést választottuk ki, hogy megfeleljen a követelményeknek. Fő műszaki paraméterei a következők:
Névleges nyomás: 250KN
Csúsztatási löket: 65 mm
Maximális zárt magasság: 270 mm
Maximális rögzítési magasság: 220 mm
Munkaasztal méretei (elöl/hátul × bal/jobb): 370mm × 560mm
A betét méretei (vastagság × furatátmérő): 50 mm × 200 mm
A szerszámszár furat méretei: φ40mm × 60mm
Maximális dőlésszög: 30 fok