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2 模具工作部分尺寸计算
2.1 不锈钢外壳凸模尺寸计算
通过一次预成形,希望能达到以下形状, 由于对预成型件没有较高的尺寸精度要求,只要求在后道成型工序中能将其放入凹模即可,故凹模型腔基本尺寸按预成型件尺寸计算,公差值按模具公差IT7~8计算。
图
第一次预成形
根据第一次预成形零件形状,可用空心件正挤压凸模。计算凸模工作部分尺寸,公式如下:
d凸=(d+1/2 )-δ凹
(mm)
φ25.9-0.5=(25.9+0.5×0.5)-0.1=φ26.15-0.1
2.2不锈钢外壳凹模尺寸计算
根据零件形状,设计凹模。公式如下:
D凹=(D-3/4 )+δ凹
(mm)
φ26 =(26-0.75×0.066)+0.03=φ25.95+0.03
φ21+0.3=(21-0.75×0.3)+0.06=φ20.78+0.06
图
成形内凹模
凹模都采用材料:Cr12MoV。 是热作模具钢,具有较高的具有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力,还具有高的回火稳定性。热处理硬度要求达到HRC 48~52。
2.3 组合凹模
为了解决凹模的横向裂纹,生产中采用横向或纵向剖分的凹模结构;为了提高凹模的强度,防止纵向裂纹产生,生产中普遍使用预应力组合凹模。所谓预应力组合凹模,就是利用过盈配合,用一个或两个预应力圈将凹模紧套起来而制成的多层凹模结构。
根据单位挤压力的大小,冷挤压凹模可采用三种类型,即,整体式凹模(单位挤压力p凹≤1000~1200MPa);两层组合凹模(1200MPa<p凹≤1400~1600MPa);三层组合凹模(1400MPa<p凹≤2200~2500MPa=。
根据凹模尺寸来设计中套,计算公式如下:
d4=(4~6)d1
γ=1°30′ (锥角可以向上,也可以向下)
C2δ2d2
μ2=2d2
C3=δ3d3
μ33d3
d1- 凹模内径,mm;
C2- d2 处轴向压合量,mm;
δ2- d2 处轴向压合系数;
μ2- d2 处径向过盈量,mm;
β2- d2 处径向过盈系数;
C3- d3 处轴向压合量,mm;
δ3- d3 处轴向压合系数;
μ3- d3 处径向过盈量,mm。
β3- d3 处径向过盈系数;
根据以上数据,可以设计出外凹模。
外凹模与凹模是过盈配合。外凹模的材料必须具有足够的强度与韧性两方面的综合性能,所以选择5CrNiMo,其淬火硬度为HRC38~40。并且要进行200℃的低温回火以消除内应力。
2.4 组合凹模的压合工艺
(1)加热压合(热装):将外套加热到适当的温度,套装到内圈上,利用热胀冷缩的原理使外套在冷却后将内圈压紧。热装时各圈可不必加工出斜度。此方法用于过盈量较小的情况。
(2)强力压合:将各圈配合面作成一定锥度,在室温下(用液压机)进行压合。
前强力压合较多,各圈结合面锥度一般为1°30′。压合时,热压合一般遵循由内到外的顺序;强力压合可以由内到外,也可以由外到内。拆卸时次序应该是:先压出凹模,再压出中圈。
3 模具典型、重要零件结构设计与分析3.1 上模座
模座是模具与压力机进行联接的基础零件,又是承受较大集中载荷并传递压力的重要零件,并且帮助固定凸模。材料是40Cr。
3.2 凹模支撑垫块
挤压时作用在凸、凹模上的压力相当高,一般为1600~2500Mpa,还要承受极大的摩擦力和温度变化作用。这样大的压力如果直接传给模座,在模座上就要产生弹性变形和局部塌陷。为了防止发生这种情况,必须在凹模底面和模座之间,设有一个工具钢淬硬的凹模支撑垫块,以便把加工压力均匀分散传输给压力机本体,起到支撑和缓冲作用。支撑垫块应具备以下性能:
3.3 下模座
模座是模具与压力机进行联接的基础零件,又是承受较大集中载荷并传递压力的重要零件,由凸模传来的迫使材料产生塑性变形的挤压力,将直接传到模座上,并通过模座传递到压力机的工作台面上。所以,模座的结构设计相当重要。
3.4 成形总装
4 三维造型
图
推杆上外壳总装图
5动画制作
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