鄒程
摘 要:時(shí)代不斷發(fā)展,現(xiàn)代技術(shù)不斷提高,而掌握運(yùn)用新技術(shù)的人才,例如模具的工藝設(shè)計(jì),高級模具的研發(fā)以及高級管理人才,他們的能力也在不斷地提升,在航天航空的方面尤為突出,飛機(jī)的內(nèi)部零件生產(chǎn)上,技術(shù)人員要滿足飛機(jī)的設(shè)計(jì)要求,同時(shí)根據(jù)要求進(jìn)行工藝計(jì)算,結(jié)合先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,設(shè)計(jì)出整體結(jié)構(gòu),在飛機(jī)零件生產(chǎn)領(lǐng)域,最普遍的生產(chǎn)設(shè)備就是沖壓模具,因?yàn)轱w機(jī)上的鈑金零件特別多,而在現(xiàn)代的生產(chǎn)當(dāng)中,沖壓技術(shù)已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)手段之一。
關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)要求;工藝計(jì)算;整體結(jié)構(gòu)
中圖分類號:TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1.設(shè)計(jì)要求
零件的圖紙如圖1所示,具體的要求如下:
工件名稱:軸承端蓋。
生產(chǎn)數(shù)量:大批量。
軸承端蓋在飛機(jī)上是比較常見的零件,它一般都是在飛機(jī)內(nèi)部使用,對于它的要求一般就是符合設(shè)計(jì)要求就可以,所以在材料上選取10#鋼,從圖中可以看出,該零件的厚度為2mm,這種零件符合沖壓的加工方法,同時(shí)在零件的中心有一個(gè)拉深,在四周分布相同大小的孔,所以加工的程序可以為:落料、拉深、沖孔、切邊。
在設(shè)計(jì)上,對于這個(gè)零件要注意幾點(diǎn):中心拉深處,要計(jì)算好拉深的高度,要有一定的加工余量,而在模具的凸凹模設(shè)計(jì)上,凸模上不要有出氣孔,以免在拉深時(shí)候,工件從出氣孔發(fā)生變形。
2.工藝計(jì)算
在模具的設(shè)計(jì)計(jì)算上,要將材料的利用率要考慮進(jìn)去,因?yàn)椴牧系睦速M(fèi)就是成本的提高,而對于材料的利用率也有著計(jì)算公式:
在工件的計(jì)算上,有圖可知零件的厚度為2mm,所以采用板材的厚度中徑來設(shè)計(jì)計(jì)算,圖中零件的最外徑為80mm,在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造書中查的修邊余量為3.0mm,所以實(shí)際的零件外徑為80+2×3=86mm。
根據(jù)上邊的計(jì)算,最終確定生產(chǎn)該零件所用的毛坯直徑為:
對于這個(gè)零件的毛坯,查找市場上一般的鋼板,有100mm寬的鋼板,符合生產(chǎn)需求。
在零件的排樣上,根據(jù)毛坯的尺寸,再根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì),最終確定排樣方案為直排,這樣材料的利用率較高,節(jié)約成本。
在整個(gè)模具的設(shè)計(jì)上,凹凸模的尺寸計(jì)算可以根據(jù)模具設(shè)計(jì)中的計(jì)算公式計(jì)算得出,而整個(gè)模具設(shè)計(jì)上需要計(jì)算落料的凹、凸模尺寸、沖孔的凹、凸模尺寸、拉深的凹、凸模尺寸。
3.整體結(jié)構(gòu)
在壓力選用上,它的工作行程要考慮工件的因素,要考慮工件拉深的深度,工件的取放,所以它的行程要夠大,再根據(jù)該零件的厚度和拉深力,最終確定壓力機(jī)。沖壓模具的墊板,墊板要能承受凸模的沖壓力,它是承載零件和沖壓力的作用,要具有一定的強(qiáng)度,避免在沖壓過程中,零件局部塌陷,從而使零件產(chǎn)生不良變形,最終會(huì)影響模具的整體質(zhì)量,墊板的尺寸也是通過計(jì)算而來,最終確定墊板的尺寸為200×200×20,采用的材質(zhì)為45#鋼。打料塊的設(shè)計(jì)一般是與打料桿配合運(yùn)動(dòng),通過機(jī)械連接,剛性卸件,打料塊是在沖壓之后,凸模抬起后,打料塊進(jìn)行打料。對于這些生產(chǎn)大批量零件的模具設(shè)備,要考慮模具的壽命,盡量使模具的壽命長,精度高,而要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn),就應(yīng)該添加導(dǎo)柱、導(dǎo)套,導(dǎo)柱的功能就是講凹、凸模在一條中心線上,保證精度,而根據(jù)本零件的要求,沖壓的精度要求,以及工件的厚度,采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合精度為H7/h6,配合為間隙配合。對于整個(gè)模具的零件,需要滿足設(shè)計(jì)上的要求,對于材料要滿足壽命,模具的主要零件材料見表1。
通過上述的設(shè)計(jì)與研究,可以得到最后的裝配圖,裝配圖如圖2所示,此設(shè)備的工作流程為,壓力機(jī)運(yùn)作,帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng),使落料的凹、凸模工作,實(shí)現(xiàn)落料,之后的運(yùn)動(dòng)就是送料,將毛坯放在墊板上,進(jìn)行拉深動(dòng)作,這個(gè)位置需要進(jìn)行兩次拉深,避免將毛坯拉斷,拉深后進(jìn)行沖孔,將四周Ф5圓孔沖壓完成,以上就是一個(gè)完整的工作過程。
結(jié)語
在飛機(jī)零件生產(chǎn)中,有著很多復(fù)雜的設(shè)備,它們的問世都是技術(shù)人員辛勤汗水的結(jié)晶,像這種有拉深和沖壓的設(shè)備,是一個(gè)比較復(fù)雜的設(shè)備,在零件生產(chǎn)前就要對設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)測,在飛機(jī)零件的生產(chǎn)中,使用模具可以減少很多廢品,提高飛機(jī)的整體性能,作為一個(gè)設(shè)計(jì)研發(fā)者,要具有扎實(shí)的專業(yè)知識,科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng),要突破新技術(shù),為我國航天事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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