展开计算3

展开计算3
展开计算3

一.产品展开计算标准

一. 目的

统一公司内部标准,使产品展开快速标准,使公司内部产品制作,测量标准统一.

二.适用范围

本标准适用于各类薄板的展开计算.

三. 展开计算原理

板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,理论上内外层之间有一既不受拉也不受压的过渡层------中性层.中性层为一假想层,在弯曲过程中中性层被假想为与弯曲前状态保持一致,即长度始终不变,所以中性层是计算弯曲件长度的基

准.中性层位置与变形程度有关,当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处;当弯曲半径变小,折弯角度增大时,变形程度随之增大.中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动.中性层到板料内侧的距离用A表示。(图1)

四. 折弯方法的确定

折弯方法有单发冲床模具折弯和折弯机模具折弯两种方法.

单发冲床模具折弯的方式及精度是由模具来实现的.因此只要做出合格的模具,就能够生产出合格的折弯产品.而采用折弯机折弯不仅需要选用合适的折弯模,还必须调试折弯参数.因此,如采用折弯机折弯,计算展开尺寸时就必须考虑折弯机的折弯方法.1. 一次一道弯.此种折弯由普通通用折弯模来完成.包括折直角,钝角和锐角.(如图2)

2. 一次折两道弯--------压锻差. 此种折弯由专用特殊模来完成,但折弯难度比普通折弯大.(如图3)

3. 压死边.此种折弯也须用特殊模来完成.(如图4)

4.大R圆弧折弯。些种折弯如R在一定范围内,可用专用R模压成形,如R值过大,则须用小R模多次压制成形。(如图5)

图5

这四种折弯的展开计算是不同的。因此在看图时,要根据零件的折弯尺寸来确定使用何种折弯方法。一般使用的NC数控折弯设备都是日本 AMADA(天田)公司所生产的。其折弯机所配套的普通通用折弯模具V形槽宽度通常为适用该折弯模的板厚的5-6倍.如采用一次折一道弯的方法,必须考虑到折弯模的V形槽的宽度W1及V形槽一边到模具外侧的宽度L1。如图6:

折弯高度H的经验值根据产品形状有如下三种(以90度为例,钝角和锐角与直角相近相似):

1.简单的90度单边折弯。(如图7)

如图7,此种折弯只需考虑下模V形槽中心到折弯机定位挡块的距离即可确定.通常H值为

H≥3.5 T+R (R 在1mm 以下)

2.U形折弯.

如图8此种折弯的尺寸如过小,极易因无合适折弯模具而形成干涉.因此两竖边的宽度L不能太小。其一边竖边高度H也不能太大。实际中可根据使用折弯模的形状做模拟确定,L,H 值参考如下:

3.Z形折弯

如图9.第一道弯曲后,折第二道弯曲时,折弯线到折弯机定位挡块的距离须大于等于V形槽中心到模具外侧距离L1和板厚t之和.故H值为:

H≥5t+R (R在1mm 以下)

五. 展开计算方法

1.90°折弯(一般折弯)

展开的长度为:L=LL+LS-2t+ 系数a

系数a的经验值如下表

折弯系数

材料 t0.81 1.2 1.52 2.534

钢板 系数a0.20.20.30.40.50.650.8 1.4

铝板 系数a0.20.30.40.50.60.81 1.5

铜板 系数a0.20.20.30.40.50.81 1.52.压死边

图11

如图11.压死边是两层重叠在一起的折弯形状,通常用来起加强作用,因此2.0mm以上的板很少见压死边。它也需要用特殊折弯模具成形,而且要分为两道以上的工序才能成形,压死边折弯的展开长度计算公式为:

3.压筋

1)倾斜压筋

图12

如图12.此压筋为一斜面,一般H值较小,其展开长的计算式为:

L = A+B+C+0.2

注:

A 、

B 、

C = 内尺寸

0. 2=补偿值

2) 直角压筋

图13

如图13压筋边为直立边,一般其C 值较大,展开长的计算式为:

L = A+B+C-4T+2a+0.5

注:

A 、

B =

外尺寸

C = 包括两层板厚的高度 a = 90°折弯的系数 0.5 = 补偿值

3) 平行压筋

图14

如图14,压筋最大值仅为H=2t ,其展开长度的计算式为:

L = A+B+H+0.2

注:

A 、

B = 内尺寸; H = 压筋高度;

0.2 = 补偿值。

*由于压筋高度主要靠增减压筋模具的调整片来保证,并且操作员各自的经验不尽相同,因此有时会出现折弯后虽然高度达到要求,但整体展开尺寸过大或过小的情况,这时要根据实际的偏差来调整。

4.锐角折弯

如图15,经验公式是一种内径算法,但此处的内径是折弯边内侧两面的虚交点到另一端的距离.展开系数计算式如下:

K= 0.4t x δ/90° (t<2.5) 但当t≥2.5时,应用下列公式:

K= 0.5t x δ/90° (t≥2.5)

故展开计算式为:

L= L 1+L 2+K 注:

L = 展开长度

L 1、L 2 = 内径尺寸 K= 展开系数

5.钝角折弯

图16

如图16,外尺寸b实际上等于内尺寸a 加上内侧角顶点到外侧顶点的一段平行距离l。

根据三角函数,l 的计算式为:

l = tg θ/2x t

故外径为:b = a + l

展开系数K的计算式为:

内径:K =θ/90°x 0.4t (t<2.5)

外径:K =δ/90°x 0.4t (t<2.5)

但当t≥2.5时,应用下列公式:

内径:K =θ/90°x 0.5t (t≥2.5)

外径:K =δ/90°x 0.5t (t≥2.5)

6.圆弧R折弯

图17

如图17,R折弯的三种形状,其展开系数K的计算式如下:

K=(2R·tanθ/2)-[лθ·( 2R - t)/360°]

注:

R= 折弯外径(外侧半径)

θ= 外侧角(180°-折弯角度)

л= 圆周率(取3.14)

t = 板厚

当 θ=90°时,tanθ/2=l,因此上述公式可以简化如下:

K= 2R –л(2R-t)/4

求得展开系数K后,圆弧折弯的展开长度L计算公式为:

L=L1+L2+(L3+L4+···)-K

注:

L1、L2、L3、L4 =外径(到外侧虚交点的距离,切点到虚交点的距离可通过三角定律算出) R折弯中有一种U形折弯,如下图,其形状我们可以将其看成两个90°R折弯的组合,

图18

因此,U形折弯的展开长度L的计算公式为:

L=L1+L2-2K

说明:

R折弯的计算式只适用于铁板。

二.公制螺纹钻孔用钻头直径尺寸表

公称(M) 螺距 (t)

钻头直径

( Φ ) 公称(M)

螺距 (t)

钻头直径 ( Φ ) 粗 0.25 0.75 粗

1.75 10.2 1 细 0.2 0.8 1.5 10.5 粗 0.4 1.6 1.25 10.7 2 细 0.25 1.75 12

细 1 11 粗 0.5 2.5 粗

2 11.9

3 细 0.35 2.65 1.5 12.5 粗 0.7 3.3 1.25 12.7

4 细 0.

5 3.5 14

细 1 13 粗 0.8 4.2 粗

2 13.9 5 细 0.5 4.5 1.5 14.5 粗 1 5 16

细 1 15 6 细 0.75 5.2 细

2.5 15.4 粗 1.25 6.7 2 15.9 1 7 1.5 16.5 8

细 0.75 7.2 18

细 1 17 粗

1.5 8.5 粗

2.5 17.4 1.25 8.7 2 17.9 1 9 1.5 18.5 10

0.75

9.2

20

1

19

说明:

目前常见的普通螺纹有三种制式:公制,英制,统一制(也称美制)。公制是以毫米为单位,齿形角60度的螺纹。例如:M8X1-6H 表示直径8毫米的公制细牙螺纹,螺距1毫米,6H 的内螺纹公差带。

英制是以英寸为单位,齿形角55度的螺纹。例如:BSW 1/4-20表示直径1/4英寸,粗牙螺距每英寸20牙,这种螺纹目前已很少使用。另统一制是以英寸为单位,齿形角60度的螺纹。直径小于1/4英寸,

常用编号表示,由0号至12号分别表示0.06英寸至1/4英寸的直径规格。美国目前主要使用的仍是统一制螺纹。 目前我公司常用的是公制螺纹。在加工中有以下事项需注意。

1、钻孔

用规定的钻头钻孔,钻孔深度大于或等于T3,注意不要将孔钻成锥形,钻孔后允许去毛刺性质的鍯孔,鍯孔不应超过0.4p 深度,鍯孔过大不利于螺套的安装。 2、攻丝

用相应规格的钢丝螺套专用丝锥攻丝,攻丝的长度必须超过螺套长度,对于通孔要全部攻丝,用户可根据内螺纹孔的精度,适当选择攻丝方法和润滑方式,盲孔攻丝时要用力适当,以防丝锥折断。

攻丝后应清理螺纹孔,可用压缩空气喷枪吹,盲孔还应使用带径向孔的长喷枪向下而上清理,也可以用清洗的方法清理。螺纹孔精度高时,应用专用钢丝螺套底孔塞规进行检查。

三.一般线性公差

根据国际标准,以下为线性尺寸未注公差的公差表。

这个未注公差适用于金属切削加工的尺寸,也适用于一般的冲压加工尺寸。这些极限偏差适用于:

?线性尺寸:例如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径和倒角高度;

?角度尺寸:包括通常不标出角度值的角度尺寸,例如直角(90°);

?机加工组装件的线性和角度尺寸。

这些极限偏差不适用于:

?已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸;

?括号内的参考尺寸;

?矩形框格内的理论正确尺寸。

表1 线性尺寸的极限偏差数值

尺寸分段

公差等级

0.5~3 >3~6 >6~30 >30~120 >120~400 >400~1000 >1000~2000 >2000~4000

f(精密级) ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 -

m(中等级) ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 c(粗糙级) ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 ±4 v(最粗级) - ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8

表2 角度尺寸的极限偏差数值

长度分段

公差等级

≤10 >10~50 >50~120 >120~400 >400

f(精密级)

±1° ±30' ±20' ±10' ±5' m(中等级)

c(粗糙级) ±1°30' ±1° ±30' ±15' ±10'

v(最粗级) ±3° ±2° ±1° ±30' ±20'

角度尺寸的长度按角度的短边长度确定,对于圆锥角按圆锥素线长度确定。

基本定义:

尺寸:用特定单位表示线性尺寸值的数值。(用特定单位表示长度值的数值)。

基本尺寸:在设计时给定的尺寸。通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸。分别用“D”、“d”表示。

实际尺寸:是通过测量获得的尺寸。

极限尺寸:是指允许尺寸变化的两个极限值。

注: 原《GB/1804-92 一般公差:未注公差的线性和角度尺寸的公差》于2000年废止,同时使用新的

《GB/T1804-2000 一般公差:未注公差的线性和角度尺寸的公差》。

四.形位公差

零件在加工过程中,由于机床-夹具-刀具系统存在几何误差,以及加工中出现受力变形、热变形、振动和磨损等影响,使被加工零件的几何要素不可避免地产生误差。这些误差包括尺寸偏差、形状误差(包括宏观几何误差、波度和表面粗糙度)及位置误差。

形状公差

形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

形状公差用形状公差带表达。形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。

形状公差项目有:直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等6项。

位置公差

位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。

?定向公差

定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。这类公差包括平行度、垂直度、倾斜度3项。

?定位公差

定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。这类公差包括同轴度、对称度、位置度3项。

?跳动公差

跳动公差是以特定的检测方式为依据而给定的公差项目。跳动公差可分为圆跳动与全跳动。

零件的形位公差共14项,其中形状公差6个,位置公差8个,列于下表。

注:

钣金制造中常用的形状公差主要有:

1.直线度

2.平面度

位置公差主要有:

1.垂直度

2.平行度

五.投影方向

表示一个物体可有六个基本投影方向,因而相应地可有六个基本投影面分别垂直于六个投影方向。物体在这六个基本投影面上的投影均称为基本视图。这六个基本视图分别为主视图、俯视图、左视图,还有右视图——自右向左投影,即在左侧的基本投影面上所得的视图;后视图——自后向前投影,即在前面的基本投影面上所得的视图;仰视图——自下向上投影,即在上部的基本投影面上所得的视图。(使用第一象限角投影)

图19

六个基本视图之间仍然应符合长对正、高平齐、宽相等的投影规

律。

其方位对应关系:除后视图外,靠近主视图的一边是物体的后面,远离主视图的一边是物体

的前面。

一)投影制的比较

1. 采用第一象限角投影制

正式图为主要视图,俯视图在正图下面,左面侧视图在正视图的右面并与高度相等。右面侧视图在正视图左面并与其高度相等,仰视图在正视图上面,背视图在左面侧视图右面,并与其高度相等。(如图19)

2. 采用第三象限角投影制

正试图仍为主要视图,俯视图在正视图上面。左面侧视图在正视图的左面并与其高度相等。右面侧视图在正视图的右面并与其高度相等。仰视图在正视图下面,背视图在左面侧视图左面,并与其高度相等。

注:

我公司主要客户华为公司的图纸均采用第一象限投影制,其它国外客户图纸大多采用第三象限投影制.

六.压铆件底孔

1.分类

分类 名称说明

分类 名称说明

SO 通孔压铆螺母 S 花齿压铆螺母 BSO 不通孔压铆螺母 FH 压铆螺钉 SOO 通孔通牙压铆螺母 Z 涨铆螺母 SOOS 不锈钢通孔通牙压铆螺母 NY 六角压铆螺钉 SOS 不锈钢通孔压铆螺母 PF 弹簧松不脱

AI 内外牙螺柱(铜,铁) SOPC

通孔带二级外圆压铆螺母

2.基本数据参数

名称 型号 冲孔直径 备注 S-M3-(x) 4.8

S-M4-(x) 5.4 S-M5-(x) 6.4 花齿螺母

S-M6-(x) 8.8 M3X0.5 5.4 M4X0.7 6.1 压铆螺母

(SO,BSO,SOO.SOPC

类产品)

M5X0.8 7.2 PF-M3-(x) 6 弹簧松不脱

PF-M4-(x) 6.4 FH-M3 3 FH-M4 4 FH-M5 5 压铆螺钉(FH 类)

FH-M6

6

七.冲压间隙

冲 裁 间 隙

一、 冲裁间隙的概念

冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。

Z=D a-D t

Z ----冲裁间隙

D a ----凹模刃口尺寸

D t ——凸模刃口尺寸

Z正常:上下微裂纹重合。

有单边间隙与双边间隙之分。

二、 冲裁间隙对冲压的影响

1、 对断面质量的影响

间隙 对断面质量的影响

正常 上下裂纹重合,光亮带大,塌角、毛刺、锥度小,表面平整。

过大 上下裂纹不重合,撕裂拉断,断面粗、光亮带小、塌角、刺锥度大。

过小 上下裂纹不重合,发生二次剪切,形成第二光亮带,毛刺大。

不均 间隙小的一边出现小质量断面特征,间隙大的一边出现大间隙断面质量特征。

2、 间隙对尺寸精度的影响。

由于弹性变形的存在,冲裁结束后出现弹性恢复,使尺寸与凸凹模刃口尺寸产生尺寸偏差,而弹性变形大小与冲裁间隙有直接的关系。

间隙变化 冲 孔 落 料

间隙增大 金属受向内拉程度增大弹性回复使工件尺寸增大(孔尺寸) 金属的拉伸度增大,弹性回复工件尺寸减小(下工件尺寸)。

间隙变小 金属受压程度增大,孔尺寸减小 金属受内压程度增大,工件尺寸增大。

3、 间隙对冲裁力的影响

冲裁间隙对冲裁力的影晌规律是间隙越小,变形区内压应力成分趟大,拉应力成分越小,材料变形

抗力增加,冲裁力就越大。反之,间隙越大,变形区内拉应力成分就越大,变形抗力降低,冲裁力就小。

间隙达材料厚的5%-20%时,冲裁力下降不明显。当单边间隙Z增大到材料厚度的15%-20%时,卸料力

为0。

4、 间隙对模具寿命的影响

由于工件与凸、凹模侧壁之间有磨擦的存在,间隙小,磨擦大,模具寿命短。冲裁过程中,凸模

与被冲孔之闻,凹模与落料件之阀均有摩擦,而且闻隙越小,摩擦越严重。所以过小的间隙对模具寿命

极为不利,而较大的间隙可使凸模与凹模的侧面与材料间的摩擦减小,井能减缓间隙不均匀的影响,从

而提高模具的寿命。

5、 合理间隙值的确定:

间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度,较小的冲裁力,较高的模具寿命。

合理间隙指一个范围值,最大合理间隙,最小合理间隙。间隙的确定是综合考虑上述各个因素的影响,

选择一个适当的问隙范围作为合理间隙。其上限为最大合理闻隙,下限为最小合理间隙 即合理间隙

指的是一个范围值。在其体设计模具时,根据工件和生产上的具体要求可按下列原则进行选取:

(l)当工件的断面质量没有严格要求时,为了提高模具寿命和减小冲裁力,可以选择较大间隙值。

(2)当工件断面质量及制造公差要求较高时应选择较小间隙值。

(3)计算冲裁模刃日尺寸时,考虑到模具在使用过程中的磨损会使刃日间隙增大,应当按Zmin值来计算。

确定合理间隙的方法:计算法、经验法、查表法.

注:

一般冲压间隙计算公式为: 间隙 = 板厚X 15%

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