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小议吊车摩擦片制作与锌压铸热流道设计 发表于:http://www.zg-dc.com

一、吊车摩擦片制作

      在我公司对外承揽的技术业务中,有图1所示外形如垫片,中部需成形四个凸台的摩擦片。采用2.5mm厚45钢板经热处理45?52HRC而成,生产批量较大。

    这是一个冲裁及成形复合件,由于生产批量较大,根据零件结构宜采用冲裁及成形复合模。依据冲裁力计算公式:

P = KLtτ

式中 τ——抗剪强度,取500N/mm2 L——冲裁件的周长,mm t——材料厚度,mm K——安全系数,取1.3

代入零件相关数据,可计算出:

摩擦片冲裁力P=1.3×3.14×(80+20)×2.5×500=510kN

依据冲孔、落料卸料力经验公式:P卸 = K卸P

式中 K卸—— 为卸料力系数,取0.06 P —— 冲孔、落料总冲裁力,N

代入零件相关数据,可计算出:

摩擦片卸料力P卸=0.06×510=30.6kN

依据成形力计算公式:

P = KLtσb

其中 σb——材料抗拉强度,取 65kg/mm2 L——成形部分的周长,mm t——料厚,mm K——为成形系数,取0.8

代入零件相关数据,可计算出:

摩擦片成形力P成=0.8×2.5×(10×2+12×2) ×4×65=229kN

故摩擦片冲孔、落料、成形复合力为:510+30.6+229=770kN,自然须选择770kN以上的压力机。

根据对方生产设备仅能选用JC23-40开式双柱可倾压力机,要想实行冲孔、落料、成形复合,冲压力明显不足,如将复合工序调整为分步实施的单工序,又必将使生产效率降低、成本上升。

依据零件结构,其成形高度1.5mm小于料厚t=2.5mm,因此凸台成形仅依靠材料自身延伸性能及料厚变化便可达到;又由于凸台与零件内外形边缘距离均大于(3?3.5)t=(7.5?8.75)mm,故不会引起边缘材料往内收缩,造成成形缺陷。

上述分析表明:四个凸台仅仅发生局部成形。零件落料、冲孔、成形复合过程中,凸台的成形没有必要的先后顺序。

模具设计

根据零件成形的特点及选用的JC23-40压力机具有打料横杆结构,设计了图2所示模具。

1.上模板 2.导套 3.垫板 4.固定板 5.模柄 6.顶杆 7.打料杆8.打料板 9.冲孔凸模 10.卸料器 11.落料凹模 12.导柱13.冲孔、成形凸凹模 14.卸料板 15.聚氨酯块 16.下模板

    整个模具工作过程是:坯料置于模具适当位置,冲床滑块开始下移,落料凹模11与卸料板14共同将坯料压紧,随着冲床滑块的下移,落料凹模11与冲孔、成形凸凹模13作用,当滑块再下移3mm后,零件外形冲出,此时,卸料器10顶部刚好与固定板4底端接触,当滑块继续下移1.5mm, 卸料器10、冲孔凸模9与冲孔、成形凸凹模13共同作用,完成中部四个凸台的成形及中间φ20mm孔的冲裁。至此,零件内、外形及凸台完全成形。

    滑块上移,打料杆7与压力机打料横杆相撞,卸料力经打料杆7传于打料板8,再经顶杆6传至卸料器10,由卸料器10将加工好的零件推出落料凹模11型腔,与此同时,冲裁完外形的条料经卸料板14作用,完成顶料,余料转入下一工作循环。

    在模具中,卸料器具有成形凸台及卸料的双重功能,为防止卸料器旋转,设计成带导向、定位的四方结构,并且它与落料凹模型腔保证单面间隙0.03?0.05mm,以保证成形准确、卸料可靠。

    成形凸台的高度尺寸由卸料器相关成形尺寸决定。通过修磨冲孔、成形凸凹模上平面,可调整成形高度尺寸,从而保证成形精度。

二、锌压铸热流道设计

    铸件流道的损耗 对压铸有所认识的都会知道,流道或余料是铸件的一部分,虽然没有利润价值,但在生产过程中是无法避免。这部分的成本一般只计算为铸件成本的固定比率。同时,鉴于锌合金的可回收性,本地最常见的处理方法是实时投回机炉翻熔,由于需要控制质量问题,用中央熔炉回收流道或废品亦渐为业界所接受。

    铸件B净重同为400克,水口流道重量则为250克。 如用固定百分比计算: 铸件A与铸件B的成本应同为($10.3 x 0.4)= $4.12。 如用实际回收成本计算: 铸件A应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093 铸件B应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233 这差别看似细小,但以20秒作生产周期,机器使用率为80%及以三班生产,每台机每年生产1,261,440次来计算,差别如下: 流道水口成本 铸件A 铸件B 差别 固定比例法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元 实际成本法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元 差别 34.058港元 142.543港元

    如用固定比例法,铸件A与B的成本一样,但实际上铸件B的成本较高。从这案例看出,用固定比例法计算铸件B,不但低估了生产成本,更间接鼓励设计者不以减少水口流道的重量为目标,应该推广实际成本法的应用(见下表)。 要减低浇口重量,较常见的是短浇口(短唧咀)设计,及减薄定模板厚度。它使用较长的机器射咀(一般较正常长20mm),配合深穴的进浇口模具设计,以减少浇口重量,以下是一项崭新的热室压铸浇道设计。 热室压铸浇道设计 压铸浇道是金属液从射咀流入模腔的路径,它是由直浇道及横浇道的分支组成。由于需要附着铸件及便于脱模,直浇道必须要有斜度。同时,动模板上的分流块,可以减低直浇道的厚度;

本文来自求购吊车

 


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