筒形件落料拉深沖孔復(fù)合模模具課程設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡介

目錄序言 2第一部分沖壓成形工藝設(shè)計(jì) 5Ⅰ明確設(shè)計(jì)任務(wù),收集相關(guān)資料 5Ⅱ沖壓工藝性分析 6Ⅲ制定沖壓工藝方案 6Ⅳ確定毛坯形狀,尺寸和主要參數(shù)計(jì)算 10第二部分沖壓模具設(shè)計(jì) 15rⅡ計(jì)算工序壓力,選擇壓力機(jī) 16Ⅲ計(jì)算模具壓力中心 19Ⅴ、彈性元件的設(shè)計(jì) 25Ⅵ模具零件的選用 27Ⅶ沖壓設(shè)備的校核 29Ⅷ其他需要說明的問題 30Ⅸ模具裝配 32設(shè)計(jì)總結(jié) 35參考文獻(xiàn) 36序言目前我國模具工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后。主要原因是我國在模具標(biāo)準(zhǔn)化,模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距很大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,模具產(chǎn)品生成呈現(xiàn)的品種、少批量、復(fù)雜、大型精密更新?lián)Q代速度快。模具設(shè)計(jì)與技術(shù)由于手工設(shè)備,依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)加工,技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),數(shù)控編程切屑加工,數(shù)控電加工核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變。模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度,高復(fù)雜程度,高生產(chǎn)率,高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出來,從而有好的經(jīng)濟(jì)效益,因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有十分重要的地位,是我國國防工業(yè)及民用生產(chǎn)中必不可少的加工方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,沖壓零件日趨復(fù)雜化,沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展,沖模制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動(dòng)密集、依靠人工的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè),更多的依靠各種高效、高精度的NC機(jī)床、CNC機(jī)床、電加工機(jī)床,從過去的單一的機(jī)械加工時(shí)代轉(zhuǎn)變成機(jī)械加工、電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時(shí)代。模具制造技術(shù),已經(jīng)發(fā)展成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。本專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)與制造工作能力的核心,將模具成型加工原理、設(shè)備、工藝、模具設(shè)計(jì)與制造有機(jī)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合,突出實(shí)用性,綜合性,先進(jìn)性。正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用,以提高我的模具設(shè)計(jì)與制造能力的綜合應(yīng)用。在以后的生產(chǎn)中,研究和推廣新工藝,新技術(shù)。提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,并進(jìn)一步提高模具設(shè)計(jì)水平?!稕_壓工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工程系模具2班學(xué)生姓名:閆奇學(xué)號(hào)071101011508一設(shè)計(jì)題目筒形件落料,拉深,沖孔,復(fù)合模二設(shè)計(jì)內(nèi)容要求材料:08厚度:t=2mm硬度:60—64HRC指導(dǎo)教師胡金華2010年11月第一部分沖壓成形工藝設(shè)計(jì)Ⅰ明確設(shè)計(jì)任務(wù),收集相關(guān)資料沖壓工藝設(shè)計(jì)應(yīng)在收集﹑調(diào)查﹑研究并掌握有關(guān)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始資料的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上進(jìn)行,做到有的放矢,避免盲目性。工藝設(shè)計(jì)的原始資料主要包括如下內(nèi)容:⑴沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)要求零件圖如設(shè)計(jì)任務(wù)書中所示的零件圖。技術(shù)條件應(yīng)明確合理。由此可對(duì)拉深件的結(jié)構(gòu),尺寸大小,精度要求以及裝配關(guān)系,實(shí)用性能等有全面了解,以便制定工藝方案,選擇模具類型和確定模具精度。⑵生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)程度的分類,一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、、小批量生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品零件的特征或工作的每月?lián)?fù)的工序數(shù)查文獻(xiàn)表1-3生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系,確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。⑶生產(chǎn)組織形式生產(chǎn)類型不相同,零件和產(chǎn)品的組織形式,采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果會(huì)不同。因?yàn)樵摿慵谴笈可a(chǎn),所以其生產(chǎn)類型查文獻(xiàn)【1】表1-5的各種生產(chǎn)類型的工藝性,特征其生產(chǎn)組織形式為零件的互換性,有修配法、鉗工修配、缺乏互換性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由鍛造毛坯精度低,加工余量大。⑷工藝裝備大批量的的采用專用夾具,標(biāo)準(zhǔn)附件,標(biāo)準(zhǔn)刀具和萬能量具,靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。Ⅱ沖壓工藝性分析1材料08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)剛,易于拉伸成形,具有良好的沖壓性能2工件結(jié)構(gòu)該工件為圓形帶孔拉深件,拉伸高度不大,孔在底部并且不在拉深變形區(qū)3尺寸精度零件圖上工件高度160-0.18孔Φ30+0.210。工件外輪廓Φ450-0.25,屬IT14級(jí)。一般沖壓均能滿足精度要求。Ⅲ制定沖壓工藝方案1工序性質(zhì)和數(shù)量(1)工序性質(zhì)的確定在沖壓加工中,工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類,剪裁,落料,沖孔,切邊等使材料產(chǎn)生分離的工序。彎曲拉深局部成形等使材料產(chǎn)生變形的工序。沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求。同時(shí)還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制。通常在確定工序性質(zhì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮以下幾方面:1)從零件圖上直觀的確定工序性質(zhì),平板件沖壓加工時(shí)常采用剪裁,落料,沖孔等沖裁工序。當(dāng)平面度要求較高時(shí)采用較平的工序進(jìn)行精壓,當(dāng)零件的斷面質(zhì)量尺寸精度要求較高時(shí),需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進(jìn)行加工。2)對(duì)零件圖進(jìn)行計(jì)算分析,比較后確定工序性質(zhì)。3)為改善沖壓變形條件,方便工序定位,增加附加工序。預(yù)沖工序工藝切口達(dá)到改善沖壓變形條件,提高成型質(zhì)量母的。根據(jù)零件圖分析沖壓加工時(shí)須用落料,沖孔,拉深,翻邊等工序。(2)工序數(shù)量的確定確定工序數(shù)量的基本原則是:在保證工件質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下,工序數(shù)量應(yīng)盡可能地減少。該零件精度要求較高,故采用復(fù)合模。2工序順序和組合(1)工序順序各工序的安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求。工序順序的安排一般應(yīng)注意以下幾方面:1)所有的孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工續(xù)的影響,都應(yīng)在平板坯料上沖出。2)所在位置會(huì)受到以后某工序變形的影響的孔,一般都應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再?zèng)_孔。3)孔靠近或孔邊緣較小時(shí),如果模具強(qiáng)度夠高,最好同時(shí)沖出。否則應(yīng)先沖出大孔和一般精度孔,后沖出小孔和高精度孔或者先落料再?zèng)_孔,力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍內(nèi)。4)如果在同一個(gè)零件的不同位置沖壓時(shí),變形區(qū)域互相不發(fā)生作用,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定位和操作的過程難易程度來確定。5)多角彎曲件主要從材料變形核材料的運(yùn)動(dòng)兩方面安排彎曲的順序。一般是先彎外部角后彎內(nèi)部角,彎角根據(jù)零件圖先沖裁后落料,由固定擋料銷定位。(2)工序組合方式選擇沖壓工序的組合是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成。減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量,提高效率和沖壓件的精度,在確定工序組合時(shí),首先應(yīng)考慮組合的必要性和可行性,然后再?zèng)Q定是否組合。1)工序組合的必要性主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。2)工序的組合的可行性受到多種因素的限制,應(yīng)保證能沖壓出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣,實(shí)現(xiàn)其所需動(dòng)作保證有足夠的強(qiáng)度與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)。根據(jù)零件圖的要求及批量采用落料,拉深,沖孔,切邊復(fù)合模。3沖壓工藝方案(1)工藝方案該工件包括落料,拉深,沖孔,切邊四個(gè)基本工序,可以有以下三種工藝方案。方案一:先落料,再拉深,然后沖孔,最后切邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二:落料-拉深-沖孔-切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三:落料-拉深-沖孔-切邊連續(xù)沖壓。采用連續(xù)模生產(chǎn)。(2)工藝方案分析方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需四道工序,即需要落料模,拉深模,沖孔模,切邊模四副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方安二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證,且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡單對(duì)稱,模具制造并不困難。方案三也只需一副模具,生產(chǎn)效率也很高,但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故其模具制造,安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對(duì)上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。Ⅳ確定毛坯形狀,尺寸和主要參數(shù)計(jì)算1毛坯尺寸計(jì)算該工件位無凸緣圓筒形件,根據(jù)等面積原則采用解析法求毛坯直徑。如圖1所示,將工件分為三個(gè)簡單的幾何體,如圖ⅰ﹑ⅱ﹑ⅲ部分。按工件厚度中心層計(jì)算h=15mm,d=43mm,r=5mm。圖1確定是否加修邊余量由于坯料的各向異性和模具間隙不均等因素的影響,拉深后工件的邊緣不整齊,甚至出現(xiàn)突耳,需在拉深后進(jìn)行修邊,所有在計(jì)算坯料直徑時(shí),要確定是否需要增加修邊余量。由于其工作相對(duì)高度h/d=15/43≈0.35<0.5查文獻(xiàn)【1】P188表5-2可知不需加修邊余量。計(jì)算毛坯直徑毛坯直徑為:=63.61故取D=63.6確定是否需要壓邊圈根據(jù)坯料相對(duì)厚度:t/D×100=2/63.6×100=3.14>2式中t——坯料厚度,㎜D——毛坯直徑,㎜查文獻(xiàn)【1】P185表5-1可知不用壓邊圈,若怕該沖件在拉深過程中會(huì)發(fā)生起皺,保險(xiǎn)起見,采用帶彈性壓邊裝置的模具也可。這里的壓邊圈實(shí)際上是作為定位與頂件之用。2確定拉深次數(shù)由于拉深件的高度與其直徑的比值不同,有的拉深件科研用一次拉深制成,而有的高度大的拉深件,則需要多次拉深才能制成。所有根據(jù)工件的相對(duì)高度(h/d)和坯料的相對(duì)厚度(t/D×100)的大小確定拉深次數(shù)。查表可知,由于工件相對(duì)高度0.35遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時(shí)的相對(duì)高度0.70~0.57,則可一次拉深成形。也可根據(jù)相對(duì)厚度查表確定出筒形件(帶壓邊圈)極限拉深系數(shù)m=0.53~0.55,而工件的拉深系數(shù)為d/D=43/63.6≈0.68>m則可一次拉成。3排樣及材料利用率(1)排樣方法沖裁件在板料,帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是將低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。應(yīng)考慮以下原則:1〉提高材料得利用率(不影響沖件的使用性能的前提下可適當(dāng)改變沖件形狀)。2〉合理排樣可使操作方便,勞動(dòng)強(qiáng)度低。3〉模具結(jié)構(gòu)簡單壽命長。4〉保證沖件質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。A:根據(jù)零件圖可選用少廢料的利用率情況,排樣有三種:a有廢料排樣b少廢料排樣c無廢料排樣根據(jù)零件圖可選用少廢料排樣。沿沖件部分外形切斷或沖裁。只有在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。這種排樣利用率高,用于某些精度要求不是很高的沖裁件排樣。B:排樣的形式分為直排式,斜排式,直對(duì)排,斜對(duì)排,混合排等。根據(jù)零件的形狀和排樣方法確定為直排排樣。如圖2所示圖2(2)搭邊與料寬1〉搭邊排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余量或零件與條料邊緣件的余量稱為搭邊。其作用時(shí)補(bǔ)償定位誤差,保持條料有一定的剛度,以保證零件質(zhì)量和送料方便。由排樣圖知搭邊值a=a1=1.5式中a——側(cè)面搭邊值a1——沖件之間的搭邊值搭邊值的大小與下列因素有關(guān):a材料的力學(xué)性能b材料的厚度c零件的外形和尺寸d排樣方法e送料及擋料方式2〉送料步距和條料寬度的確定a.送料步距條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距(簡稱步距或進(jìn)距)其大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。b.條料寬度條料寬度的確定原則:最小條料寬度要保證沖裁件零件周邊有足夠的搭邊值。最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利在導(dǎo)料板之間送行并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。根據(jù)零件圖要求,導(dǎo)料板之間無測壓裝置。送料進(jìn)距:s=D+a1=63.6+1.5mm=65.1mm條料寬度:b=D+2a=63.6+2×1.5mm=66.6mm式中D——平行于送料方向沖裁件的寬度3〉裁板方法板料規(guī)格選用2mm×1000mm×3000mm每張鋼板裁板條數(shù)n1:為了操作方便,采用橫裁,即n1=3000/66.6=45條余30mm每條裁板上的工件數(shù)n2n2=(B-a1)/s=(1000-1.5)/65.1=15個(gè)式中B——鋼板寬度(每條裁板的長度)1000mm每張鋼板上的工件總數(shù):n總=n1×n2=45×15=675個(gè)(3)材料的利用率衡量材料的經(jīng)濟(jì)利用率的指標(biāo)是材料的利用率=(n總×πD2)/(4L×B)x100%=(675×3.14×63.62)/(4×3000×1000)×100%=71.4%第二部分沖壓模具設(shè)計(jì)Ⅰ確定沖模類型機(jī)結(jié)構(gòu)形式在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時(shí)選擇復(fù)合模,又因零件的幾何形狀簡單對(duì)稱,工件間無搭邊值,復(fù)合模結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,操作方便,又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸件可靠、便于操作,所以模具類型為少廢料復(fù)合模。Ⅱ計(jì)算工序壓力,選擇壓力機(jī)在沖裁模設(shè)計(jì)中,沖壓力是指落料力,缷料力,拉深力,壓邊力,沖孔力,切邊力和推件力的總稱。它是沖裁時(shí)選擇壓力機(jī),進(jìn)行模具設(shè)計(jì)校核強(qiáng)度和剛度的重要依據(jù)。1)落料力F落=1.3πDδt=1.3×3.14×63.6×320×2N=166153.782N≈166.2KN式中δ——材料抗剪強(qiáng)度查文獻(xiàn)【1】P63表3-18可知08鋼δ=260~360MPa取δ=320Mpa2)卸料力F卸=K卸F落=0.04×166.2KN≈6.65KN查文獻(xiàn)【1】P60表3-16可知式中K卸=0.4拉深力F拉=Kπdtδb=0.45×3.14×43×2×400N=48607.2N≈48.6KN查文獻(xiàn)【1】P197表5-7可知式中K——修正系數(shù),K=0.45δb——材料強(qiáng)度極限,08鋼δb=342~441MPa,取δb=400MPa壓邊力F壓=π/4〔D2-(d+2rd)2〕F=3.14/4〔63.62-(43+2×6)2〕×2.5N=2001.6715N≈2KN式中rd——凹模圓角半徑,取rd=6mm;P——單位壓邊力,P=2.5MPa。5)沖孔力F沖=1.3πdtδ=1.3×3.14×30×2×320N=78374.4N≈78.4KN式中d——工件孔直徑,d=30mm。切邊力F切=1.3πDtδ=1.3×3.14×45×2×320N=117561.6N≈117.6KN式中D——工件外輪廓直徑,D=45mm。推件力F推=nK推F沖=3×0.05×78.4KN=11.7KN式中n——沖孔時(shí)卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù),n=3;K推——推件力因素,K推=0.05。故總沖壓力為:F總=F落+F卸+F拉+F壓+F沖+F切+F推=166.2+6.65+48.6+2+78.4+117.6+11.76KN=431.21KN從滿足沖壓力要求看,選用630KN規(guī)格的壓力機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)為:公稱壓力:630KN滑塊行程:120mm最大封閉高度:360mm最大封閉調(diào)節(jié)量:90mm工作臺(tái)尺寸:480mm×710mm工作臺(tái)墊板孔尺寸:Φ180mm模柄孔尺寸:Φ50mm×70mm工作臺(tái)厚度:90mm墊板厚度:80mmⅢ計(jì)算模具壓力中心模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合,以使沖模平穩(wěn)地工作,減少導(dǎo)向件的磨損,從而提高模具的壽命。沖模壓力中心的求法,采用求平行力系合力的作用點(diǎn)方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變,輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比,所以,求合力的作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的中心。由圖3可知,其壓力中心就在圓心上。即X0=0,Y0=0。圖3Ⅳ計(jì)算模具零件主要工作部分的刃口尺寸模具的落料凹模24,落料拉深凸凹模5,拉深沖孔凸凹模20和沖孔凸模14工作部分的相互關(guān)系。如圖4所示圖41凸、凹模刃口尺寸的確定凸、凹模刃口尺寸的確定原則1)考慮落料和沖孔的區(qū)別,落料件的尺寸取決于凹模。因此,落料模應(yīng)先決定凹模的尺寸,用減小凸模尺寸來保證合理的間隙。沖孔件的尺寸取決于凸模,因此,沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸。用增大凹模尺寸來保證合理的間隙。2)考慮刃口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響。刃口磨損后尺寸變大,其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸;刃口磨損后尺寸變小,應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。3)考慮沖件精度與模具精度之間的關(guān)系,選擇模具制造公差時(shí),既要保證沖件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級(jí)。2凸、凹模分別加工時(shí)的工作部分尺寸其公式見表:表一凸、凹模分別加工時(shí)的工作部分尺寸的計(jì)算公式工序性質(zhì)沖件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料D0-ΔDp=(D—XΔ—Zmin)0-δpDd=(D—XΔ)0+δd沖孔D0+Δdp=(d+XΔ)0-δpdd=(d+XΔ+Zmin)0+δd表示:Dp,Dd——分別為落料凸,凹模刃口尺寸dp,dd—分別為沖孔凸,凹模刃口尺寸D,d—分別為落料件外徑和沖孔件的基本尺寸p,d—分別為凸凹模的制造公差,凸模按IT6,凹模按IT7.Δ——制件的制造公差Zmin—最小合理間隙X—磨損系數(shù),其值在0.5~1之間。零件精度IT10以上,X=1,工件精度IT14,X=0.5.為了保證沖模的間隙小于最大合理間隙(Zmax),凸模和凹模制造公差必須p+d≤Zmax—Zmin3凸、凹模配合加工時(shí)的工作部分尺寸對(duì)于沖制復(fù)雜形狀沖件的模具或單件生產(chǎn)的模具,其凸凹模常采用配合加工的方法。凸凹模工作部分尺寸計(jì)算:其落料件按凹模磨損后尺寸增大(A類尺寸),減?。˙類尺寸)和不變(C類尺寸)的規(guī)律分三種。沖件按凸模磨損后尺寸減?。˙類尺寸),增大(A類尺寸)和不變(C類尺寸)的規(guī)律分三種。因?yàn)楣ぜ贈(zèng)_孔,根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定凸模刃口尺寸并依次為基準(zhǔn)配置凹模,按磨損后其尺寸變大,變小,不變。落料刃口尺寸計(jì)算對(duì)于落料部分按未注公差I(lǐng)T14級(jí)計(jì)算,所以落料件尺寸為Φ63.60-0.1mm,根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為Zmin=0.1mm,Zmax=0.14mm.Φ63.60-0.1的制造公差查表得δ凹=0.04mm,δ凸=0.03mmδ凹+δ凸=0.04+0.03mm=0.07mmZmax-Zmin=0.14-0.1mm=0.04mm由于δ凹+δ凸>Zmax-Zmin,故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)為x=0.5.則凹模刃口尺寸為D凹=(D-x△)+δ凹0=(63.6-0.5×1)+0.040=63.1+0.040凹模刃口尺寸d凹按凹模實(shí)際尺寸配制,其雙面間隙為0.1~0.4mm為保證模具刃口有較長的使用壽命,即保證刃口磨損后還能沖出合格的制件來,制造是按最小間隙Zmin=0.01mm配合間隙。(2)沖孔刃口尺寸計(jì)算對(duì)于Φ30的孔尺寸為Φ30+0.210,制造公差查表得δ凹=δ凸=0.02mm由于δ凹+δ凸=0.02+0.02mm=0.04mm即δ凹+δ=Zmax-Zmin凸故采用分開加工,則:d凸=(d+x△)0-δ凸=(30+0.5×0.21)+0.020mm=30.105+0.020mmd凹=(d+x△+Zmin)+δ凹0=(30+0.5×0.21+0.1)+0.020mm=30.205+0.020mm(3)拉深刃口尺寸計(jì)算對(duì)于拉深部分的工件高度Φ450-0.25制造公差查表得δ凹=δ凸=0.02mm拉深凸模和凹模的單邊間隙查表,按Z/2=1.1t,即Z=2×1.1t。則可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸為:D凹=(D-0.75△)+δ凹0=(45-0.75×0.25)+0.020mm=44.8125+0.020mm≈40.41+0.020mmⅤ、彈性元件的設(shè)計(jì)為了得到較平整的工件。此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)。彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件。主要為彈性卸料,壓料及出件裝置供彈壓力。彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件(彈簧或橡膠),卸料螺釘?shù)攘慵M成。根據(jù)模具安裝位置擬選4個(gè)彈簧,每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為:≥/n式中:為沖裁卸料力;n為彈簧個(gè)數(shù)。所以≥/n=2928/4=732N查《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-40,初選彈簧規(guī)格為40mm×6mm×80mm其余件參數(shù)是D=40mm,d=6mm,=80mm,t=9.9mm,=28mm,f=-3.79mm,=1200N,n=7.4D——彈簧中徑;d——材料直徑;t——節(jié)距;——工作極限負(fù)荷;——自由高度;n——有效圈數(shù);——工作極限負(fù)荷下變形量。也可以直接在彈簧壓縮特性曲線上根據(jù)查出,見圖檢查彈簧最大允許壓縮量,如滿足下列條件,則彈簧選的合適。(△H為彈簧實(shí)際總壓縮量)式中工為卸料板工作行程,一般取料厚加lmm,所以=1.8mm,修磨為凸凹模修磨量,一般取4—1Omm,取=4mm,所以,=17+1.8+4mm=22.8mm由28>22.8,即>所以,所選彈簧特性曲線為Ⅵ模具零件的選用1.模架的選擇《沖模模架》標(biāo)準(zhǔn)是1991年5月1日由國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)頻布實(shí)施的,該標(biāo)準(zhǔn)是在《冷沖?!穱覙?biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的新標(biāo)準(zhǔn),其中模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):(GB/T2851.1,GB/T2851.3~7,GB/T2852.1~4)共10個(gè)。模架的選擇一般根據(jù)凹模定位和卸料裝置的平面而定,選擇模座的形狀和尺寸,模座外形,尺寸比凹模相應(yīng)尺寸大40~70mm。模座厚度一般取凹模厚度的1~1.5倍。下模座外形尺寸至少超過壓力機(jī)約50mm,同時(shí)選擇的模架與閉合后的模具設(shè)計(jì)的高度相適應(yīng)。通常所說的模架由上模座,下模座,導(dǎo)柱,導(dǎo)套四部分組成,一般標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架,它是連接沖模主要零件的載體,模具的全部零件都固定在它上面,并承受沖壓過程的全部載荷。模具的上模座盒下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上下模間的精確位置由導(dǎo)柱導(dǎo)套來實(shí)現(xiàn)。模架的選擇應(yīng)從三方面入手:依據(jù)產(chǎn)品零件精度,模具工作零件配合精度、高低確定模架精度;根據(jù)產(chǎn)品零件精度要求,形狀,板料送料方向選項(xiàng)二模架類型;根據(jù)凹模周界尺寸確定模架的大小規(guī)格。查文獻(xiàn)【1】P117表2—49選擇《沖模滑動(dòng)導(dǎo)向模架后側(cè)導(dǎo)柱模架》GB/T2851.3-1990。后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè),橫向和縱向送料都比較方便,但如果有偏心載荷,壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確,就會(huì)造成上模歪斜,導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損,從而影響模具壽命,此模架一般用于較小的沖裁模。選擇模架規(guī)格:導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm為25×95×38(mm)導(dǎo)柱d/mm×L/mm×為25×180(mm)模座厚度取35mm,上模墊板厚度7mm,凸模固定板為14mm,下模座厚度取40mm,那么該模具的閉合高度:式中H凹為凹模厚度=24mm為凸凹模厚度=24mm為凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度=0.4mm所以=35+7+24+24+24+39-0.4=142.6mm2模柄的選擇查文獻(xiàn)【1】表2—37知選用旋入式模柄。通過螺紋與上模座連接,為防止松動(dòng),常用防轉(zhuǎn)螺釘緊固,優(yōu)點(diǎn)是拆裝方便,缺點(diǎn)是模柄軸線與上模座的垂直度較差。3螺釘固定螺釘引入模體的深度勿太深,如擰入鑄鐵件深度是螺釘直徑的2-2.5倍,擰入一般鋼件深度是螺釘直徑的1.5~2倍。4定位銷沖模中的定位銷常選用圓柱銷,其直徑與螺釘直徑接近,不能太細(xì),每個(gè)模具上只需兩個(gè)銷釘,長度不能太長,使進(jìn)入模體長度直徑的2~2.5倍。Ⅶ沖壓設(shè)備的校核選用630KN規(guī)格的壓力機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)為:公稱壓力:630KN滑塊行程:120mm最大封閉高度:360mm最大封閉調(diào)節(jié)量:90mm工作臺(tái)尺寸:480mm×710mm工作臺(tái)墊板孔尺寸:Φ180mm模柄孔尺寸:Φ50mm×70mm工作臺(tái)厚度:90mm墊板厚度:80mmⅧ其他需要說明的問題1、擋料釘在卸料板上設(shè)置一個(gè)擋料釘,的擋料釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖,導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正,考慮料厚和能準(zhǔn)確擋料,確定卸料板上的擋料釘超出卸料板O.4mm,并考慮到擋料釘下部彈簧的長度,結(jié)合模座其它零件的尺寸,確定擋料釘?shù)拈L度為19mm,擋料釘和其孔的配合采用H7/h6,其結(jié)構(gòu)如圖:2、定位釘定位釘用于單個(gè)坯料或工序件的定位,其定位方式有兩種:外緣定位和內(nèi)孔定位,如圖所示:3、墊板的設(shè)計(jì)墊板的作用是直接承受凸模的壓力,以降低模座所受的單位壓力,防止模座被局部壓陷,從而影響模具的正常工作,墊板上的螺釘孔,銷釘孔,推桿孔均根據(jù)凹模固定板進(jìn)行配作,墊板厚度一般取4-12mm,此模具中的墊板厚度取7mm,墊板的長和寬尺寸和凸模固定板相同。4、卸料板當(dāng)卸料板僅起卸料作用時(shí),凸模與卸料板的雙邊間隙取決于板料厚度,有一般在0.2-0.5mm之間,板料薄時(shí)取小值;板料厚時(shí)取大值。當(dāng)固定卸料板兼起導(dǎo)板作用時(shí),一般按H7/h6配合制造,但應(yīng)保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸、凹模之間的沖裁件時(shí),一般采用固定卸料裝置。Ⅸ模具裝配模具裝配是按照規(guī)定的技術(shù)要求,將若干個(gè)零件結(jié)合成型零部件,再將若干個(gè)零件和部件組合成模具的工藝過程,裝配工作通常分為部件裝配和總裝配。1、沖裁間隙的調(diào)整對(duì)于沖裁模,即使模具零件的加工精度已經(jīng)得到保證,但是在裝配時(shí),如果不能保護(hù)沖裁間隙均勻會(huì)影響制件的質(zhì)量和模具的使用壽命。2、模架的裝配①模柄的裝配此模具采用的是凸緣模柄中的B型,模柄與上模座的配合為H7/h6,將模柄裝上模座,用角尺檢查模柄圓柱面與上模座上平面的垂直度,其誤差不大于O.05mm然后用螺釘將其固定在上模座上,應(yīng)在裝模柄前先裝入推板。②導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配導(dǎo)柱導(dǎo)套與上下模座均采用壓入式連接導(dǎo)套導(dǎo)柱與模座的配合分別為H7/r6和R7/r6壓入時(shí)要注意校正導(dǎo)柱對(duì)模座底面的垂直度,裝配好的導(dǎo)柱的固定端面與下模座底面的距離不小于1-2mm3、凸模和凸凹模的裝配此模具的凸模與固定板的配合采用H7/r6,凸模,裝入固定板后,其固定端面應(yīng)和固定板的支承面處于同一平面內(nèi),在壓力機(jī)上調(diào)整好凸模與固定板的垂直度將凸模壓入固定板內(nèi),凸模對(duì)固定支承面的垂直度經(jīng)檢查合格后將凸模上端鉚合,并在平面磨床上將凸模的上端面和固定板一起磨平,并以固定板支承面定位將凸模工作端面磨平,凸凹模與固定板的配合采用H7/r6,總裝前應(yīng)將凸凹模壓入固定板內(nèi),壓在平面磨床將上下平面磨平。4、總裝①把組裝好凸凹模的固定板放在下模座上,按中心線打正固定板的位置,用平行夾頭夾緊,通過螺釘孔在下模座上鉆出錐窩,拆去凸凹模固定板,在下模座上按錐窩鉆螺紋底孔并攻絲,重新將凸凹模固定板置于下模座上找正,用螺釘緊固,鉆較銷孔,打入銷釘定位。②配鉆卸料螺釘孔時(shí),將卸料板套在已裝入固定板的凸凹模上,在固定板與卸料板之間墊上適當(dāng)高度的等高墊鐵,并用平行夾頭將其夾緊,按卸料板上螺孔在模座上鉆錐窩,然后拆開,按錐窩鉆孔。③在凸凹模固定板的彈簧孔中裝入卸料彈簧,擋料銷彈簧,并將擋料銷裝入,卸料板上相應(yīng)的孔中,將卸料板套入凸凹模,用螺釘將卸料板與下模座進(jìn)行連接。④在卸料板上裝入導(dǎo)料銷⑤用①中同樣的方法配鉆墊板和上模座上的螺釘孔,推桿孔。⑥將推件塊裝入凹模,并將推桿裝入固定板上的推桿孔,用螺釘將凹模與凸模固定板,墊板,上模座固定,鉆膠銷孔,打入銷釘定位。5、試沖和調(diào)整在將模具裝入壓力機(jī)之前,應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣對(duì)模具進(jìn)行檢驗(yàn),然后在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖,通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具的設(shè)計(jì)與制造缺陷,找出產(chǎn)生的原因,對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后,再進(jìn)行試沖,直到模具能正常工作,沖出合格的制件,則模具的裝配過程結(jié)束。設(shè)計(jì)總結(jié)冷沖壓模具設(shè)計(jì)是為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生再學(xué)完基礎(chǔ)理論課,技術(shù)基礎(chǔ)深和專業(yè)課的基礎(chǔ)上所設(shè)置的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),進(jìn)行一次沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練,從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作的能力,鞏固與擴(kuò)大《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》等課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟,掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能,如計(jì)算,繪圖,查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè),熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使自己再其后各方面知識(shí)有所提高。 參考文獻(xiàn)1、王孝培主編.沖壓手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19982、杜東福主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì).長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,19983、李碩本主編.沖壓工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19824、成虹主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,20005、李天佑主編.沖模圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19986、陳炎嗣,郭景儀主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù).北京:北京出版社,19917、張鈞主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,19958、陳劍鶴主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002附錄資料:不需要的可以自行刪除預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工法一、前言在山嶺陡峭、地形復(fù)雜、山高谷深的地區(qū),高等級(jí)公路通過的地段造成大量的高填深挖,高橋及隧道處處可見。在山谷深、地面橫坡陡峭的地段,路基難于填筑,旱橋跨越在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上造成較大的浪費(fèi),同時(shí)也給路基穩(wěn)定及橋梁的橋樁、墩柱帶來隱患。采用新型高擋墻跨越不僅開挖面小,也可消耗廢方,起到安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的作用。個(gè)舊至冷墩二級(jí)公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻工程是采用40米高預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻進(jìn)行邊坡治理的項(xiàng)目,穩(wěn)定了高填方路基,減少了陡坡旱橋,預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)由于其合理的受力機(jī)理以及在軟弱巖體中能更有效的發(fā)揮土體承載力而提供了較大錨固力,通過施工經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)1.采用MG-50A型潛孔沖擊鉆跟套管無水干鉆,能有效的預(yù)防塌孔,保證水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。2.錨索材料選用低松弛環(huán)氧噴涂無粘結(jié)鋼絞線(ASTMT416-88a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí),強(qiáng)度Rby=1860Kpa,松弛率為3.5%,Φj=15.24mm),配套OVM15型錨具,鋼絞線強(qiáng)度高,性能好,可以在張拉結(jié)束后有效的進(jìn)行放張或補(bǔ)償張拉且彌補(bǔ)了鋼絞線在特殊環(huán)境下中長久防腐的問題。3.該體系能主動(dòng)提供抗滑力,有效的控制巖體的位移,在錨索的錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生亞應(yīng)力帶,從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能。4.根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況,大噸位錨索主要錨于碎石土、亞粘土中,鑒于土體破碎,抗剪強(qiáng)度低,在錨索結(jié)構(gòu)上,通過對(duì)拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較,采用分散壓縮型錨索結(jié)構(gòu)有突出優(yōu)點(diǎn)。拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較見表1。表1拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較項(xiàng)目拉力型錨索分散壓縮型錨索巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力分布狀況沿錨固體長度分布極不均勻,應(yīng)力集中嚴(yán)重,易發(fā)生漸進(jìn)性破壞沿錨固長度分布較均勻巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力值總拉力大,粘結(jié)摩阻應(yīng)力值大總拉力可分散成幾個(gè)較小的壓力,粘結(jié)摩阻應(yīng)力值顯著減小粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受拉不會(huì)引起水泥漿體橫向擴(kuò)張而增大粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受壓產(chǎn)生橫向擴(kuò)張而使粘結(jié)摩阻強(qiáng)度增大錨索承載力錨固長度超過一定值后,承載力增長極其微弱錨索承載力隨錨固段長度增加而增加耐久性灌漿體受拉,易開裂,防腐性差灌漿體受壓,不易開裂,預(yù)應(yīng)力筋外有油脂、PVC涂層及水泥漿體多層防腐,耐久性好三、適用范圍本工法適用于公路、鐵路、水利、城市建設(shè)等相關(guān)領(lǐng)域的淺、中、深層土石混合滑坡、土滑坡、巖石滑坡的防治工程。四、工藝原理穿過邊坡滑動(dòng)面的預(yù)應(yīng)力錨索,外端固定于抗滑樁上,另一端錨固在穩(wěn)定整體巖體土石混合體中。錨索的預(yù)應(yīng)力使不穩(wěn)定巖體處于較高圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài),巖體強(qiáng)度和變形比在單軸壓力及低圍壓條件下好的多,結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài),使結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體變形消極影響減弱,顯著提高了巖體的整體性,錨索的錨固力直接改變了滑動(dòng)面上的應(yīng)力狀態(tài)和滑動(dòng)穩(wěn)定條件。五、施工工藝(一)施工工藝流程(見圖1)錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測回填土壓密、樁位監(jiān)測坡面整修樁位定位放樣工作平臺(tái)搭設(shè)挖孔、澆樁、放板回填土壓密至一定高度、樁位監(jiān)測樁上錨孔造孔、制索樁上錨孔鉆孔、制索錨索安裝、注漿錨索安裝、注漿錨索預(yù)緊錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測回填土到位、樁上錨索張拉鎖定封錨圖1預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工藝流程(二)施工要點(diǎn)1.樁板墻施工(1)樁基施工時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確核對(duì)平面位置,結(jié)合地形做好樁區(qū)地面截、排水及防滲工作。(2)樁基采用挖孔樁施工,施工方法主要有:碎石土開挖用洋鎬和鋼釬;軟、風(fēng)化巖石用風(fēng)鎬,;灰?guī)r、板巖人工用鋼釬硬鑿;有地下水用7.5KW,20—40米揚(yáng)程的淺水泵抽水人工鑿后,整體板巖和弧石用靜態(tài)爆破進(jìn)行鑿除。提升采用人工轆轤和電動(dòng)葫蘆。挖孔及支撐護(hù)壁連續(xù)作業(yè),護(hù)壁1米為一節(jié),采用孔內(nèi)現(xiàn)澆,一天后拆模,嚴(yán)格按隔樁開挖的方法進(jìn)行。(3)挖孔到位后,清理孔底,重新進(jìn)行樁位放樣,復(fù)查準(zhǔn)確后開始綁軋鋼筋。在綁扎過程中若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠位置偏差,應(yīng)及時(shí)將其調(diào)整準(zhǔn)確。(4)鋼筋的焊接和綁扎應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。綁扎成型經(jīng)檢驗(yàn)合格后,轉(zhuǎn)入下道工序——模板安裝。(5)由于樁板墻結(jié)構(gòu)的特殊性,采用標(biāo)準(zhǔn)化的組合鋼模。模板支架與腳手架分離,避免引起模板變形。在混凝土澆筑之前,用同一種脫模劑涂刷模板,且不得污染鋼筋。安裝完畢后,對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。澆筑時(shí)發(fā)現(xiàn)模板有超過允許變形值的可能時(shí),及時(shí)糾正。(6)樁板墻樁長均大于10米,為防止離析,利用串桶傾卸,且在中途設(shè)置一至兩道減速裝置。由于鋼筋密度大,用4臺(tái)插入式振動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行搗固,澆筑層厚度15cm左右。澆筑混凝土,必須一次性全樁澆成,否則視為斷樁。當(dāng)澆筑至預(yù)留錨孔處時(shí),仔細(xì)振搗,以保證錨孔處的強(qiáng)度。在混凝土澆筑期間,設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等穩(wěn)固情況,發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位時(shí)及時(shí)處理。專人填寫混凝土澆筑記錄。(7)擋土板為鋼筋混凝土矩形板,預(yù)制時(shí)兩側(cè)留有吊裝孔,同時(shí)作為泄水孔。擋土板采用直接搭接樁身的形式,樁、板連接的縫隙不用處理,若縫隙過大可采用瀝青麻絮填塞。擋土板采用平面堆放,受力面朝上(受力面按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)識(shí)),其堆積高度不宜超過5塊,板塊間用木塊等支墊,并置于設(shè)計(jì)支點(diǎn)位置,運(yùn)輸過程要輕搬輕放。安裝時(shí),應(yīng)豎向起吊,用手牽引,防止與樁相撞,將擋土板正確就位,同時(shí)應(yīng)做好防排水設(shè)施及填筑墻被填料,擋土板頂面不齊時(shí),可用砂漿或現(xiàn)澆混凝土調(diào)整。2.樁后回填樁板墻段路基填土嚴(yán)格按照公路工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工,在填料選材和路基填筑工程中加強(qiáng)了試驗(yàn)工作,從長遠(yuǎn)考慮,在填土與樁板之間填一層50cm厚的碎石深水層,從而使?jié)B入填土路基中的雨水從擋板泄水孔排出,以保證錨索長久不受雨水的侵蝕,從而保證路基的工程質(zhì)量。3.預(yù)應(yīng)力錨索施工(1)施工準(zhǔn)備將預(yù)應(yīng)力的造孔設(shè)備、注漿設(shè)備、張拉設(shè)備調(diào)至工作面附近,待工作面完成后,馬上吊運(yùn)至工作面,所有施工材料均應(yīng)由出廠證明、合格證,鋼絞線應(yīng)檢測合格,做好施工場地的排水工作,材料、機(jī)械的防雨、防水工作,水、電等在前期施工中已接到位,稍做處理即可滿足施工要求。(2)回填土、壓密至一定高度。填土高度按錨索張拉控制程序施工。隨時(shí)進(jìn)行樁位監(jiān)測。(3)鉆孔鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工中控制工期的關(guān)鍵工序,為提高鉆孔效率和保證鉆孔質(zhì)量,采用MG-50A潛孔沖擊鉆機(jī)。該鉆機(jī)所配鉆桿是統(tǒng)一規(guī)格,按錨索設(shè)計(jì)長度將鉆機(jī)所需鉆桿擺放整齊,鉆桿用完孔深也恰好到位,由于鉆桿長度均有±5mm的誤差,要求實(shí)際鉆孔深度超出設(shè)計(jì)孔深0.5m左右。為防止惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和降低孔壁的粘結(jié)性,嚴(yán)禁開水鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層變化,鉆進(jìn)狀態(tài)(鉆進(jìn)、鉆壓)地下水及一些特殊情況做好現(xiàn)場記錄,如遇地層松散、破碎時(shí)應(yīng)用跟套管鉆進(jìn)技術(shù),以使鉆孔完整不坍。如遇坍孔或地下水豐富時(shí),應(yīng)立即停鉆,進(jìn)行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.2~0.4Mpa),待水泥漿凝固后,再重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔到位后,用高壓風(fēng)(風(fēng)壓大于0.4Mpa)將孔內(nèi)的巖粉清干凈,然后,用預(yù)先做好的探孔裝置,進(jìn)行深孔,若探孔時(shí)輕松將探孔器送入孔底,鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求,經(jīng)驗(yàn)收同意后即可轉(zhuǎn)入下道工序——錨索安裝。(4)錨索制作錨索制作工藝流程編束通知單下料、清洗安裝承載體、擠壓P錨編束安裝支撐環(huán)安裝注漿管驗(yàn)收庫存穿束在預(yù)先平整好的下料場地上(場地要求寬4m、長40m左右)按下料長度進(jìn)行下料,每根絞線長度誤差控制在10cm左右。下料長度計(jì)算L下=∑Li+Lf+Lw式中L下——下料長度Li——各分段錨固長度Lf——錨索自由段長度Lw——錨索工作段長度下料要求用砂輪切割機(jī)切割好以后,鋼絞線一端剝除PE15cm,對(duì)剝除部分絞線除污洗凈,下好料以后,按要求設(shè)置承壓板、支撐環(huán),支撐環(huán)每1m放1個(gè),用GYJ60A型擠壓機(jī)對(duì)剝除部分?jǐn)D壓上P錨。索體要求綁扎牢固,絞線應(yīng)平行順直。對(duì)不同位置處的承載體相應(yīng)的絞線外露端做出臨時(shí)和永久性標(biāo)記。灌漿管綁扎在錨索體上,灌漿管頭部距孔底5~10cm,灌漿管使用前,要檢查有無破裂、堵賽。綁扎好的錨索頂部要安裝導(dǎo)向帽,以方便穿索。錨索制好后應(yīng)將承壓板、P錨外部涂上防腐油漆。檢查合格后的錨索標(biāo)識(shí)好以后分區(qū)存放,同時(shí)做好防雨、防曬工作。(5)錨索安裝向錨索孔安索前,要核對(duì)錨索編號(hào)是否與孔號(hào)一致,確認(rèn)無誤后,即可將錨索用人工抬至工作面,用人工將錨索平順穿入錨孔,當(dāng)外露部分滿足工作長度時(shí)即到位,停止穿索。錨索往孔內(nèi)穿時(shí),索體必須平順,不得扭絞,同時(shí)應(yīng)避免損傷PE管及支撐環(huán)脫落。錨索安裝工作結(jié)束后即可進(jìn)行灌漿工作。(6)注漿注漿采用3SNS系列注漿泵,攪拌采用灰漿攪拌機(jī)進(jìn)行。漿液要攪拌均勻,隨絞隨用,并在初凝前用完。嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。注漿材料為純水泥漿,水泥選用普通硅酸鹽525#,水灰比為0.38,外加10%UEA-Z型復(fù)合膨脹劑和0.6%的高效早強(qiáng)減水劑。漿體強(qiáng)度不小于40MPa,注漿壓力大于0.3MPa。邊注漿邊緩慢抽拔注漿管,保證注漿管口處于漿液面一下。并保證漿體密實(shí)、飽和,達(dá)到設(shè)計(jì)漿體強(qiáng)度。待孔口溢出清晰的漿體即可停止注漿。注漿過程中要做好相關(guān)記錄,并做好試驗(yàn)塊。(7)錨索的張拉待錨孔注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,(按上述配合比施工一般七天就可達(dá)到40MPa以上)根據(jù)回填土的高程(一般高于相應(yīng)錨孔4米)和監(jiān)理工程師書面通知即可進(jìn)行張拉。張拉前須對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行配套標(biāo)定,計(jì)算出千斤頂受力與油壓的線性方程,用于張拉油壓與張拉力的控制。安裝錨板前,要用棉紗擦凈錨板內(nèi)的泥沙油污。鋼絞線穿入錨板的順序,力求與鋼絞線束綁扎的順序一致,防止交叉纏繞。張拉前,鋼絞線外包的PE護(hù)管用鋸條割掉(注意不要傷著鋼絞線),不得用火燒鋼絞線,剝除PE后要清除防腐油脂。錨索張拉應(yīng)根據(jù)填土情況、錨孔數(shù)分次分級(jí)進(jìn)行。張拉方式用小千斤頂對(duì)每個(gè)承載體按由內(nèi)向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行張拉,第一級(jí)觀測時(shí)間需穩(wěn)定10分鐘外,其余每一級(jí)需穩(wěn)定2—5分鐘,分別記錄每一級(jí)鋼絞線的預(yù)應(yīng)力施作情況。張拉過程中必須進(jìn)行樁位監(jiān)測和錨索應(yīng)力的測試工作。張拉結(jié)束后,將錨板外的鋼絞線處理好,不能松散,以備再進(jìn)行張拉。為防止外錨頭的長期暴露,每次結(jié)束后應(yīng)作相應(yīng)的防護(hù)。每級(jí)張拉的穩(wěn)定時(shí)間必須保證,張拉時(shí)以張拉油壓為主,伸長值進(jìn)行校核。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),必須停止作業(yè)進(jìn)行檢查,查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施作時(shí),對(duì)每一次控制應(yīng)力Nji應(yīng)進(jìn)行如下施作方式:①對(duì)每一孔錨索的每一次Nji的施作均應(yīng)按承載體由內(nèi)向外的順序進(jìn)行。且每一次的施作Nji針對(duì)每一個(gè)承載體上的鋼絞線又須按兩步來完成:(設(shè)控制應(yīng)力為Nji)測量、記錄持續(xù)2min第一步:00.1Nji0.25Nji0.5Nji(測量記錄后不頂壓鎖定)每根錨索的每一個(gè)承載體上的鋼絞線采用小千斤頂按第一步的步驟對(duì)稱張拉結(jié)束后進(jìn)行第二步的操作。測量、記錄持續(xù)2min測量、記錄第二步:00.5Nji0.75Nji1.0Nji不頂壓鎖定穩(wěn)壓3min②當(dāng)填土到位時(shí),預(yù)應(yīng)力最終控制應(yīng)力的施作按①中第一步、第二步完成后對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行頂壓鎖定。(8)再回填、壓密、造孔預(yù)應(yīng)力施作后再進(jìn)行回填、壓密工作(同時(shí)要進(jìn)行樁位的監(jiān)測),至一定的高度后,再造樁上上部錨索孔,如此循環(huán)5、6、7的工作。(9)張拉鎖定、封錨按以上工序循環(huán)進(jìn)行到回填土填滿到位后,對(duì)樁上所有錨索進(jìn)行張拉鎖定,每次張拉需對(duì)樁位進(jìn)行監(jiān)測。預(yù)應(yīng)力張拉完成后,用手提砂輪機(jī)切除多余鋼絞線,外留長度20cm。最后樁上保護(hù)罩,填充好油脂進(jìn)行封錨,封錨后保持樁面整潔美觀。4.軸力監(jiān)測樁、錨支擋體系的受力涉及到兩個(gè)方面,一是樁自身提供的抗力,一是錨索提供的抗力。兩者應(yīng)有一個(gè)合適的力度,錨索受力過大則設(shè)計(jì)安全性降低,樁身受力過大同樣對(duì)

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