毕业设计(论文)-垫片冲压模具设计【全套图纸】_第1页
毕业设计(论文)-垫片冲压模具设计【全套图纸】_第2页
毕业设计(论文)-垫片冲压模具设计【全套图纸】_第3页
毕业设计(论文)-垫片冲压模具设计【全套图纸】_第4页
毕业设计(论文)-垫片冲压模具设计【全套图纸】_第5页
已阅读5页,还剩25页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

I 摘 要 本次设计为垫片冲压模具设计及工艺分析,通过工件我们可以发现工件涵盖 了我们常见的 2 个工序,分别是落料和冲孔,我们设计一个复合模来实现工件的 生产。要求设计的模具设计浅显易懂,利用我们所学知识,可以对我们们所学知 识有个系统的学习和掌握,做到学以致用。 全套图纸,加全套图纸,加 153893706 首先,对垫片做全面的研究。研究的内容有:结构的分析、所达到的精度、 工序的安排是否合理等。设计比较合适的排样方式,可以做到降低成本的效果; 然后进行模具设计整体的工艺计算和分析,选用合理的方案。工艺分析和计算的 内容包括合理的方案的选择和工序的安排组合,根据材料来计算模具所使用的冲 压力,从而选择合适的压力机。模具刃口的选择和计算,选择和是的凸凹模间隙 可以提高模具的寿命;而且只有刃口的精度保证了,我们工件的精度才能保证。 最后,根据我们计算出地凸凹模刃口尺寸数据和模具设计过程中的结构,尽量 选用合适的标准件,做到标准化,从而完成装配图以及主要零件的设计。最后在 进行确定和校核模具高度,选择合适的标准模架,进行压力机校核,以满足实际 生产的需要。 关键词:复合模,冲压工艺,模具设计 II 全套图纸 Abstract This design is for intermediate frequency slag ladle stamping die design, through the analysis of the workpiece, found a blanking, drawing, punching the three basic processes, need to design a progressive die for the production. For design of mould design simple, the use of our knowledge, we can be the knowledge in a system of learning and mastering, achieve knowledge. First, make a comprehensive study of compressor. The content of the research are: analysis of the structure, achieved accuracy, such as the arrangement of the process is reasonable. More appropriate way of layout design, can reduce the cost of effect; And die design of the whole process calculation and analysis, choose the reasonable scheme. Process analysis and calculationincludes the selection and reasonable process scheme of arrangement, to calculate the impactpressure using the mold according to the material, so as to choose the right machine.Selection and calculation of cutting edge, and is the clearance between punch and die cangreatly improve the service life of die; and only precision blade ensures precision parts, we can guarantee. Finally, according to our calculate convex concave die cutting edge dimension data and structure in the process of mold design, choose the right standard parts, as far as possible to achieve the standardization, so as to complete assembly drawing and main parts design. Finally in the determination and highly dies, choosing the appropriate standard mould frame, press check, so as to meet the needs of actual production. Key words:progressive die, stamping process, mold design . I 目 录 摘摘 要要 I ABSTRACT 3 目目 录录 I 第一章第一章 前言前言 1 1.1 冲压加工的特点 . 1 1.2 冲压加工的作用和地位 1 1.3 我国模具技术的发展趋势 2 第二章第二章 冲压件工艺分析冲压件工艺分析 5 2.1 材料分析 5 2.2 零件结构 6 2.3 尺寸精度 6 第三章第三章 冲压方案的确定冲压方案的确定 7 3.1 冲裁工艺方案的确定 . 7 3.2 送料方式的选择 7 3.3 定位方式的选择 8 3.4 卸料、出件方式的选择 . 8 3.5 导向方式的选择 9 第第 4 章章 工艺参数计算工艺参数计算 10 4.1 排样方式的选择 10 4.1.1 排样及搭边值的计算 10 4.1.2 步距的计算 10 4.1.3 条料宽度的确定 11 4.1.4 材料利用率的计算 11 4.2 冲压力的计算 12 4.3 压力机吨位选择 13 第第 5 章章 刃口尺寸计算刃口尺寸计算 15 5.1 冲裁间隙的确定 15 5.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 . 15 第第 6 章章 主要零部件设计主要零部件设计 18 6.1 凹模设计 18 6.1.1 凹模外形的确定 18 6.1.2 凹模刃口结构形式的选择 19 6.1.3 凹模精度与材料的确定 19 6.2 凸模的设计 19 6.2.1 凸模结构的确定 19 6.2.2 凸模高度的确定 19 6.2.3 凸模材料的确定 20 II 6.2.4 凸模精度的确定 20 6.3 卸料板的设计 20 6.3.1 卸料板外型设计 20 6.3.2 卸料板材料的选择 20 6.3.3 卸料板整体精度的确定 20 6.4 固定板的设计 21 6.5 垫板的设计 21 6.6 上下模座、模柄的选用 . 21 6.6.1 上下模座的选用 21 6.6.2 模柄的选用 22 第第 7 章章 冲压设备的校核与选定冲压设备的校核与选定 23 7.1 冲压设备的校核 23 7.2 冲压设备的选用 23 致谢致谢 24 参考文献参考文献 25 1 第一章 前言 1.1 冲压加工的特点 近年来,冲压成形工艺有很多新的进展,特别是精密冲裁、精密成形、精密 剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异, 冲压件的精度日趋精确, 生产率也有极大提高, 正在把冲压加工提高到高品质的、 新的发展水平。 前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁, 而现在, 除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等,可以进行复杂零件的立体精 密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为 58mm 以下的中板或薄板进行加工,而 现在可以对厚度达 25mm 的厚板实现精密冲裁, 并可对b 900MPa 的高强度合 金材料进行精冲。 由于引入了 CAE, 冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步 发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析,以实现冲压过程的优化设计。在 冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计, 可以对排样或拉深毛坯进行优化设 计。 此外,对冲压成形性能和成形极限的研究,冲压件成形难度的判定以及成形 预报等技术的发展,均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上 由冲压理论指导的科学阶段, 使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展 道路。 为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势 发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具(如软模和低熔 点合金模等) 、通用组合模具和数控冲压设备等。这样,就使冲压生产既适合大 量生产,也同样适用于小批生产。不断改进板料性能,以提高其成形能力和使用 效果,例如研制高强度钢板,用来生产汽车覆盖件,以减轻零件重量和提高其结 构强度。 1.2 冲压加工的作用和地位 本课题设计的目的就是综合利用所学的知识,有一个全面的了解來提高应用 能力水平,给以后工作打下一个良好的基础。本课题所涉及问题的研究和发展现 2 状。 目前,国内模具工业发展很快,其产值已超过机床工业的产值。我国模具工 业作为一个独立的新型的工业,正处于飞速发展阶段,已成为国民经济的基础工 业之一,其发展前景十分广阔。据预测,未来我国将成为世界的制造中心,这更 加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。但由于我国模具工业起步较晚, 底子薄“九五”期间虽有较快发展,但与发达国家相比,差距还相当大。许多模具 还需要进口,模具制造高级 人才也供不应求。为进一步加快我国模具工业的发 展,基本任务之一就是加快人才的培养,普及先进的模具设计与制造技术,培养 模具专业的高级人才。 为满足模具制造业对技术工人的需求,很多职业技能培训学校都开设了模具 制造相关专业,而目前我国模具制造工还没有成为独立的专业工种,还没有统一 的模具制造专业教学大纲和教材,也没有统一的技能鉴定标准,各学校和企业都 只能在摸索中自行组织安排, 这种状况显然不利于该专业的发展和人才培养的规 范性。 1.3 我国模具技术的发展趋势 当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种 情况下, 用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此, 模具工业的发展的趋势是非常明显的。 1、模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化 模具产品成形零件的日渐大型化,以及由于高效率生产要求的一模多腔(塑 封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。 随着零件微型化,以及模具结构发展的要求(如多工位复合模工位数的增加, 其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的 5m 提高到 23m,今后有些 模具加工精度公差要求在 1m 以下,这就要求发展超精加工。 2、多功能复合模具将进一步发展 新型多功能复合具是在多工位复合模基础上开发出来的。一套多功能模具除 了冲压成形零件外,还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过 这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件,而是成批的组件。如触头与支座的 组件,各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。 3 .3、模具标准件的应用将日渐广泛 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具 制造成本。 因此,模具标准件的应用必将日渐广泛。为此,首先要制订统一的 国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降 低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种,发展和完善联销网,保证供货迅 速。 4、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在 20%30%之间,因此 选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。 对于模 具钢来说,要采用电渣 重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均 匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。 如采用粉末冶金工艺制作的粉末高 速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程 中产生的一次碳化物粗大和偏 析,从而影响材质的问题。其碳化物微细,组织均匀,没有材料方向性,因此它 具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一种很有 发展前途的钢材。 特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具, 其优越性更加突出。 这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具,如型 腔、形芯、浇口等主要部件。另外,模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品 化,尽量缩短供货时间亦是重要方向。 模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处 理的发展 方向是采用真空热处理。 模具表面处理除完善普及常用表面处理方法, 即扩渗如:渗碳、渗 氮、渗硼、渗铬、渗钒外,应发展设备昴贵、工艺先进的 气相沉积(TiN、TiC 等)、等离子喷涂等技术。 5、在模具设计制造中将全面推广 CAD/CAM/CAE 技术 模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明, 模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及 CAD/CAM/CAE 技术已基本成熟。 由于模具 CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成 熟的共性技术,近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件 价格已降低到中小企 业普遍可以接受的程度,特别是微机的普及应用,更为广大模具企业普 及模具 CAD/CAM 技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作 也日趋 简化。在普及推广模具 CAD/CAM 技术的过程中,应抓住机遇,重点扶 4 持国产模具软件的开发和应用。 加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大 CAE 技术的应用范围。对 于已普及了模具 CAD/CAM 技术的一批以家电行业代表的企业来说, 应积极做好模 具 CAD/CAM 技术的深化 应用工作, 即开展企业信息化工程, 可从 CAPP,PDM、 CIMS,VR,逐步深化和提高。 6、快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展 快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光 成形技术和 新材料技术的发展而产生的,是一种全新的制造技术,是基于新颖 的离散/堆积(即材料累加)成形思想,根据零件 CAD 模型、快速自动完成复杂的 三维实体(原型)制造。RPM 技术是集精密机械制造、计算机、NC 技术、激光成形 技术和材料科学最新发展的高科技技术,被公认为是继 NC 技术之后的一次技术 革命。 RPM 技术可直接或间接用于模具制造。 首先是通过立体光固化(SLA)叠层实体 制造(LOM) 激光选区烧结(SLS)、 三维打印(3D-P)熔融沉积成形(FDM)等不同方法 得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非 金属的低寿命模具。主要有精密铸造、粉末冶金、电铸和熔射(热喷涂)等方法。 这种方法制模,具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点。 从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左 右。因此,快速制模技术与快速原型制造技术的结合,将是传统快速制模技术, 进一步深入发展的方向。 RPM 技术还可以解决石墨电极压力振动(研磨)成形法中母模(电极研具)制造 困难问题,使该法获得新生。青岛海尔模具有限公司还构建了基于 RE(逆向工程 技术)/RPM 的模具并行开发系统,具有开发质量高、开发成本低及开发周期短等 优点。 5 第二章 冲压件工艺分析 本次设计是垫片冲压工艺与模具设计,工件材料是普通的碳素结构钢,牌号 为 Q235,工件的厚度为 1 毫米。零件图如图 2-1 所示。 图 2-1 零件简图 生产批量:大批量; 材料:H62; 材料厚度:0.1mm; 未注公差:IT14。 2.1 材料分析 表 2-1 H62 的力学性能表 板料材料 型号 抗剪强度 (Mpa) 抗拉强度 (Mpa) 屈服强度 (Mpa) 延展率 (%) H62 300 300 210 29 由上表 2-1 可知:H62 的冲压性能良好,即使冲压要求比较高的零件,也能 够满足生产的需要,通过综合分析,该工件的冲裁性能良好。 6 2.2 零件结构 零件结构形状相对简单,有落料和冲孔工序加工而成。零件中有 3 个孔,冲 孔的时候要注意孔和孔之间不能干涉。孔的直径的最小尺寸为 3 毫米,孔距离板 料的边缘的的最小距离约为 3.5mm。通过综合的分析,该零件进行冲裁生产能够 满足实际的需要。 2.3 尺寸精度 该零件上尺寸都未注尺寸公差,所以尺寸公差由公差等级表查得:对于未注 公差尺寸,属于自由尺寸,按 IT14 查表 2-2 得到。 表 2-2 常见零件公差等级表1 公差等级 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 基本尺寸 /mm /m /mm 3 36 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 180250 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 0.10 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.30 0.35 0.40 0.46 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.25 0.30 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 7 第三章 冲压方案的确定 3.1 冲裁工艺方案的确定 通过对工件的分析,发现工件具有落料、冲孔 2 个主要工序,所以我们制定 了一下三个生产方案。 方案一:采用单工序模,首先进行落料,然后冲孔。 方案二:工件中的落料和冲孔工序依靠冲孔落料复合膜来完成。 方案三:使用级进模生产,采用侧刃定距可以保证工件的精度,首先完成冲 孔落料。 方案对比: 方案一:模具结构数量有多个,而且来回更换模具,导致工件的精度难易保 证。 方案二: 复合模同时完成落料和冲孔工序, 所以工件的精度和定位都比较好, 也能够实现大批量生产。 方案三:采用一副模具完成,级进模可以包含多个工序,能够顺利完成,满 足工件的生产要求。 所以,综上所述,使用复合模的方案最好,不但可以满足实际生产的需要, 同时可以实现大批量生产。 3.2 送料方式的选择 送来主要是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。 分类:导料零件用于确定条料的送进方向; 常见导料零件包括导料板、 导料销及保证条料紧靠导料板一侧送进的侧压装 置,本次设计中我们选用导料板进行导向的送来方式。 为了实现工件的自动化生产,工件的送料方式的选择十分重要,在本次设计 中,采用自动送料机构,能够满足工件的自动化生产。 8 3.3 定位方式的选择 模具采用的是带料,送料精度和生产率要求较高;不能采用挡料形式;工位 数较多的级进模以及冲裁件侧边需冲出一定形状,由侧刃一同完成的场合。我们 设计中采用导料销来控制板料的送进,没有设置侧压,靠自动送料机构压紧。控 制毛坯布局的是挡销。 用挡销限定进距准确可靠,保证有较高的送料精度和生产率。 3.4 卸料、出件方式的选择 卸料装置分固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀三种。其中卸料板用于 卸掉卡箍在凸模上或凸凹模上的冲裁件或废料的板件。 废料切刀是在冲压过程中 将废料切断成数块、从而实现卸料的零件。 弹性卸料装置的常见结构形式:弹性卸料装置一般由卸料板、卸料螺钉和弹 性元件组成,其常见结构形式如下: 图 3-1 常见的卸料结构 特点:卸料力较小,卸料动作平稳,在冲裁时能够实现先压料后冲裁,故生 产零件的切断面质量和平直度好。 应用:用于软料、薄料以及冲件质量要求较高的场合。 设计要点:卸料板孔与凸模之间的单边间隙一般为(0.10.2),若兼作 导板,两只之间的配合关系为 H7/h6。弹性卸料板在自由状态下应高出凸模刃口 9 面 0.51mm。卸料板的材料同刚性卸料板。 因为工件料厚为 0.1mm,材料厚度一般,卸料力不大,所以使用弹性卸料 板,卸料的同时还可以起到压料的作用。 3.5 导向方式的选择 (a) (b) (c) (d) 图 3-2 导柱模架 (a)中间导柱 (b)后侧导柱 (c)对角导柱 (d)四导柱 首先分析工件,由于工件尺寸一般,并且生产具有较高的要求,后侧导柱的 尺寸合适,所以在设计中我们采用后侧导柱导向模架。后侧导柱主要采用左右送 料,也可以采用前后送料,在本次设计采用后侧导柱模架可以满足生产的需要, 所以方案 b 最佳。 10 第 4 章 工艺参数计算 4.1 排样方式的选择 排样方式我们常用的有有废料的排样、少废料排样和无废料排样,由于侧板 精度要求不算低,所以采用有废料的排样。采用级进模生产,工件采用单直排样 方式。 4.1.1 排样及搭边值的计算排样及搭边值的计算 此次设计采用的是弹性卸料装置, 工件厚度为 0.1mm, 由于工件有切边和侧 切边,如果尺寸太小会导致切凸模的结构性很差,所以确定工件的侧搭边值为 1.2mm 和 1.5mm。 图 4-1 零件排样图 4.1.2 步距的计算步距的计算 冲压过程中每次送料的时候,送的距离我们称之为步距,步距的大小我们一 般可以先选择工件的一个点,然后测量这个点在相邻两个工件间的距离。 步距可定义为: 11 S=L+b (4- 1) 式中 S冲裁步距; L和送料方向一致的方向上,毛坯尺寸的最大值; b沿送进方向的搭边值 在和送料方向一致的方向上,工件板料的外形的最大距离约为 L=30mm, 有 上节可知,送料方向的搭边可知 b=1.2mm 所以步距 S=L+b =30+1.2 =31.2mm 4.1.3 条料宽度的确定条料宽度的确定 排样图的所需毛坯的最大宽度即为条料的宽度。 一般条料的宽度我们通过以 下的公式进行计算 5 : 0 )2( +=aDB (4- 2) 式中 B指毛坯板料的宽度尺寸的大小; D工件在宽度方向的尺寸; a侧搭边最小值。 板料宽度方向的下偏差(由于工件厚度为 1mm,通过查手册=0.5) 在本次设计中,采用以下的公式进行计算: 0 0.5 (362 1.5)B =+ = 0 0.5 39mm 4.1.4 材料利用率的计算材料利用率的计算 材料利用率定义为: =A/BS100% (4- 3) 式中 材料利用率 A产品毛坯外形所包容的面积,CAD 测量得:912mm2 B条料宽度 S冲裁步距 =A/BS100% 12 =912/3931.2100% =74.95% 即 在冲压生产中,材料利用率为 74.95%。 4.2 冲压力的计算 计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机,设计模具以及检验模具的强度。压 力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式 计算: LtFP= 式中 FP- - - - - - - 冲裁力(N) ; L- - - - - - - - 冲裁周边长度(mm) ; t- - - - - - - - 冲裁料厚(mm); b- - - - - - - - - - - - - - - 抗剪强度(MPa) ; (1)落料力计算 按上式: LtF= 落 式中: F 落落料力(N) ; L工件外轮廓周长(mm) ; T材料厚度(mm) ,t=1mm; 材料抗剪强度(MPa) 。材料为 h62,由查表,300MPa =。 根据零件图可算落料轮廓长度 L=132mm 则 1320.13004FmmmmMPakN= 落 (2)冲孔力 LtF= 冲孔 式中 冲孔 F 冲孔力(N) ; L工件外轮廓周长(mm) ; T材料厚度(mm) ,t=0.1mm; 材料抗剪强度(MPa) 。由查表,300MPa =。 根据零件图可算冲孔轮廓长度 L=39(mm) 则 390.13001.2FmmmmMPakN= 冲孔 2. 落料时的卸料力的计算 13 F卸=KXF落 式中 F卸- - - - - - - - - - - 卸料力(N) ; F落 - - - - - - - - - - - 落料力(N) KX - - - - - - 卸料系数,查冲压模具简明设计手册表 3- 11,P57 其值 为 0.030.04,取 K=0.04。 则 F卸=KX F落=0.044=0.16(KN) 3. 冲孔时的推件力的计算 F推 =nkTF冲 式中 推 F - - - - - - - - - - - - - 推料力(N) ; K1- - - - - - 推料系数,查冲压模具简明设计手册表 3- 11,其值为 0.05; n- - - - - - 梗塞在凹模内的制件或废料数量,n=h/t,h 为刃口部分的高 (mm) ,t 为材料厚度(mm) ,其中,h=3mm,t=0.1mm,取 n=30, 则 推 F =nkT 冲 F =300.051.2=1.8(KN) 冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 总 F = 落 F + 冲孔 F + 卸 F + 推 F 式中: 冲裁力 落 F =4KN, 冲孔 F=1.2KN, 卸料力 卸 F =0.16KN, 推料力 推 F =1.8KN, 则: 总 F = 落 F + 冲孔 F+ 卸 F + 推 F =7.16kN 4.3 压力机吨位选择 通常我们按照计算冲压的力的 1.3 倍作为选择压力机的参考压力, 本模具在 冲裁过程中总的冲压力7.16FKN= 总 ,冲压力较小,主要根据闭合高度进行压力 机初步选择。初选压力机型号为 J23- 10 压力机。 14 表 4-1 开式压力机规格及参数 4 型号 J23-10 公称压力/KN 100 滑块行程/mm 130 最大闭合高度/mm 180 闭合高度调节/mm 30 滑块中心线至床身 距离/mm 220 模柄孔尺 寸/mm 直径 30 深度 60 15 第 5 章 刃口尺寸计算 5.1 冲裁间隙的确定 根据冲压手册查间隙表 5-1 查得材料间隙为无间隙。 表 5-1 冲裁模初始双边间隙值1 mm 材料 厚度 08、10、20、35、 09Mn、Q235 16Mn 40、50 65Mn Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 小于 0.5 极小间隙(或无间隙) 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 0.040 0.048 0.064 0.072 0.092 0.100 0.126 0.132 0.220 0.246 0.260 0.260 0.400 0.460 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.360 0.380 0.500 0.560 0.640 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.480 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.480 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.040 0.048 0.064 0.064 0.090 0.090 0.060 0.072 0.092 0.092 0.126 0.126 5.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的计算,有两种计算方法,第 一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算; 第二种计算方法是凸模与凹模 16 配作法。 该冲件尺寸较多,若采用分开加工法计算,计算繁琐,且计算量较大,不宜 采用,故采用第二种算法:凸模与凹模配作法。 (1)凸模或凹模磨损后会增大的尺寸- - - 第一类尺寸 A Aj=(Amax-x) 4 1 0 + (2)凸模或凹模磨损后会减小的尺寸- - - 第一类尺寸 B Bj=(Bmin+x) 0 4 1 (3)凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸- - - 第一类尺寸 C Cj=(Cmin+ 2 1 ) 8 1 + 其中,x 为磨损系数。 查表得: 工件精度 IT10 级以上 x=1 工件精度 IT1- IT13 x=0.75 工件精度 IT14 x=0.5 在所有的尺寸中, 落料尺寸: 0 0.52 36、 0 0.52 30、 0 0.36 18 冲孔尺寸: 0.16 0 3 + 、 0.16 0 6 + 中心距:50.1、6.750.1、210.2 注:凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸第一类尺寸 A。 凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸第二类尺寸 B。 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸 C。 具体计算如表 5- 2。 表 5-2 工作零件刃口尺寸计算 尺寸类型 公称尺寸 公式 计算后尺寸 落料 0 0.52 36 + = )4/1 ( 0 )max(xAAj 0.13 0 35.74+ 0 0.52 30 0.13 0 29.74+ 0 0.36 18 0.09 0 17.82+ 17 冲孔 0.16 0 3 + 0 )4/1 ( )min( +=xBBj 0 0.04 3.08 0.16 0 6 + 0 0.04 6.08 中心距离 50.1 Cj=(Cmin+ 2 1 ) 8 1 + 50.025 6.750.1 6.750.025 210.2 210.05 18 第 6 章 主要零部件设计 6.1 凹模设计 6.1.1 凹模外形的确定凹模外形的确定 凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确 定的,如图7-1所示。 凹模各尺寸计算公式如下: 凹模边壁厚 H=Kb1 (6-1) 凹模边壁厚 c1.5H (6-2) 凹模板边长 L=b1+2c (6-3) 凹模板边宽 B=b2+2c (6-4) 式中:b1-冲裁件的横向最大外形尺寸; b2-冲裁件的纵向最大外形尺寸; K-系数,考虑板料厚度的影响,查表6-1。 表 6-1 系数 K 值 材料料宽 s/mm 材料厚度 t/mm 1 13 36 50 0.300.40 0.350.50 0.450.60 50100 0.200.30 0.220.35 0.300.45 100200 0.150.20 0.180.22 0.220.30 200 0.100.15 0.120.18 0.150.22 查表6-1得:K=0.4。 根据公式(6-1)可计算落料凹模板的尺寸: 凹模厚度: H=Kb2=0.436 =14.4(mm) 根据公式(6-2)可计算凹模边壁厚: c1.5H 19 =1.514.4=21.6(mm) 结合模具结构取整后取:LBH=100mm88.5mm20mm 6.1.2 凹模刃口结构形式的选择凹模刃口结构形式的选择 该模具生产的工件尺寸十分大,而且属于大批量生产,所以适合采用直通式 的刃口。这种类型的刃口强度也十分的足够,经过修模后仍然可以很好的工作。 6.1.3 凹模精度与材料的确定凹模精度与材料的确定 凹模可以说是主要的工作零件,我们要保证其较高的精度和表面粗糙度,材 料我们一般选择 T10A,平行度一般选择 0.02,内型腔的的精度为 IT7 级。 6.2 凸模的设计 6.2.1 凸模结构的确定凸模结构的确定 凸模结构常见的一般分为组合式和一体式。一体式的凸模,依靠实际的生产 方式的不同,我们有分别划分为直通式和台阶式,直通式就是直径不变,台阶式 可以主要用于直径较小,长度比较大的凸模上。因为该制件形状不复杂,当时直 径较小,同时凸模的厚度又非常的大,所以将凸模设计台阶式的凸模,冲孔和切 边凸模与上固定的配合我们通常情况下按 H7/m6。 6.2.2 凸模高度的确定凸模高度的确定 该制件虽然不复杂,但是高度比较大,所以冲孔凸模的高度也较大,所以设 计的时候,将凸模设计成台阶式的凸模。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料 凹模、橡胶高度的总和,如图6-3所示。 图6-3 凸模高度尺寸 凸模高度为: L=h1+h2 (6-5) 式中: h1-凸模固定板厚度,可得:h1=10mm; h2-凹模厚度,可得:19.7mm。 20 由公式(6-5)得: L=10+19.7=29.7(mm) 6.2.3 凸模材料的确定凸模材料的确定 该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性,并能承受冲裁时的冲击力,所以 凸模的材料应选 T10A,热处理 5862HRC。 6.2.4 凸模精度的确定凸模精度的确定 根据凸模作为工作零件,其精度要求较高,所以选用 IT7 级,表面粗糙度为 Ra1.6um。 6.3 卸料板的设计 6.3.1 卸料板外型设计卸料板外型设计 冲压工艺分析的过程中我们选择弹性卸料装置, 卸料板不仅仅是卸料的作用, 同时要对凸模进行导向,尤其是该模具设计的过程中,凸模的直径较小,而且高 度较大,所以使用弹性卸料板比较好。卸料板的边外形与凹模的边界尺寸相等。 卸料板与凸凹模的间隙值取 0.1mm。 卸料板一般情况下设计应该结合凹模的尺寸大小,长宽和凹模的的长宽一 样,厚度选择为 8.2mm,根据凹模的尺寸,从而可以确定卸料板的尺寸 100mm88.5mm8.2mm。 6.3.2 卸料板材料的选择卸料板材料的选择 卸料板主要的功能是卸料,同时还有对凸模保护的作用,所以强度和硬度都 有具有较高的要求,所以我们一般情况下都选择 45 号钢。45 钢是常用的优质碳 素结构钢,它的质量非常的好,含碳量(0.45%)波动小,性能较稳定。设计成 零件后, 再经过调质处理, 具有良好的综合力学性能, 即具有较高的强度、 硬度, 又具有较好的塑性、韧性。 6.3.3 卸料板整体精度的确定卸料板整体精度的确定 卸料板外轮廓的精度要求不高,所以选取 IT14 级,粗糙度为 Ra3.2;而内 轮廓的精度要求比外轮廓的要求稍高,所以选取 IT11 级,粗糙度为 Ra1.6;两 个螺纹孔和挡料销、导料销有定位的作用,所以精度要求要高一些为 IT7 级,粗 糙度为 Ra3.2。 21 6.4 固定板的设计 凸模固定板主要是固定凸模,保证凸模有足够的强度,使凸模与落料凹模、 上模座、垫板更好的定位。凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。 则凸模固定板的厚度: H凸固=(0.60.8)H凹 (6-6) 式中:H凸固-凸模固定板厚度; H凹-凹模厚度。 根据公式(6-7)得凸模固定板厚度为: H凸固=(0.60.8)H凹 =(0.60.8)H凹 =(0.60.8)15 =812(mm) 根据模具需要选择凸模固定板厚度10mm。 6.5 垫板的设计 参考模具的凹模的尺寸,选择垫板厚度为20mm,选择垫板尺寸为100mm 88.5 mm5mm。 6.6 上下模座、模柄的选用 6.6.1 上下模座的选用上下模座的选用 模具采用后侧导柱模架,导向比较平稳,而且由于工件属于大批量的生产, 所以采用后侧导柱模架比较合理。模具和导柱具体尺寸规格如下表 6-2 所示。 表 6- 2 模架组合 名 称 数 量 材 料 规 格 标 准 上模座 1 200HT 12510020mmmmmm /2855.

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论