照相机接触片冲压模设计
29页 17000字数+说明书+21张CAD图纸
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照相机接触片冲压模设计说明书.doc
照相机接触片多工位级进模装配图.dwg
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2零件图.dwg
第1章 制件的工艺分析5
第2章 制件的排样7
2.2 制件的排样和工位确定7
2.2.1 排样前的准备7
2.2.2 制件件的排样原则8
2.2.3 搭边值的确定8
2.2.4 排样的步骤8
第4章 力的计算和冲裁间隙的确定14
4.1 力的计算14
4.1.1 冲裁力的计算14
4.1.2 弯曲力的计算15
4.1.2.1 弯曲过程力—行程曲线15
4.1.3 卸料力、推料力的计算17
4.3 冲裁间隙的确定18
第5章 模具压力中心的确定20
第6章 模具主要零件的设计21
6.1 模具结构21
6.2 凸模和凹模的设计22
6.2.3.1 简单弯曲时凸、凹模的设计26
6.2.3.2 复杂弯曲时凸、凹模的设计26
6.4 卸料装置的设计28
6.4.1 卸料装置的设计原则28
7 参考文献29
由制件实体可以知道:制件的外形不规则,需要经过多次冲裁和弯曲才能完成加工,因此采用冲裁加弯曲的工序进行加工。通过对零件的初步分析可知,要完成该制件的生产,需要经过以下工艺:冲孔、弯曲、冲孔、落料工艺。冲压件的精度要求较高,最小的误差要求在±0.01mm以内,平面度要求在±0.3mm以内,制件的厚度为0.25mm,属于薄材料类冲裁。查阅《模具设计手册》,将设计中的材料确定为:不锈钢1Cr18Ni9材料。另外,在设计中还应该考虑到不锈钢材料的冲裁工艺性,以及其纤维方向的特性。由相关资料知:在不锈钢中加入Ni可明显降低刚的冷加工硬化倾向,其原因是可使奥氏体的稳定性增加,减少和消除了冷加工过程中的马氏体转变,降低了冷加工硬化速率,强度降低和塑性提高。当刚中有足够的铬时,在刚的表面易形成非常薄的致密的氧化膜,它可以防止刚进一步的氧化或腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜,而还原性环境会破坏这种膜。故该中材料制作的零件要特别注意它的使用环境,以增加其使用寿命。另:用作压力工的钢材,表面不得有肉眼可见的裂缝、折迭、结疤及夹杂,如有必须清除,清除深度从钢材实际尺寸算起应符合有关规定。如本设计使用的材料尺寸小于100mm,则同截面允许清除的深度为钢材尺寸的8%。清楚宽度不小于深度的5倍,允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差之半的个别细小划痕、麻点、凹坑、凸块及皱纹。所选材料机械性能的一些数据为:=441Mpa =196Mpa =25% =32% E=193 =
冲裁结构的工艺性:(1)冲裁件的形状应能符合材料的合理排样,减少废料。(2)冲裁件各直线或曲线的连接处,宜有适当的圆角。本设计采用的是少废料的排样方式、且模具采用镶拼结构,所以各连接处可以无圆角。(3)冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小,并应避免过长的悬臂与狭槽。(4)冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜过小,其数值与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度有关系。(5)裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离a受模具强度和冲裁件质量的限制,其值不宜过小。本设计中a的值均较小,以至使得模具的结构比较复杂,并在一定程度上影响到模具的使用寿命。(6)冲裁件的精度和毛刺:精度等级按查有关资料取IT8,毛刺高度为30~50m。由制件零件图资料可以知道:制件冲裁工艺满足以上要求,采用精密冲裁时的模具结构复杂,而且模具寿命较低,故本设计中的冲裁采用普通冲裁。
弯曲结构的工艺性:(1)弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径,以免产生裂纹,但也不宜过大,因为过大时,会受到回弹的影响,弯曲角度与圆角半径的精度不宜保证。弯曲半径是指冲件受压弯曲处的内半径。最小弯曲半径是指能成功地进行弯曲的最小弯曲半径。各种材料的最小弯曲半径都可以在相关资料上查得。(2)弯曲件的弯边长度不宜过小,其值应为h>R+2t,当h较小时,弯边在模具上支持的长度过小,不易得到形状标准的零件。该设计零件h值都符合要求。计算见后。(3)对称弯曲件,左右弯曲半径应一致,一保证弯曲过程中受力平衡,防止滑动。该设计零件的弯曲都是对称弯曲。(4)弯曲件的精度:弯曲件的精度与很多因素有关,如弯曲件材料的机械性能和材料的厚度、模具结构和模具精度、工序的多少和工序的先后顺序等等。精度要求较高的弯曲件必须严格控制材料厚度公差。在该设计中所选材料的厚度为标准厚度,故与料厚公差无关,所以选精度等级为精密级IT11。由制件零件图资料可以知道:制件弯曲工艺满足以上要求。
由于制件材料是不锈钢材料,具有良好的弯曲工艺性,在设计中应该考虑到其纤维方向,以利于模具的设计与制造,弯曲时折弯线的方向不能够与带料的纤维方向一致,应该垂直带料的纤维方向或者与其纤维方向成一定的角度,最好的角度为成45度。
由于制件属于薄材料冲压加工,带料的厚度为0.2mm,因此对于弯曲半径小于0.2mm的90度角弯曲,在设计中可以将其看作弯曲半径为0mm的弯曲。
第2章 制件的排样
排样是模具设计的核心部分,排样的方式决定了模具结构,凹模的分布等方面内容。
2. 1 制件产品的展开
展开原理:材料在弯曲时,一边压缩变形,另外一边会拉伸变形,但在材料弯曲过程中,有一层不发生压缩和拉伸变形,其长度在整个弯曲过程中不发生变化,叫做中性层。中性层示意图如图2-1所示。
其长度等于制件的展开长度。中性层计算公式为:
[θ×2(R+r)×3.14]/360=ρT
上式中θ表示制件弯曲的角度; R表示弯曲半径;ρ表示弯曲系数,由于弯曲 是薄材料弯曲,且弯曲半径小于0.2mm;根据模具设图2-1 中性层示意图 计标准,将其看作弯曲半径 R=0mm的弯曲,对于弯曲半径为0mm的薄材料弯曲,系数ρ取0.4;T表示带料的厚度,设计中为0.25mm;r表示中性层的半径。则可以求得中性层的半径为:
r = 0.255T
设计中制件的中性层半径为:r=0.255×0.25=0.064 mm
2.2 制件的排样和工位确定
2.2.1 排样前的准备


