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锥形油杯冲压模具设计【13张CAD图纸+毕业答辩论文】【3副模具】

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锥形 冲压 模具设计 全套 cad 图纸 毕业 答辩 论文 模具
资源描述:


目          录

摘要  ……………………………………………………………………………… 3

1. 前言 …………………………………………………………………………… 4

2. 零件的工艺性分析 …………………………………………………………… 5

3.零件冲压工艺方案的确定 …………………………………………………… 6

3.1 计算毛坯尺寸 ……………………………………………………………  6

3.2 计算拉深次数 ……………………………………………………………  8

3.3 确定工序的合并与工序顺序 ……………………………………………  9

4.主要工艺参数的计算 ………………………………………………………… 10

4.1确定排样、裁板方案 ……………………………………………………   10

4.2 确定各中间工序尺寸 …………………………………………………     11

4.3计算各工序压力、选用压力机 …………………………………………… 12

5. 编写冲压工艺过程卡片 ……………………………………………………   14

6. 落料、拉深复合模具的设计 ………………………………………………   17

6.1 模具结构形式选择 ………………………………………………………   17

6.2 模具工作部分的设计 ……………………………………………………   18

6.3 模具其它零件的设计与计算 ……………………………………………   21

7. 再次拉深模具的设计………………………………………………………    22

7.1 模具结构形式选择………………………………………………………    22

7.2 拉深凸模和凹模工作部分的设计 ………………………………………… 23

7.3 模架的选用 ………………………………………………………………… 24

7.4 压力机的校核 ……………………………………………………………… 25

8. 冲孔、翻边复合模具的设计 ………………………………………………… 25

8.1 模具结构形式选择 ………………………………………………………… 25

8.2 冲孔、翻边复合模具工作部分的设计………………………………………26

8.3 模架的选用 ………………………………………………………………… 27

8.4 压力机的校核…………………………………………………………………28

结论   ……………………………………………………………………………  28                                                      

总结与体会 ………………………………………………………………………  29

致谢词 ……………………………………………………………………………  29

参考文献…………………………………………………………………………… 30


摘    要

从锥形油杯的冲压工艺分析入手,针对它的结构特点,详细分析了其成形工艺性,制定出切实可行的工艺方案,采用较简单的模具结构,生产出了合格的产品。详细介绍了落料、拉深复合模具,再次拉深模具和冲孔、翻边复合模具等的模具结构的设计过程。并包括各个工序的顺序及确定工序件尺寸。冲压模具的设计首先是要从冲压工艺方面对所要设计的锥形油杯进行分析与计算,接着在分析与计算的基础上,参看相关的冲压设计资料,从而确定冲压工艺方案,再在此基础上考虑各工序的复合,最后进入冲压模具具体结构的设计。在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算,期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种《冲压手册》,并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸,通过不断的计算与修改,冲压工序的选择是经查阅相关资料和对工件形状仔细分析的基础上进行的;冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的;产品毛坯展开尺寸的计算是在方便计算但不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。

【关键词】油杯、模具设计、拉深、冲压工艺、毛坯展开尺寸


Abstract

On the basis of the analysis of the compressor grease cup with taper’s structure and regarding the structure characteristics of the grease cup, the processor forming the grease cup is analyzed in detail. A practical technological process has been worked out. Relatively simple structures of the dies have been designed and qualified parts have been manufactured with dies. The design and manufacture for the compound tools of blanking and drawing is introduced in detail. The second drawing die and a compound tools of pierce and trim are also introduced,including determination of the operation sequence and operation position parts’ dimensions. The first thing to design the compress dies is the analysis and lots of calculation for the grease cup with taper on basis of stamping technological process. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree are many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the text ,to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank form of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die .

【Key words】grease cup, die design, drawing, stamping technological process,

The unfold dimension of the work blank


1.前言


改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工亚企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营业得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现也有几千家。

近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。

以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分叫车覆盖件模具。此外,研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。

本次设计主要是完成年产6000件锥形油杯的冲压工艺及模具的设计。从中掌握冲压工艺及模具设计的过程,以及相关资料的查找和计算。


内容简介:
目 录摘要 31. 前言 42. 零件的工艺性分析 53零件冲压工艺方案的确定 63.1 计算毛坯尺寸 63.2 计算拉深次数 83.3 确定工序的合并与工序顺序 94主要工艺参数的计算 104.1确定排样、裁板方案 104.2 确定各中间工序尺寸 114.3计算各工序压力、选用压力机 125 编写冲压工艺过程卡片 146 落料、拉深复合模具的设计 176.1 模具结构形式选择 176.2 模具工作部分的设计 186.3 模具其它零件的设计与计算 217 再次拉深模具的设计 227.1 模具结构形式选择 227.2 拉深凸模和凹模工作部分的设计 237.3 模架的选用 247.4 压力机的校核 258 冲孔、翻边复合模具的设计 258.1 模具结构形式选择 258.2 冲孔、翻边复合模具工作部分的设计268.3 模架的选用 278.4 压力机的校核28结论 28 总结与体会 29致谢词 29参考文献 30摘 要从锥形油杯的冲压工艺分析入手,针对它的结构特点,详细分析了其成形工艺性,制定出切实可行的工艺方案,采用较简单的模具结构,生产出了合格的产品。详细介绍了落料、拉深复合模具,再次拉深模具和冲孔、翻边复合模具等的模具结构的设计过程。并包括各个工序的顺序及确定工序件尺寸。冲压模具的设计首先是要从冲压工艺方面对所要设计的锥形油杯进行分析与计算,接着在分析与计算的基础上,参看相关的冲压设计资料,从而确定冲压工艺方案,再在此基础上考虑各工序的复合,最后进入冲压模具具体结构的设计。在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算,期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种冲压手册,并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸,通过不断的计算与修改,冲压工序的选择是经查阅相关资料和对工件形状仔细分析的基础上进行的;冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的;产品毛坯展开尺寸的计算是在方便计算但不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。【关键词】油杯、模具设计、拉深、冲压工艺、毛坯展开尺寸AbstractOn the basis of the analysis of the compressor grease cup with tapers structure and regarding the structure characteristics of the grease cup, the processor forming the grease cup is analyzed in detail. A practical technological process has been worked out. Relatively simple structures of the dies have been designed and qualified parts have been manufactured with dies. The design and manufacture for the compound tools of blanking and drawing is introduced in detail. The second drawing die and a compound tools of pierce and trim are also introduced,including determination of the operation sequence and operation position parts dimensions. The first thing to design the compress dies is the analysis and lots of calculation for the grease cup with taper on basis of stamping technological process. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree are many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the text ,to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank form of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die . 【Key words】grease cup, die design, drawing, stamping technological process,The unfold dimension of the work blank1.前言 改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工亚企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营业得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现也有几千家。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分叫车覆盖件模具。此外,研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。本次设计主要是完成年产6000件锥形油杯的冲压工艺及模具的设计。从中掌握冲压工艺及模具设计的过程,以及相关资料的查找和计算。2.零件的工艺性分析制定锥形油杯的工艺方案,并设计模具。零件材料为1Cr18Ni9、厚度1mm,年生产6000件。(一)技术方面:该零件形状属旋转体,是无凸缘筒形件,形状较简单且对称。筒形部分由圆筒部分圆锥部分组成。锥形部分的h/d=20/48=0.41在0.30.7之间,属于中等高度的锥形件。且相对高度100t/d0=2,圆角半径不小,利于成形,可一次拉深成,但应采用压边圈。零件上尺寸无标注公差,可按自由公差处理,拉深件精度等级一般在IT13以下,本设计中采用IT14级。零件材料为1Cr18Ni9,属于奥氏体不锈钢,具有高的塑性,低的屈服点和大的板厚方向性系数,利于冲压加工。但随着拉深的进行,材料加工硬化速度快,不适合多次拉深,故中间需要进行退火以改善材料的塑性。这便增加了加工的周期。由于不锈钢的抗拉强度比一般钢板要大,冲压力大,增大了对凸、凹模侧壁部分的磨损,使模具寿命也大为降低。冲压不锈钢零件时,凸、凹模材料一般多选用高鉻工具钢,如:Cr12、Cr12MoV等,以增加模具零件的抗磨损能力。奥氏体不锈钢的有关特性见下表:表一b/MPas/MPa5/MPa(%)HB5502004550187该零件低部20区段的形成,可有三种方法:一种可以采用阶梯拉深后冲去底部;另一种采用阶梯拉深后车去低部;再一种可以采用拉深后先冲底孔,再翻边。这三种方法中,第一种冲底,要求零件底部的圆角半径压成接近清角,这就需要增加一道整形工序且质量不易保证;第二种车底的质量高,但生产效率低,且费料;第三种采用翻边,生产率较高且省料,翻边端部虽不如以上的好,但该零件高度64为未注公差尺寸,翻边完全可以保证要求,所以采用第三种方法是较合理的。(二)经济方面:该零件要求年产6000件,对冲压工艺来说属于小批量生产。对于小批量的冲压生产,生产效率可以不预考虑,而降低成本的着眼点则主要放在不变成本上,即可以采用钢带冲模、板模橡胶模、组合冲模、低熔点合金模等简易模具以降低模具制造费用。还可采用单工序分散冲压和简易模,尽可能地采用模具标准件,扩大模具典型结构,缩短模具制造周期。3.零件冲压工艺方案的确定3.1 计算毛坯尺寸 计算毛坯尺寸需要先确定翻边前的半成品尺寸。 20处的高度尺寸为 h=64-60+1=5 mm 根据翻边公式,翻边的高度h为 h=D(1-K)/2+0.43r+0.72t 经变换后 K=1-2(h-0.43r-0.72t)/D=1-2(5-0.431-0.721)/21=0.63即翻边出高度h=5mm时,翻边系数K=0.63 d=DK=210.63=13mmd/t=13/1=13,查表,当采用圆柱形凸模,用冲孔模冲孔时,K(极限翻边系数)=0.55(Zmax Zmin=0.3),所以为了保证凸、凹模间一定的合理间隙,采用凸模和凹模配合加工。这是因为对于Zmax与Zmin差值很小时,将使凸、凹模刃口尺寸公差值更小,给凸、凹模的制造带来困难。这种情况必须采用配合加工。配合加工就是先按设计尺寸制造一个基准件,然后再根据基准件的实际尺寸,按要求的间隙值配制另一件。显然,落料时应以凹模为基准件,根据凹模的实际尺寸按最小合理间隙配制凸模。这种加工方法容易保证很小的间隙值。制造时可以放大基准件的公差,凸和凹不再受间隙值的限制,工艺比较简单,制造容易,目前在工厂中得到广泛应用。凹模刃口尺寸按磨损后尺寸增大计算,根据课本公式(2-4)进行计算:D凹=(D-K)凹=(113-0.50.87)mm = 112.565mmD凸= D凹-Zmin = 112.565-0.16 =112.405mm (配制凸模的图样上注明:凸模尺寸按凹模实际尺寸配制,保证双面间隙值0.160.46mm。)(二)首次拉深模:1、凸、凹模圆角半径一般说来,大的凹模圆角半径可以降低极限拉深系数,而且还可以提高拉深件的质量。但凹模圆角半径太大又会削弱压边圈的作用,可能引起起皱现象。因此凹模圆角半径大小要适当。凸模圆角圆角半径对拉深工作的影响不象凹模圆角半径那样显著。但过小的凸模圆角半径会降低筒壁传力区危险断面的有效抗拉强度。如果凸模圆角半径过大,会使在拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大,因而这部分毛坯容易起皱(称此为内皱)。由以上可以看出,凸、凹模的圆角半径对拉深成型影响很大,确定其值要特别注意。首次拉深凹模圆角半径可按课本表5-9取得:rd1=(68)t,取rd1=6mm。首次拉深的凸模圆角半径按下式确定: rp1=(0.71.0)= rd1,取rp1=0.8 rd15mm以上的分析和计算也恰好与已经叙述的计算各工序的中间尺寸相同。表明所选圆角半径是合理的。2、凸、凹模间隙拉深模的间隙,是指凸、凹模间横向尺寸之差值。它影响拉深件质量、拉深力的大小以及模具的寿命。因此,应确定一个合理的间隙。确定间隙大小的一般原则是:既要考虑板料公差的影响,又要考虑拉深件口部增厚现象。因此,间隙值一般比毛坯厚度略大一些。本设计是在使用压边圈的情况下确定合理的间隙值。根据课本表5-10查得:拉深次数为两次的第一道拉深工序的单边间隙Z/2为1.1t,第二道为(11.05)t。一般圆筒形拉深件的最后一道工序的间隙,尺寸标注在外径上的圆筒形拉深件上,应当以凹模为基准,间隙取在凸模上,即减小凸模尺寸取得间隙。尺寸标注在内径的圆筒形拉深件,应以凸模为基准,增大凹模尺寸得到间隙。3、拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定确定凸模和凹模工作部分尺寸时,应考虑模具的磨损和拉深件的回弹,其尺寸公差只在最后一道工序考虑。首次拉深件按未注公差尺寸的极限偏差考虑,并标注外形尺寸,本设计的尺寸标注在外径上,故拉深件的尺寸公差按IT14级精度计算为60,以凹模为基准,按下式计算: D凹=(D-0.75)+d0 = (60-0.750.74)mm = 59.445mm式中d为凹模的制造公差,由课本表5-11查得为d=0.05mm。D凸= (D凹-Z)0-p=(59.445-2.2)mm = 57.245mm 式中p为凹模的制造公差,由课本表5-11查得为p=0.03mm。式中Z=2.2mm,由上可知。4、凸凹模工作表面的技术要求为了提高成形质量和成形极限,尽量降低筒壁传力区的最大拉力,或是提高危险断面的承受能力,在模具设计和制造中,除了对凸、凹模的尺寸公差严格要求外,对其表面质量还应有以下要求:凸、凹模加工后的表面,不允许有影响使用的砂眼、缩孔、裂纹和机械损伤等缺陷;凹模工作表面和型腔表面的粗糙度应达到Ra0.8m,而凹模圆角处的表面粗糙度值一般要求为Ra0.4m。目的是降低径向拉应力,保证拉深顺利进行;在拉深过程中,凸模的工作表面特别是凸模圆角处对材料的摩擦阻力有利于抵制材料的变薄。因此,在不影响工件表面质量的条件下,凸模圆角区的表面粗糙度值达到Ra1.6mRa0.8m即可。6.3 模具其它零件的设计与计算(一)模架的选用: 根据落料凹模的周界尺寸,查冲压手册P592595页相关资料,同时为了安装方便,故采用后侧导柱式模架,由于本次落料凹模的周界尺寸长度为200,按资料中的LXB选用,则上模座为20020050,下模座为20020050的规格,其他结构的尺寸值不变。此时,再反过来校核原先初步选用的压力为630KN的公称压力的开式压力机。工作台尺寸:左右为970,前后650。所设计的模具的闭合高度为248,显然可以放下该模座,并且最大闭合高度也满足要求,因此所选压力机符合要求。 根据所确定的压力机,可查出模柄孔尺寸(直径深度)为5070,其它结构的尺寸参见冲压简明手册P436页,与此同时,在模座确定以后,导柱,导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由冲压简明手册相关章节查得。(二)定位零件: 冲模定位零件(装置)的作用是保证坯料的正确送进及使工作零件处于正确的位置。 本副模具采用固定卸料板下面带的导尺进行导向送料,为使条料顺利通过导尺的间隙,在计算排样尺寸图时已算出,此处不在叙述。同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送料步距,使用圆形挡料销。该结构的挡料结构简单,制造容易,使用方便,适用于固定卸料板及手工送料的冷冲模结构。(三)卸料与推(顶)件装置:卸料与推(顶)件装置用来将冲裁后因弹性变形恢复而卡在凸模上或凹模型腔孔内的工件或废料脱卸下来。考虑到该油杯的拉伸深度较深,所需的卸料力也较大,若使用弹簧或橡皮,则会使结构更为复杂,所以本设计采用的是固定卸料板,固定卸料板虽然卸料力较大,但对条料无压料作用,但是相对于该工件的要求来说是可以满足的。卸料板只起卸料的作用,卸料板的型孔与凸模的单面间隙在0.20.6间选取,其厚度为10。打杆长度:H(模柄深度+凸凹模高度+上模座厚度-推件块厚度)=70+115+50-25=205mm ,取H=210mm。(四)固定与联接零件: 固定与联接零件用来将凸、凹模固定在上、下模座上,以及将上、下模座固定在压力机上。主要的固定与联接零件有模柄、模座和固定板,以及垫板、螺钉和销钉等。 该设计采用的凸缘式模柄与上模座的安装窝孔采用H9/h8的间隙配合,再用4个螺钉固定。 采用固定板将凸凹模固定在上模座上,固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。固定板与上模座之间采用4个内六角螺钉与2个圆柱销来连接和定位,螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。7再次拉深模具的设计 此副模具主要需要考虑并解决的问题是,再次拉深过程中,毛坯初始位置的定位以及所选压力机是否满足开模的高度(因为此工件的拉深高度相对要深些)。7.1 模具结构形式选择这是一套倒装式带压边的拉深模。其结构较正装式的紧凑,因为可以利用下模的弹顶器进行压边,且压力和行程都较大。但是为了在拉深过程中控制压边间隙,防止压边力过大,在固定板上装有三根可以调节的特种螺栓与压边圈接触。压边圈在此模具中既起压边作用又起初始工件的定位作用。推件采用刚性推件装置,由于推件块又是拉深件底部的成形凹模,因此拉深终了,推件上顶面必须与模座下底面刚性接触。凹模采用硬质合金以提高其寿命。以下是再次拉深模具简图:7.2 拉深凸模和凹模工作部分的设计1、拉深凸模和凹模的尺寸和公差的计算再次拉深件按最后一次拉深工件的未注公差尺寸的极限偏差考虑,并标注外形尺寸(本设计外形尺寸有要求),故再次拉深件的尺寸公差按IT14级精度计算为48,以凹模尺寸为基准进行计算,即D凹=(D-0.75)+d0=(48-0.750.62) mm = 47.535mm式中d为凹模的制造公差,由课本表5-11查得为d=0.05mmD凸= (D凹-Z)0-p=(47.535-2.1)mm = 45.435mm 式中p为凸模的制造公差,由课本表5-11查得为p=0.03mm。式中Z=21.05t=2.1mm,由5.1.2可知。2、拉深凸模和凹模的圆角半径再次拉深的凹模圆角半径一般取:r凹2=(0.60.8)r凹1,考虑到如果凹模圆角半径过大将会削弱压边圈的作用,现取r凹2 = 0.6r凹1= 0.66 = 3.6mm, 取r凹2=3.5mm。 凸模圆角半径应等于最后一次拉深的工件圆角的半径。即取r凸2 =5mm。3、拉深凸模的出气孔尺寸拉深凸模上必须钻一出气孔,以使拉深过程中型腔内的气体得以排出,以及拉深后工件容易从凸模上取下,否则,工件与凸模间形成真空,增加卸件困难,造成工件底部不平。拉深凸模的出气孔尺寸可查冲压模具设计表3-44。查得出气孔直径d为5mm,但考虑到制造的方便,将气孔直径d取为7mm。7.3 模架的选用:本副模具模座的设计是根据下模凸模固定板的外围尺寸200来选用的,并采用后侧导柱式模架,所选用模座的规格如下:上模座20020050下模座20020060下模座之所以要选60mm的厚度,是因为考虑到拉深件的深度较深,卸料螺钉所需的行程也就长,为了保证卸料螺钉的行程及其可靠性,所以采用厚的模座。模座图及具体的标注尺寸见零件图和冲压手册。导柱的选择也是此次设计的一个关键。说到底也还是因为拉深件较深,致使最终的模具闭合高度也较高,所以一般长度的导柱是无法满足要求的,从冲压手册上所能选到的最长的导柱也就是250mm,实在无法满足320多mm的模厚。考虑到以上的这些,本人就设计了两个高60mm,90的垫块,分别固定在原来下模座的导柱孔上,以增加模座的相对厚度来满足导柱的要求。导柱导套尺寸具体参数参考冲压手册P606-612页相关的章节。7.4 压力机的校核由装配图可看出冲模的闭合高度为320多,而根据总压力所选的是800KN的开式压力机,其闭合高度为240 480间。压力机工作台尺寸:左右为800,前后540,显然可以放下该模座,因此所选压力机符合要求。8冲孔、翻边复合模具的设计 8.1 模具结构形式选择冲13底孔与翻边复合,经计算模壁厚度=(20-13)/2=3.5 mm,大于表2-42所列的凸凹模最小壁厚2.7 mm,满足强度要求。但其长度仍需经过计算以校核是否满足刚度和稳定性的要求。可由以下公式计算出凸凹模合理的长度: L = = 17.5mm式中 d 凸凹模壁厚(mm) t 冲件材料厚度(mm) E 凸模材料弹性模数,对于钢材可取E = 210,000N/mm2 冲件材料抗剪强度(N/ mm2)所选的公式是根据冲模设计手册中(14-3)的式子,该式子本是用来计算凸模所允许的最大长度的。凸模为长圆柱形,而凸凹模为中间带孔的圆筒形,在这里可以将凸凹模看成是许多长圆柱所围成的。按道理同样长度的凸凹模和凸模,凸凹模的刚度及强度要较凸模好得多。由于一时找不到有关校核凸凹模的公式,暂且以上式代替。这样便可将凸凹模作成镶块压入凹模凹孔内,同时也使得凸凹更换起来比较方便,再者也可以节省贵重金属的使用。这副模具与上副再次拉深模一样,同样需要考虑毛坯冲孔翻边前的初始定位问题。冲孔前,模具中的压边圈先上行一段距离,并于凸凹模处于同一水平线上,这时便可将毛坯放在压边圈上。这副模具也再次沿用了再次拉深模中特种螺栓的设计,此设计中用了两个,为的是控制凸模固定板与压边圈的间隙,以防止因压边力过大而将工件顶端压皱。压边圈与上模固定板为刚性接触,为的是于冲压行程临近终了时,模具可对工件产生刚性锤击而起到整形作用,故无需另加整形工序。特种螺栓的加入恰好也起到限制整形力过大的作用。以下是冲孔、翻边复合模具的设计简图: 8.2 冲孔、翻边复合模具工作部分的设计(一)冲孔模 冲孔时应首先确定凸模的刃口尺寸,使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸,在按最小合理间隙值Zmin增大凹模尺寸。凸模制造偏差取负值,凹模制造偏差取正值。所冲预制孔13mm按IT14级精度等级计算为13mm。从冲模设计手册表3-4可查出间隙为:Zmax = 0.46, Zmin = 0.16,则Zmax Zmin=0.3。尺寸13mm为IT14级精度,公差值=0.43mm,冲孔凸、凹模的制造公差按的1/4选取,则凸=凹=0.11mm,(凸+凹=0.22)(ZmaxZmin=0.3)。则冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算公式如下:D凸 = (D+K)0-凸 =(13+0.50.43)mm =13.215mmD凹 =(D凹+Zmin)0+凹 =(13.215+0.16)mm =13.375mm(二)翻边模 翻边模具结构与拉深模十分相似,不同之处是翻边模的凸模圆角半径一般比较大,甚至有的翻边模工作部分做成球形或抛物线形,以利于翻边工作的进行。 翻边凹模的圆角半径对材料变形影响不大,一般可取等于工件的圆角半径。这里取r凹=1mm。翻边凸模为凸凹模,既是冲孔的凸模,又是翻边的凹模。所以凸凹模内径位冲裁的刃口,外径做成圆角面,r凸=1mm。如果翻边后对工件形状及尺寸无特殊要求,此时翻边模凸、凹模间的间隙可等于或稍大于毛坯厚度,间隙大,则所需翻边力小。若对翻边后孔壁与端面要求严格垂直的工件,则模具单面间隙值应小于毛坯厚度。一次翻成制件的模具可按课本表6-8选取,查得毛坯拉深后翻边的单面间隙值Z/2=0.75mm,则Z=1.5mm。翻边凸、凹模刃口尺寸的计算按拉深凸、凹模工作部分尺寸的原则确定。翻边凸、凹模刃口尺寸按未注公差尺寸的极限偏差考虑,并标注内形尺寸(本设计内形尺寸有要求),故20mm按IT14级精度计算为20mm,以凸模尺寸为基准进行计算,即,d凸=(d+0.4)0-p = (20+0.40.52)mm =20.208mm式中p为凸模的制造公差,由课本表5-11查得为p=0.02mm。d凹=( d凸+Z) 0+d= (20.208+1.5)mm =21.708mm式中d为凹模的制造公差,由课本表5-11查得为d=0.04mm。8.3 模架的选用:本副模具模座的设计是根据上模凸模固定板的外围尺寸125来选用的,并采用后侧导柱式模架,所选用模座的规格如下:上模座12512530下模座12512535模座图及具体的标注尺寸见零件图和冲压手册。导柱导套尺寸尺寸的选择原因与7.3同,这次不再多说。具体参数参考冲压手册P606-612页相关的章节。8.4 压力机的校核由装配图可看出冲模的闭合高度为190多,而根据总压力所选的是500KN的四柱万能液压
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