基于SolidWorks机床中心轴托架模具设计03版剖析

xxxxx大学11级机制(x)班合肥230036下载须知：本文档是本人独立自主完成的毕业设计，并且获得了校级优秀毕业设计。只可用于学习交流，不可用于商业活动。另外，有需要电子档的学可以加我2353118036，我保留着毕设的全套谐社1绪论剪切在进研究由于引入了计算机辅助工程(CAE)，冲压成形从原来对应力、应变为切入口进行对于冲压毛坯设计也开发了计算机辅助设计，可以实现优化对排样或拉伸毛坯的设性化理等自动化。工艺分析2.1工件分析2.2确定工艺方案、落料方案一：首先为落料冲孔级进模冲制，然后为弯曲外部两角同时预弯中间两角方案二：首先为落料冲孔级进模冲制(同方案一)，然后弯外部两角，然后压弯图3方案一工件变形路线图图4方案二工件变形路线图方案三：首先落料冲孔级进模冲制(同方案一)，然后直接压弯四角，最后冲42.3工艺方案的比较综合运用弯曲模成型原理和模具设计技术对上述三个方案进行比较，可以得出成工序有划小量落料冲孔级进模设计3.1条料宽度和排样方式及材料利用率计算11算出条料标称宽度B=(L+2a+△)0△=(30+2X1,8)00.4mm=3400.4mm.式中：1---mm考虑到定位方式为侧刃定位，则应使条料标称宽度增加1mm至3mm，则可取B=3700.4，步距A=B+a=106mm+1.2mm=107.2mm-对于材料利用率的计算，查百度文档知道，钢带版的规格尺寸为厚度1.2mm至剪裁。则每块钢板剪裁成可用于级进模冲裁的块数为[4200/1050]X[1000/37]=4X27=108块，每块可加工出的工件数为n,则n满足nnxxx00x1000)x100%=81.77%3.2凸模和凹模的刃口尺寸计算Dd=(Dmax-X△)6dDp=(Dd-Zmin)6pX----------因数查《冲压工艺与模具设计》教材表3-2得间隙极限尺寸查《冲压工艺与模具设计》教材表3-16，冲孔部分公差6p=6d=0.020mm，满足|6d|+|6p|<=Zmax-Zmin。△可查《互换性与测量技术基础》表3-6知△=0.4mm。06p0X=0.75,3.3冲裁力的计算与压力中心的确定压工艺与模具设计》教材P48式(3-4)进行计算。压力中心的确定：在冲裁时，为使模具能平衡工作，必须使模具压力中心、模具m3.4冲压设备的选择3.5侧刃的设计2)侧刃断刃宽度B=6~10mm,取B=6mm.边的宽度近似等于材料厚度，则所切料边宽度取1.5mm4)侧刃的孔按侧刃的实际尺寸配制来保证要求的单面间隙。5)侧刃的固定：采用压配合固定。6)侧刃的数量：单侧布置一个侧刃，利用侧刃进行送料定距。7)考虑到t>1mm,侧刃端面制成台阶式，冲裁时侧刃端面的台阶部分先进入凹模进行导向，然后侧刃冲裁，此时侧刃的台阶部分平衡侧刃单边冲裁时产生的止侧刃折断。3.6落料凸模的设计H=L+L+L+L凸模固定板导板导料板自由长度式中L一般取15~20mm，由于本设计采用导板进行凸模导向，凸模始终不与导板分离，则可取L=12mm.3.7冲孔凸模的设计与标准化D=10.0mm,H=5.0mm,D=13.00mm,L=56+1.0mm,r=0.25mm.1-0.350m要使凸模正常工；作，必须使凸模最小断面的应力不超过凸模材料的许用应力，minminmin[σ]=440~470MPa,τ=310~380MPa,则：minL≤270d2/F½mmmaxL允许凸模最大自由长度，mmd----凸模最小直径，mmmax——L≤270×102/42861½mm=130mm。max3.8压力机校核max节量：60mm.则H=115mm.模具闭合高度H=30＋6＋24＋20＋4＋24＋40＋12=160mm。min0满足H－5≥H≥H＋10mm.模柄孔尺寸为∅40×60mm。查《冲压模具简明设计手册》max0min3.9凸、凹模固定板与垫板3.10导板的标准化选择用。导板对凸模采用H7/h6配合。导板厚度取凹模厚度(0.8~1)倍，在这里取导板3.11导料板的设计两导3.12标准模架的使用查阅凹模壁厚：C=(1.5~2)H=45mm.m3.13螺钉和销的选择4.1毛坯展开尺寸计算》P129式(5-7)可得：1212Lmmrmm1212=103+Π/2×(1.5+0.33×1.5)mm4.2弯曲半径的说明先在4.3直边高度的说明的Ht直边，弯曲后在切掉。4.4孔边距的说明弯曲时毛坯上有预先冲制的孔∅10mm,为使孔不发生变形必须使孔放置于变形区满足要求。4.5形状与尺寸对称性的分析4.6弯外角的计算Rr1.5=1,大于其最小圆角半径，则r=1.5mm。凸凹6)t,故可取r=4×1.5mm=6mm.凹L要适当，若L过小则使弯曲件两端的自由部分00长，回弹大且不平直。如果L过大，则凹模用料过多且要较大行程的冲床，因此L0O件的要求确定。通过几何关系粗略计算如下：L=30mm，L=Lsin450=21.21mm.0考虑到下一次弯曲会使工件变薄拉伸，故取L=21mm，此时由于内角的弯曲角度0较小，故凸凹模的圆角半径粗略设为r=10mm,r=20mm.凹4.7冲压力的计算与压力中心的确定最大自由弯曲力为：F＝0.6kbt2σ/(r＋t)式中:bk---安装系数，一般取k=0.3σ---材料强度极限，MPabb，mmt---料厚，mmbF＝0.6×1.3×30×1.52×300/(1.5＋1.5)N＝5265N自F＝qA式中：校校A---工件被校正部分在垂直于凸模运动方向上的投影面积，mmF＝qA＝1683×90N＝151470N校弯曲时压力机的压力可用式(5-14)计算F≥F＋F自校力F大小选择压力机。校4.8模架设计与标准化在长度和宽度上都应该比凹模大30~40mm，模板厚度一般等于凹模厚度1~1.5倍，模具4.9模柄对于小型模具来说模柄用于固定上模，冲模的上模则通过模柄安装在冲床滑块上。本设计中可以选取压入式模柄，模柄规格查《冲压模具简明设计手册》表15.18A用Q235，其结构尺寸也可以由表15。18中查得，采用4.10闭合高度计算冲模的闭合高度是指冲模处于闭合状态时上模板的上平面到下模板的下平面的高度，冲模设计时必须要让冲模的闭合高度与压力机的闭合高度相适应，即要满足H-5≥H≥H+10其中H是指压力机的最大闭合高度，单位mm。H是指冲模的闭合max0minmax0minH0＝L＋L＋L＋L＋t＝210mm下模座上模座凸模凹模在前面，通过冲裁力大小已经初选了J23-25型号的压力机，其参数为H＝max220mm,H＝160mm.满足条件H-5≥H≥H+10。则压力机选择可靠。minmax0min4.11凸模的结构设计工序4.12凹模的结构设计4.13垫板的设计与标准化4.14凸模固定板4.15导料板的设计4.16导正销的设计mm取(0.06~0.1)t，因此可取Z＝0.1t＝0.15mm。导正销直径D＝10mm,查阅《冲压P538~P539有关导正销的设计知识知：C＝D－d’＝0025mm。4.17螺钉和销钉的选择M5.弯内角的设计5.1弯内角的计算艺分析计算如下：R/t=1大于其最小圆角半径，因此可取r=1.5mm，查阅《冲压模凸具与工艺设计》凸凹模的圆角半径选取规则，t=1.5mm﹤2mm,则可取r=(3~6)凹t=(4.5~9)mm,取r=6mm.参阅《冲压工艺与模具设计》教材书关于V形和U形弯曲凹C=t＋Δ＋kt=1.5＋0＋0.05×1.5＝1.575(mm).5.2弯内角凸模与凹模宽度尺寸计算Bp=(B+0.25Δ)6pBd=(Bp+2C)6d产实凸凹模长度等于弯曲件长度30mm，凸模高度比弯曲件高15~20mm.凹模深度5.3弯内角的冲压力计算与压力中心的确定Fckbtrt：C=0.7(U形件)，k=1.3，B=30mm，t=1.5mm,R=1.5mm,σ=300MPa,bF=0.7×1.3×30×1.52×300/(1.5＋1.5)N=6142.5N自校F＝qA=750×90N＝67500N校弯曲工艺采用自由弯曲，则根据F≥F和F≥F，知F≥67500N=67.5KN.压力机校压力机自压力机in130mm。仿照弯外角的模具闭合高度计算得H，满足H－5mmHH10mm.故压力机0max≥0≥min＋5.4模架的设计与标准化模mmmmmm下模座：125mm×100mm×35mm5.5模柄的选择5.6凸模的结构设计50mm，凸模的宽度在前面计算中已给出，B=25.052mm,凸模圆角半径r=1.5mm.凸模p凸5.7凹模的结构设计p5.8推件装置的设计43~48HRC。5.9定位装置的设计，且定位精确可靠。d实mmm为使条料顺利通过，导料板间的距离应等于条料的最大宽度加上一间隙值，与料板的高度表有H=6mm。采用分离式结构，导料板通过螺钉安装在凸模上对工件经行约束。导料板的厚度为料后的两倍为3mm。5.10凹模固定板的选择5.11螺钉及销钉的选择6.1冲裁工艺力的计算与压力中心的确定查阅《冲压工艺与模具设计》教材P48~P49知：在冲裁过程中冲裁力的大小是裁力Fs=0.05×85.72KN≈4.3KN。则在冲裁中所需冲裁总力F=Fs﹢F≈90KN。根据F总压≥F知F≥90KN，查尹成龙主编《冲压模具设计》课程指导书开式可倾工作台力机总压力机高度H=180mm，最下闭合高度H=120mm。maxmin6.2凸凹模刃口尺寸计算查《冲压工艺与模具设计》表3-2知Z=0.15mm，Z=0.19mm。表3-16知σmaxminpd6.3凸模的设计6.4凹模的设计HKBC=(1.5~2)H,系数K=0.4。6.5凸模固定板与垫板的选择6.6定料销的设计6.7卸料板的设计6.8标准模架的选择0凸模固定板凹模自由上模座下模座卸料板