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3100
链轮的冲压工艺及模具设计1
链轮
冲压
工艺
模具设计
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3100 链轮的冲压工艺及模具设计1,3100,链轮的冲压工艺及模具设计1,链轮,冲压,工艺,模具设计
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河南机电高等专科学校毕业设计说明书第2章 链轮冲压模具的设计1. 模具结构形式选择此模具为拉深翻边复合工序，由于壁厚均匀，采用拉深翻边复合模强度足够，模具总体结构简单见下图模具总装示意图。该结构采用倒装式，模座下的弹顶器兼作压边与顶件装置，另设有弹性卸料和推件装置。图（4）模具总装示意图2. 模具工作零件的设计2.1拉深工作部分刃口尺寸计算2.1.1拉深凸、凹模圆角半径的确定拉深凹模圆角半径可根据公式：=0.8进行计算：R拉深凹模圆角半径；D坯料直径；d拉深凹模内径；t板料厚度。则：拉深凹模圆角半径：=0.8=12mm拉深凸模圆角半径：可根据公式：=(0.71.0) =9mm2.1.2拉深凸、凹模的工作部分尺寸计算查【1】表19.4-39得，拉深凹模和拉深凸模的计算公式为：=(d+0.42c) =(d+0.4)拉深凹模即凸凹模内缘尺寸；拉深凸模刃口尺寸；c凸，凹模的单边间隙；d拉深凹模的制造公差；p拉深凸模的制造公差；拉深件基本尺寸d的公差（0.35mm）;查【4】表7.14 IT12级 内缘尺寸=120mm 取=0.35mmd工件的内边缘尺寸（d120mm）；查【2】表4.8.3得：d0.10；p0.06. C=(11.1) =13=3mm 注：板料厚度的最大极限尺寸则可计算拉深凹模的刃口尺寸为： =(d+0.42c) =(120+0.40.35+23) =126.14mm拉深凸模刃口尺寸为：=(d+0.4) =(120+0.40.35)=120.14mm拉深凹模高度H确定：H=+-t凹模固定板的厚度，取=42mm（依据拉深凹模的外缘直径，结合模具的结构要求，查1表22.5-19，选=42mm.)凹模固定板与毛坯间的安全距离,一般为1020，这里取h=15.t制件的厚度.t3mm.H=42+15+40-3 =94mm为了减少拉深时对拉深凸模的冲击力，减轻对拉深凸模的磨损，保证制件的精度，延长其使用寿命，需要在拉深凸模上开出出气孔。其直径d可查【1】表19.4-41可得：d10mm. 考虑到拉深凸模固定的紧固性，保证制件的制造精度，应该采用压入式凸模，其高度可由下式算出:=+-t 凸模固定板的厚度，取=50mm垫板的厚度，（查【1】表22.5-62，依据凹模的外缘尺寸，选顶板的厚度为13mm, 考虑顶杆的头部尺寸，确定垫板的厚度=18mm.)制件的高度，=18+3=21mm.t制件的厚度，t=3mm.因此拉深凸模的高度为：=50+18+21-3 =86(mm)则：拉深凸模和拉深凹模（翻边凹模）的设计图如下所示：图（5）拉深凸模图（6）拉深凹模（翻边凹模）2.2翻边工作部分的尺寸计算翻边凹模圆角半径一般对翻边成形影响不大，可取该值等于零件的圆角半径， R=6mm翻边凸模圆角半径应尽量取大些，以便有利于翻边变形，R=7mm单边间隙Z=0.753=2.25mm为了避免弹性卸料和推件装置的行程过大，翻边凸模端部设计为椭圆形凸模，其锥角取90度。推件块还有压边的作用，故翻边凸模不需要台肩。查表2-12得凸、凹模的制造公差=0.02mm。磨损系数由表2-13得X=0.75翻边凸模尺寸：D=(64-t+x) =61.075mm翻边凹模尺寸：D=( D+2Z)=65.575mm翻边凸模示意图如下：图（7）翻边凸模2.3模架的选择凹模壁厚：C=（1.52）HH凹模高度=54mm =254 =108mm拉深凹模周界尺寸L=凹模刃口尺寸+2C =126+216 =342mm选取级精度的后侧导柱模架, 由【4】表36查得，模架的规格为：40028055， 其图示如下所示：图（8）后侧导柱模架该模架的上模座的规格为：GB/T2855.5 40028055. 下模座的规格为：GB/T2855.6 40028055. 导柱的规格为：GB/T2861.135210. 导套的规格为：GB/T 2861.6 3511548.2.4模具其它零部件的计算和选取2.4.1压力机型号的确定模具闭合高度H=上模座厚h1+上垫板厚h2+拉深凹模高度h3+拉深凸模高度h4-制件高度h5+制件厚度t+下垫板厚度h6+下模座厚度h7.上模座厚度h1查【4】表3-6可知：h1=45mm上垫板厚度h2查【4】表2-17，选择圆形垫板的厚度h211mm拉深凹模高度h3结合模具结构和冲压工艺总力，选定h3=94mm拉深凸模高度h4依据模具结构要求，选定h486mm制件高度h5h5=21mm制件厚度tt=3mm下垫板厚度h6查【4】表2-17，选择下垫板厚度h6=10mm下模座厚度h7查【4】表3-6可知：h755mm则，模具的闭合高度为：H= h1+ h2+ h3+ h4- h5+t+ h6+ h7=45+11+94+86+21+3+10+55=325mm我们初选的压力机型号为J23-63,其最大闭合高度为400mm，可见该模具的闭合高度小于所选压力机J23-63的最大装模高度，可以使用。2.4.2模柄的确定由J23-63型号的压力机模柄孔尺寸50mm70mm,选择B型压入式模柄，查【1】表22.5-24可选得其模柄规格为A50110. 2.4.3螺钉的选用根据模具结构要求，查【1】表22.6-1可选择螺纹规格为d=M10的内六角柱头螺钉，其尺寸规格如下：16，k=10,s=8.115,e=9.15.公称长度l依据模具设计要求选用即可，则其图示如下：图（9）内六角螺钉2.4.4圆柱销的选用根据模具的结构要求，查【1】表22.6-12，可选规格为GB/T119.18m6l-A1的圆柱销。圆柱销的长度l可根据模具设计的要求自行选定。它的材料为CrWMn钢，硬度为125254HV30，表面粗糙度为：公差m6：Ra0.8m；其图示如下：图（10）圆柱销2.4.5卸料装置的选用2.4.5.1推件板的选用根据设计的需要，顶板兼有压边的作用，因此依据落料凹模的刃口尺寸，查【1】表22.5-62选A型顶板，取其直径D为63，其厚度为10mm.2.4.5.2顶杆的选用顶杆的长度为：H=h+h顶杆的头部尺寸，查【1】表22.5-59选A型推杆，可得其头部尺寸为7.凸模固定板的厚度，取其值为50.下垫板的厚度，取其值为10mm.下模座的厚度. =55.自由尺寸，一般取1020，这里选取20.则，顶杆的长度为：H=7+50+10+55+20=142mm. 依据此计算结果查【1】表22.5-59选A型推杆，其粗端部直径d15，长度L142,细端直径=10mm 2.4.5.3弹性卸料元件的选用因为只有当顶杆受力向上推动顶板时，顶板才能够顶出制件。由于聚氨酯橡胶具有高的强度、高弹性、高耐磨性和易于机械加工的特性，在冲模中应用越来越多，因此我们采用聚氨酯弹性体来提供推动顶杆的力，顶件器装在下模座上。顶件力的计算公式为：=KFK顶件力系数，查【5】表2.6.1，选K=0.1F拉深力，已计算出为340646N因此顶件力=0.1340646 =34064.6(N)查【1】表22.5-12，选聚氨酯弹性体的尺寸为：直径D52，d18.5，厚度H=40。其图示如下所示：图（11）聚氨酯弹性体其工作过程如下：在压力机的作用下，上模在滑块的作用下向下移动，凹模7下行压迫毛坯向下进行拉深，中间翻边凸模在上模下行的同时，毛坯继续向下移动，使翻边凸模相对上行进行翻边，工作行程结束。 上模回程，在橡皮和圆柱销17的作用下，制件脱离下模，上模继续回程，在打杆8和推件板9的作用下，制件脱离凹模，行程结束，进行下一次拉深翻边。3. 工作零件的加工工艺3.1模具材料的选用根据模具的种类和生产类型，所以要求模具材料具有良好的加工工艺性，便于切削加工，淬透性要好，热处理变形小；还要具有较高的强度、硬度、耐磨性和耐冲击性等。同时还考虑到国家资源和材料的经济性：拉深凸模可以选择T10A、硬度为6264 HRC；拉深凹模（翻边凹模）用T10A、硬度为5862 HR
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