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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 沖壓正裝復(fù)合模具課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b> 目錄</b></p><p> 一、零件工藝性分析 ………………………………………………………………………</p><p> 二、沖壓工藝方案的確定 ………………………………………………………………………</p><p> 三
2、、主要設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………………………</p><p> 1、排樣方式的確定及其計(jì)算 …………………………………………………………………</p><p> 2、沖壓力的計(jì)算 ………………………………………………………………………</p><p> 3、壓力中心的確定 ………………………………
3、………………………………………</p><p> 4、工作零件刃口尺寸計(jì)算 ……………………………………………………………………</p><p> 5、卸料橡膠的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………</p><p> 四、模具總體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………</p>
4、<p> 1、模具類型的選擇 ………………………………………………………………………</p><p> 2、定位方式的選擇 ………………………………………………………………………</p><p> 3、卸料出件方式的選擇 ………………………………………………………………………</p><p> 4、導(dǎo)向方式的選擇 …
5、……………………………………………………………………</p><p> 五、主要零部件設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………</p><p> 1、工作件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… </p><p> 2、模架及其他零部件確定…………………………………
6、……………………………………</p><p> 3、固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………</p><p> 4、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………</p><p> 5、卸料部件的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………</p>
7、<p> 六、模具總裝圖 ………………………………………………………………………</p><p> 七、沖壓設(shè)備的選擇 ………………………………………………………………………</p><p> 八、參考文獻(xiàn): ………………………………………………………………………</p><p> 九、三維圖:
8、 ………………………………………………………………………</p><p> 沖壓正裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書</p><p> 圖1-1所示為焊片零件沖裁圖,材料Q235鋼板,厚度t=2mm,大批量生產(chǎn),試確定沖裁工藝性,設(shè)計(jì)沖裁模。</p><p><b> 圖1-1</b></p><p><b> 零
9、件的工藝性分析</b></p><p><b> 結(jié)構(gòu)工藝性分析 </b></p><p> 1該零件形狀簡(jiǎn)單,對(duì)稱,是由圓弧和直線組成的的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11~IT14,孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm。將以上精度與零件的精度要求相比較,可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證,其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等狀況
10、,也均符合沖裁的工藝要求,故決定采用沖壓方式進(jìn)行加工。</p><p> ?、卜治龉詈捅砻娲植诙?</p><p> ⑴公差 該件上未標(biāo)注特殊公差,全部按IT14級(jí)選用,低于沖孔可以達(dá)到的精度等級(jí)IT10。 ⑵表面粗糙度 零件圖上無特殊要求。</p><p> ?、?被沖材料為Q235,具有一定的沖裁性能。</p><p><
11、b> 沖壓工藝方案的確定</b></p><p> 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序,可以有以下三種工藝方案:</p><p> 方案一:先落料,后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。</p><p> 方案二:沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p> 方案三:沖孔落料復(fù)合模。</p><p&
12、gt; 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序兩副模具,成本高且生產(chǎn)效率低,難以滿足大批量生產(chǎn)要求。復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證,且生產(chǎn)效率也高,盡管模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但由于模具零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn) 效率也高,但零件的沖裁精度稍差,欲保證沖壓件的行為精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷的導(dǎo)正,故模具安裝制造教復(fù)合模復(fù)雜,通過對(duì)上述三種方案的比較,,該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模為佳。</p>
13、<p> 通過對(duì)上述三種方案的比較分析,該零件的沖壓方案采用方案三為佳。</p><p><b> 三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p> 1、排樣方式的確定及計(jì)算</p><p> 通過查表比較分析,且由經(jīng)驗(yàn)得搭邊值a=3mm,b=2.5mm,步距s=39mm,條料寬度B=41mm。排樣圖如圖1-2所示,材料利用率最
14、高。</p><p> 一個(gè)步距的材料利用率η=(nA/BS)x100%</p><p> A=2160—160—25.12=1974.88 m㎡</p><p> S0=BS=60x41=2460(m㎡) n=1</p><p> 所以η=1974.88/2460x100%=80.27%</p><p>
15、 查板材規(guī)格,取900x1800的鋼板,每張鋼板可剪裁為41x395=10(張)條料(41x3950)</p><p><b> 圖1-2</b></p><p><b> 2、沖壓力的計(jì)算</b></p><p> 該模具采用級(jí)進(jìn)模,選擇彈性卸料、下出件。</p><p><b>
16、; 由F=KLtτb</b></p><p> F-沖裁力 L-沖減周邊長(zhǎng)度 t-材料厚度 τb-抗剪強(qiáng)度</p><p> K-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)等因素引入的修正系數(shù),一般取K=1.3</p><p> F總=F+F卸+F推 F壓=1.
17、3F總</p><p><b> t=2mm</b></p><p> 查表得σb=450MPa</p><p> 所以沖裁力F=F沖+F落=(4x3.14+24)x2x450/1000+192x2x450/1000=205.71KN</p><p> 由卸料力F卸=K卸F F推=nK推F</
18、p><p> K卸、 K推—卸料力系數(shù)、推件力系數(shù) 查表得 K卸取0.03,K推取0.05</p><p> n-同時(shí)卡在凹??卓诘臎_件數(shù)取n=1,</p><p> 所以有F卸=0.03x172.8=5.184kN F推=0.05x32.909=1.645kN</p><p> 所以有F總=F+F卸+F推=205.
19、71+5.184+1.645=212.54KN</p><p> F壓=1.3xF總=1.3x212.54=270.3KN</p><p><b> 3、壓力中心的確定</b></p><p> 沖裁件是中心對(duì)稱圖形,所以壓力中心位于零件的幾何中心。如圖所示:</p><p><b> 圖1-3<
20、/b></p><p> 4、工作零件刃口尺寸計(jì)算</p><p> 在刃口尺寸計(jì)算時(shí)需注意:設(shè)計(jì)落料模時(shí)應(yīng)先確定凹模刃口尺寸,間隙取在凸模上,沖裁間隙通過減小凸模尺寸獲得。設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)應(yīng)先確定凸模刃口尺寸,間隙取在凹模上,沖裁間隙通過減小凹模尺寸獲得。</p><p> 查表確定初始間隙Zmax=0.360mm Zmin=0.246mm
21、 ?Z= Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm</p><p> 1計(jì)算沖孔模刃口尺寸:</p><p> 沖孔模形狀簡(jiǎn)單,可以用分別制造法計(jì)算:</p><p> δ凸=0.02mm δ凹=0.02mm</p><p><b> 沖孔凸模一:</b>
22、</p><p> d 1凸=(4+X?)0- δ凸 查表得:x=0.5</p><p> d 1凸=(4+0.5x0.3)0-0.02 =4.150- 0.02</p><p> d 1凹=(4+X?+Zmin)0+δ凹 =4.3960+0.02</p><p><b> 沖孔凸模二;</b><
23、/p><p> d 2凸=(4+X?)0- δ凸 查表得:x=0.5</p><p> d 2凸=(4+0.5x0.3)0-0.02 =4.150- 0.02</p><p> d 2凹=(4+X?+Zmin)0+δ凹 =4.3960+0.02</p><p> d 3凸=(8+X?)0- δ凸 查表得:x=0.5<
24、/p><p> d 3凸=(8+0.5x0.36)0-0.02 =8.180- 0.02</p><p> d 3凹=(8+X?+Zmin)0+δ凹 =8.4260+0.02</p><p> 計(jì)算落料模刃口尺寸:</p><p> 落料模形狀簡(jiǎn)單,也用分別制造法制造模具刃口。</p><p> δ凸=0.0
25、2mm δ凹=0.03mm</p><p> D1凹=(36—X?)0+δ凹查表得:x=0.5</p><p> D1凹=(36—X?)0+δ凹 =35.690+0.03</p><p> D1凸=(36-X?—Zmin)0- δ凸=35.4440- 0.02</p><p> D2凹=(60—X?)0+δ凹查表得:x=0.
26、5</p><p> D2凹=(60—X?)0+δ凹 =59.690+0.03</p><p> D2凸=(60—X?—Zmin)0- δ凸=59.4440- 0.02</p><p><b> 模具總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 模具類型的選擇</b></p>&
27、lt;p> 由沖壓工藝分析可知,采用復(fù)合沖壓,所以模具類型為復(fù)合模。</p><p><b> 定位方式的選擇</b></p><p> 因?yàn)樵撃>卟捎玫氖菞l料,控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷,無側(cè)壓裝置??刂茥l料的送進(jìn)步距采用定位銷。</p><p> 卸料、出件方式的選擇</p><p> 因?yàn)楣ち虾穸?/p>
28、為2mm,相對(duì)較薄,卸料力也比較小,故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn),所以采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。</p><p><b> 導(dǎo)向方式的選擇</b></p><p> 為了提高模具壽命和工作質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。導(dǎo)向方式如圖1-4.</p><p><b> 圖1-4</b&
29、gt;</p><p><b> 主要零部件的設(shè)計(jì)</b></p><p> ?。ㄒ唬┐_定凸模外形尺寸:</p><p> 凸模包括兩種一個(gè)落料凸模和七個(gè)沖孔凸模。對(duì)于落料凸模采用固定板固定,對(duì)于沖孔凸模應(yīng)做成臺(tái)階式。</p><p> 該模具采用頂件裝置卸料,因此,凸模長(zhǎng)度L:</p><p&
30、gt;<b> L=h1+h2+t</b></p><p><b> h1凸模固定板厚度</b></p><p><b> h2落料凹模厚度</b></p><p><b> t墊板高度</b></p><p> 所以1.沖壓圓形凸模1:<
31、/p><p> L=h1+h2+t=14+20+12=46mm</p><p><b> 2沖壓矩形凸模2:</b></p><p> L=h1+h2+t=14+20+12=46mm</p><p> ?。ǘ┐_定凹模板的外形尺寸</p><p> 凹模采用正式凹模,安排凹模在模具上的位置時(shí),
32、要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。</p><p> 1由排樣圖確定各凹模型孔位置</p><p> 凹模型孔位置如下圖1-3所示</p><p><b> 2確定凹模外形尺寸</b></p><p> 凹模厚度:H=ks(不小于15mm)</p><p> 查表得k=
33、0.3 s=60</p><p> H=0.3x60=18=20(圓整)</p><p> 垂直于送料方向的凹模寬度B:</p><p> B=s+(2.5~4)H=60+(2.5~4)x20=125(圓整)</p><p> 送料方向上的凹模長(zhǎng)度L:</p><p> L=s1+ks2=36+2x30=1
34、00(圓整)</p><p> 凹模整體標(biāo)準(zhǔn)化,取為125mmX100mmX20mm </p><p><b> 圖1-4</b></p><p><b> ?。ㄈ┩拱寄5脑O(shè)計(jì)</b></p><p> 本模具為復(fù)合沖裁模,除了沖孔凹模和落料凹模外,還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要
35、,凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)該如圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù),使壓力中心與模具中心重合。</p><p> 校核凸凹模的強(qiáng)度,采用正裝復(fù)合模,強(qiáng)度要求不高,故符合強(qiáng)度要求。凸凹模刃口尺寸按落料凹模尺寸配置,并保證雙面間隙為0.246~0.36。</p><p> ?。ㄈ?、卸料彈簧的設(shè)計(jì)</p><p> (1)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4根
36、彈簧,每根彈簧的預(yù)壓力為:</p><p> Fo≥F卸/n=5.184x103/4=1296N</p><p> (2)該模具卸料板的工作形成h工和凸凹模的修模量h修模之和為</p><p> h工+h修模=1+2+4=7mm</p><p> (3)選取36號(hào)壓簧,工作極限負(fù)荷1700N,外徑30mm,鋼絲直徑6mm,自由長(zhǎng)度60
37、mm</p><p> (4)最大允許壓縮量</p><p> hj =h0—h預(yù)=60—13.1=46.9mm</p><p><b> ?。?)預(yù)壓縮量</b></p><p> h預(yù)=1296/1700x46.9=35.75mm</p><p><b> (6)總壓縮量&l
38、t;/b></p><p> h總=35.75+7=42.75mm</p><p><b> (7)總壓力</b></p><p> F總=1296x42.75/35.75=1549.76N</p><p> 工作極限負(fù)荷大于總壓力,所以彈簧滿足要求。</p><p> 所以選用選
39、取36號(hào)壓簧,工作極限負(fù)荷1700N,外徑30mm,鋼絲直徑6mm,自由長(zhǎng)度60mm</p><p> 2、模架及其他零部件的確定</p><p> 以凹模周界尺寸為依據(jù),再結(jié)合壓力機(jī)最大閉合高度,選擇模架規(guī)格。</p><p> 所以有導(dǎo)柱d*L為別為22*125、25*125導(dǎo)套d*L分別為22*70*35、25*70*38.</p><
40、;p> 取上模座厚度H=35mm,上模墊板厚度H=6mm,固定板厚度H=16mm,下模座厚度H=42mm,所以有,該模具的閉合高度為H=163mm</p><p> 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-10的最大裝模高度(180mm),可以使用。</p><p> 所以有上模座尺寸:125*100*35 下模座尺寸:125*100*42 墊板:125*100*6&l
41、t;/p><p> 凹模板:125*100*20 凸模固定板:125*100*16 </p><p><b> 3、固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p> 采用12*M8的螺釘,4*直徑8的銷釘固定。</p><p><b> 4導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)</b></p>&
42、lt;p> 兩個(gè)導(dǎo)料銷設(shè)在同側(cè),條料沿著兩個(gè)導(dǎo)料銷確定的直線送進(jìn)。由擋料銷控制送料步距,在上模設(shè)置對(duì)應(yīng)的導(dǎo)正孔,固定在凹模板中。</p><p><b> 5、卸料部件的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1*卸料板的設(shè)計(jì)</b></p><p> 卸料板的周界尺寸與凹模板的周界尺寸相同,厚度為8mm
43、 即尺寸為:125*100*8</p><p> 卸料板采用45鋼制作,淬火硬度為40HRC~45HRC。</p><p><b> 2*卸料螺釘?shù)倪x用</b></p><p> 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱直徑為10,螺紋部分為M8.卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料
44、板之間安裝墊片來調(diào)整。</p><p><b> 模具總裝圖</b></p><p> 通過以上設(shè)計(jì),可得到如圖1-5所示的模具總裝圖。模具上部分主要由上模板、墊板、凸模(7個(gè))、凸模固定板及卸料板組成。卸料方式采用彈性卸料,以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料銷組成。沖孔廢料由打料桿卸下,工件由頂件裝置頂出。</p><p>
45、<b> 圖1-5</b></p><p><b> 七、設(shè)備的選定</b></p><p> 通過校核,選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 工稱壓力為100KN,滑塊行程為45mm,最大閉合高度為180mm,最大裝模高度為180mm,工作臺(tái)尺寸為240*370mm
46、,墊板尺寸為35x125,最大傾斜角度為30o</p><p><b> 八、參考文獻(xiàn):</b></p><p> 1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 原紅玲主編</p><p> 2、模具制造技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 翟德梅主編</p>&
47、lt;p> 3. 沖壓手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 王孝培主編</p><p> 4、中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 機(jī)械工業(yè)出版社 王孝培主編</p><p><b> 九、三維圖</b></p><p><b> 1裝配圖三維圖</b&g
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