沖壓模具課程設(shè)計(jì).ppt

按下圖所示的沖裁件 制定沖壓工藝設(shè)計(jì)沖壓模具 生產(chǎn)批量 200000件 月材料 10材厚 t 4mm 沖裁模具設(shè)計(jì) 1 沖裁工藝性分析 1 材料分析10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 具有較好的沖裁成形性能 2 結(jié)構(gòu)分析零件形狀簡(jiǎn)單 外形均為圓滑輪廓 尺寸屬于小型零件 適合于采用沖裁方式生產(chǎn) 但其板料厚度較厚 并且最小孔邊距為2 5mm 則其沖裁過程可能會(huì)發(fā)生變形或損傷模具 在工藝方案制定過程中要重點(diǎn)考慮 零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求 沖裁模具設(shè)計(jì) 3 精度分析零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差 屬自由尺寸 可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差 經(jīng)查公差表 個(gè)尺寸公差為 結(jié)論 可以沖裁 須重點(diǎn)考慮孔邊距過小的問題 沖裁模具設(shè)計(jì) 2 工藝方案的確定 1 基本工序根據(jù)制件的工藝性分析 其工序包括落料 沖孔兩個(gè)基本工序 2 工序數(shù)量及順序按落料 沖孔兩個(gè)基本工序先后順序組合 可以采用以下三種工藝方案 1 落料 沖孔單工序沖裁模2 落料 沖孔復(fù)合沖裁模3 沖孔 落料級(jí)進(jìn)沖裁模 沖裁模設(shè)計(jì) 3 工序組合方式方案 1 屬于單工序沖壓 其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但需要兩道工序 兩套模具才能完成零件的加工 生產(chǎn)效率較低 難以滿足該零件200000件 月的大批量生產(chǎn)方式 方案 2 其生產(chǎn)力高 可實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn) 勞動(dòng)強(qiáng)度低 但由于該零件的孔邊距過小 對(duì)于復(fù)合模具的凸凹模而言 由于強(qiáng)度影響 不能滿足其最小壁厚的要求 故此零件不能采用復(fù)合模具生產(chǎn) 方案 3 采用級(jí)進(jìn)方式 生產(chǎn)效率高 需要模具 壓力機(jī)和操作人員較少 勞動(dòng)強(qiáng)度較低 同時(shí)制件尺寸較小 通過級(jí)進(jìn)工序的跳步方式可有效避免凹模壁厚小影響強(qiáng)度的問題 通過以上分析 采用第三種方案 級(jí)進(jìn)沖裁工藝進(jìn)行生產(chǎn) 沖裁模具設(shè)計(jì) 3 模具總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 1 模具類型根據(jù)級(jí)進(jìn)沖裁工藝方案 采用沖孔 落料兩工位級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行生產(chǎn) 沖裁模設(shè)計(jì) 3 模具總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 2 操作與定位方式由于該零件為大量生產(chǎn)方式 生產(chǎn)時(shí)可以采用自動(dòng)送料方式 亦可根據(jù)實(shí)際情況采用人工送料方式 由于板料較厚 剛性較好 其橫向限位采用導(dǎo)料板 縱向定位使用擋料銷 由于孔邊距較小 使用導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位 并根據(jù)其兩工位形式 使用一個(gè)首次擋料銷 沖裁模具設(shè)計(jì) 3 模具總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 3 卸料與出件方式板料較厚 直接使用剛性卸料裝置 即固定式卸料板 生產(chǎn)時(shí)的沖孔廢料和落料件則采用自然漏料方式 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 4 模架類型及精度由于零件為自由公差 可選用IT14級(jí) 故為降低成本 簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 采用無導(dǎo)柱模架 直接使用導(dǎo)板導(dǎo)向 可以滿足產(chǎn)品精度要求 沖裁模具設(shè)計(jì) 4 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 1 排樣設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算查有關(guān)表格確定搭邊值 根據(jù)零件形狀 兩工件間搭邊值取a 3mm 工件側(cè)邊緣搭邊取b 3mm 條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算 B D 2a C 查表 0 9C 0 5B 43 2 3 0 5 0 9 49 5 0 9 沖裁模設(shè)計(jì) 畫出排樣圖 可以采用2種方式 見圖2 圖2a連續(xù)模進(jìn)料步距為23mm 圖2b連續(xù)模進(jìn)料步距為39mm 沖裁模具設(shè)計(jì) 圖2b排樣圖 沖裁模具設(shè)計(jì) 根據(jù)公式 A BS 100 可得 圖a單步距利用率為636 5659 1138 5 100 55 9 圖b單步距利用率為636 5659 2 1782 100 71 4 顯然圖2b所示排樣利用率高于圖2a 并且能有效地避免凹?？妆诤穸冗^小的問題 所以采用圖2b所示排樣 沖裁模具設(shè)計(jì) 2 沖壓力 壓力中心的計(jì)算 初選壓力機(jī)由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式 故總的沖壓力為 P0 P PtP P1 P2而式中P1 落料時(shí)的沖裁力P2 沖孔時(shí)的沖裁力按沖裁力公式計(jì)算沖裁力 P KLt 查 300MPa 1 3 104 4327 47 1239 18 8496 4 300 12 6 KN 沖裁模具設(shè)計(jì) 按推料力公式計(jì)算推料力Pt Pt nKtP取n 3 查表 Kt 0 45Pt 3 0 45 12 6 2 475 KN 計(jì)算總沖壓力PZ P0 P Pt 12 6 2 475 18 475 KN 根據(jù)計(jì)算結(jié)果 需選取壓力機(jī)為 沖裁模具設(shè)計(jì) 根據(jù)圖3分析 以步距中心線和條料中心線的交點(diǎn)為原O 設(shè)沖模壓力中心離O1點(diǎn)的距離分別為X Y 根據(jù)力矩平衡原理所得公式 算得X Y 沖裁模具設(shè)計(jì) 圖3壓力中心 3 凸 凹模刃口尺寸及公差的計(jì)算 根據(jù)沖孔和落料計(jì)算公式 計(jì)算出各尺寸 見表1 沖裁模具設(shè)計(jì) 5 主要零部件的設(shè)計(jì)與選用 1 凸模的設(shè)計(jì)沖孔凸模為圓形 均采用帶臺(tái)階的標(biāo)準(zhǔn)凸模 落料凸模采用電火花線切割加工 為無臺(tái)階直通式凸模 采用固定板定位 螺釘緊固 凸模長度計(jì)算為 L1 h1 h2 h3 Y其中導(dǎo)料板厚h1 8 卸料板厚h2 12 凸模固定板厚h3 18 凸模修磨量Y 18則L1 8 12 18 18 56mm選用沖床的公稱壓力 應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力P0 18 475t 最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度 5mm 工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝 按上述要求 結(jié)合工廠實(shí)際 可選用J23 25開式雙柱可傾壓力機(jī) 并需在工作臺(tái)面上配備墊塊 墊塊實(shí)際尺寸可配制 沖裁模具設(shè)計(jì) 2 凹模的設(shè)計(jì) 凹模外形尺寸的確定a 凹模厚度H的確定 H P取總壓力 184750NH 26mmb 凹模長度L的確定W1 2 1H 31 工件b 58L b 2W1 58 2 31 120mmc 凹模寬度B的確定B 步距 工件寬 2W2取 步距 32 工件 30 W2 1 5