焊接模具設計 [文檔在線提供].doc

1、焊片級進模具課程設計說明書目錄一、零件工藝性分析 二、沖壓工藝方案的確定 三、主要設計計算 1、排樣方式的確定及其計算 2、沖壓力的計算 3、壓力中心的確定 4、工作零件刃口尺寸計算 5、卸料橡膠的設計 四、模具總體設計 1、模具類型的選擇 2、定位方式的選擇 3、卸料出件方式的選擇 4、導向方式的選擇 五、主要零部件設計 1、工作件的結構設計 2、模架及其他零部件確定3、固定結構的設計 4、導料板的設計 5、卸料部件的設計 六、模具總裝圖 七、沖壓設備的選擇 八、參考文獻： 九、裝配圖、凸模板、凹模板、下模座三維圖 設計說明書圖1-1所示為焊片零件沖裁圖，材料H62銅片,厚度t=0。7mm,

2、大批量生產,試確定沖裁工藝性，設計沖裁模。圖1-1一、 零件的工藝性分析1. 結構工藝性分析 1 零件形狀簡單、對稱。圓弧與直線處無尖角。沖件上無懸臂和狹槽。最小孔邊距為2。251。2=1。052.0（由表查得凸凹模最小壁厚)。該沖件端部帶圓弧,用落料成形是允許的。分析公差和表面粗糙度 公差 該件上未標注特殊公差，全部按IT14級選用，低于沖孔可以達到的精度等級IT10。 表面粗糙度 零件圖上無特殊要求。 被沖材料為H62,含鋅多，具有一定的沖裁性能。二、 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序,可以有以下三種工藝方案：方案一:先落料，后沖孔。采用單工序模生產.方案二：沖孔-落料級

3、進沖壓.采用級進模生產。方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩副模具,成本高且生產效率低，難以滿足大批量生產要求。方案二也只需要一副模具，在模具上可以設置導正銷，保證沖壓件形位精度,生產效率高,操作方便，工作精度也能滿足要求。通過對上述兩種方案的比較分析，該零件的沖壓方案采用方案二為佳。三、 主要設計計算1、排樣方式的確定及計算通過查表比較分析,且由經驗得搭邊值a=3mm，b=2mm,步距s=14mm，條料寬度B=45mm.排樣圖如圖12所示，材料利用率最高.一個步距的材料利用率=(nA/BS)x100A=165。6231-31。17255。9639=128。4867 mS0=BS=45x14=

4、630（m) n=2所以=128。4867x2/630x100=40。8%查板材規(guī)格,取900x1800的銅板，每張銅板可剪裁為45x360=10（張）條料（45x3600)圖122、沖壓力的計算該模具采用級進模，選擇彈性卸料、下出件。由F=KLtbF-沖裁力 L-沖減周邊長度 t-材料厚度 b-抗剪強度K-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學性能與厚度的波動等因素引入的修正系數，一般取K=1。3F總=F+F卸+F推 F壓=1。3F總 t=0.7mm查表得b=300MPa所以沖裁力F=F沖+F落=1。3x60.3925x0.7x300/1000+1。36.3x+2.4+1。2x0。7x3

5、00/1000=24。265KN由卸料力F卸=K卸F落 F推=nK推F沖K卸、 K推卸料力系數、推件力系數 查表得 K卸取0.04，K推取0。06n同時卡在凹模孔口的沖件數取n=10,所以有F卸=0.04x16.476=0。659kN F推=10x0.06x7。789=4。6734kN所以有F總=F+F卸+F推=24。265+0.659+4.6734=29.5974KNF壓=1.3xF總=1。3x29。5974=38.476KN初選壓力機,如下表所示：表一 所選擇壓力機的相關參數型號公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm立柱距離/mm可傾斜角/·封閉高度調節(jié)量

6、/mmJ231010045180300×4501803535J231616055220300×45022035453、壓力中心的確定根據排樣圖選擇落料型孔的中心為坐標軸原點，型孔對稱軸為坐標軸。如圖13所示 因圖形對稱于x軸，y軸方向的壓力中心必然在x軸上，即Yo=0。壓力中心距y軸的距離xo可用下式求出：Xo=XiLi/Li 而式中，Li=206。07各沖裁處的坐標值和沖切長度分別為：沖孔1: 圓 長度19.792 壓力中心點（7，12）沖孔2: 圓弧 長度3。7699 壓力中心點（7，-2.96）直線 長度0.6 壓力中心點(5。8，3.45）圓弧 長度3。7699 壓

7、力中心點（7，-3。94）直線 長度0.6 壓力中心點（8。2，3。45）沖孔3： 圓 長度19。792 壓力中心點(28,12）沖孔2： 圓弧 長度3.7699 壓力中心點(28，2。96)直線 長度0.6 壓力中心點（26.8, 3。45）圓弧 長度3.7699 壓力中心點(28，3。94）直線 長度0。6 壓力中心點(29。2, 3.45)側刃1： 直線 長度1。5 壓力中心點（35，-21。75)直線 長度14 壓力中心點（28，-21）落料1: 圓弧 長度32.341 壓力中心點（7,12。83)直線 長度9.7971 壓力中心點（-9.25，1.15）圓弧 長度7.0686 壓力中

8、心點（7,5。18）直線 長度9。7971 壓力中心點(4。75,1.15)落料2： 圓弧 長度32.341 壓力中心點（14，12。83）直線 長度9.7971 壓力中心點（11.75,-1.15)圓弧 長度7。0686 壓力中心點(14,5。18)直線 長度9.7971 壓力中心點（16。25，1.15）側刃1: 直線 長度1.5 壓力中心點(7， 21。75）直線 長度14 壓力中心點(-14， 21)總長度=206。0712 壓力中心點Xo=7。264 Yo=0圖1-34、工作零件刃口尺寸計算在刃口尺寸計算時需注意：設計落料模時應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

9、尺寸獲得.設計沖孔模時應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.查表確定初始間隙Zmax=0。049mm Zmin=0。035mm Z= Zmax Zmin=0。0490。035=0.014mm凸=0.02mm 凹=0。02mm1計算沖孔模刃口尺寸： 沖孔模形狀簡單，可以用分別制造法計算:d 1凸=（6。3X）0 凸 查表得:x=0.5 d 1凸=（6.30。5x0。36)00。02 =6。480- 0.02d 1凹=（6。3X+Zmin）0+凹 =6.5150+0。02d 2凸=（1.2X）0- 凸 查表得：x=0。75 d 2凸=（1.20.75x0.25)0-0

10、。02 =1。390 0.02d 2凹=（1.2X+Zmin）0+凹 =1。4250+0。02d 3凸=(3X）0 凸 查表得：x=0。75 d 3凸=（30.75x0。25）0-0.02 =3。1870- 0.02d 3凹=(1.2X+Zmin）0+凹 =3.2220+0。022. 計算落料模刃口尺寸：落料模形狀復雜，故用配作法制造模具刃口。凹模磨損后，凹模尺寸均變大：A1凹=(12-X）0+凹 查表得：x=0.5A1凹=（120。5x0.43）0+0.43/4 =11.7850+0.1075A1凸=(12X-Zmin）0凸 =11。7550- 0。1075A2凹=（2.25-X）0+凹 查

11、表得：x=0。75A2凹=（2。250。75x0。25）0+0.0625 =2。060+0.0625A2凸=（2。25XZmin）0凸 =2.030- 0。0625A3凹=（4.5X)0+凹 查表得：x=0.75A3凹=（4.50.75x0.3)0+0。75=4.2750+0.75A3凸=（4.5-XZmin）0-凸 =4。240- 0.75A4凹=（24-X）0+凹 查表得：x=0.5A4凹=（24-0。52x0。5）0+0.12=23。740+0.12A4凸=（24X-Zmin)0凸 =23。7050- 0。12四、 模具總體設計1、 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知,采用級進沖壓,所以模

12、具類型為級進模。該套模具的工作原理分析：該模具設有五個工位：第一個工位完成6.3圓孔和長圓孔和切掉一個側刃；第二個工位落工件外形的料，第一個零件加工完成從漏料孔中落下;由于間距太小，為了保證模具一定的剛度，需設一個空工位，這就是第三個工位；第四個工位完成6.3圓孔和長圓孔；第五個工位落工件外形的料并切掉一個側刃;連續(xù)送料，連續(xù)沖裁,此后壓力機每沖裁一次，完成兩個工件的沖裁加工。2、 定位方式的選擇因為該模具采用的是條料,控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置.控制條料的送進步距采用側刃定距。3、 卸料、出件方式的選擇因為工料厚度為0.7mm,相對較薄，卸料力也比較小,故可采用彈性卸料。又因為

13、是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。4、 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質量，方便安裝調整，該級進模采用對角導柱的導向方式.導向方式如圖14.圖14五、 主要零部件的設計(一）確定凸模及側刃外形尺寸:凸模包括三種兩個個落料凸模和四個個沖孔凸模.對于落料凸模采用鉚接法固定，對于沖孔凸模應做成臺階式。該模具采用彈性卸料板卸料，因此，凸模長度L： L=h1+h2+t+h h1凸模固定板厚度 h2卸料板厚度 t導料板厚度 h附加長度所以1.沖壓凸模1:L=h1+h2+t+h=16+16+4+29=65mm2沖壓凸模2：L=16+16+4+29=65mm3落料凹模： L=16+

14、16+4+29=65mm4側刃： L=16+16+4+29=65mm（二)確定凹模板的外形尺寸凹模采用正式凹模，安排凹模在模具上的位置時，要依據計算壓力中心的數據,將壓力中心與模柄中心重合。1由排樣圖確定各凹模型孔位置 凹模型孔位置如下圖1-3所示（排樣圖上有兩側刃孔）。2確定凹模外形尺寸凹模厚度：H=ks（不小于15mm） 查表得k=0.3 s=48 H=0.3x48=16（圓整）垂直于送料方向的凹模寬度B: B=s+(2.54）H=48+(2。54)x16=100（圓整)送料方向上的凹模長度L: L=s1+ks2=56+2x25=125(圓整）凹模整體標準化，取為125mmX100mmX1

15、6mm 圖14(三）、卸料彈簧的設計(1）根據模具結構初選4根彈簧，每根彈簧的預壓力為： FoF卸/n=0.659x103/4）=164。7N（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 h工+h修模=1+0。7+4=5.7mm（3）選取13號壓簧，工作極限負荷780N，外徑20mm，鋼絲直徑4mm，自由長度45mm (4)最大允許壓縮量 hj =h0h預=459.4=35。6mm(5）預壓縮量 h預=242.5/780x35.6=11。07mm （6)總壓縮量 h總=11。07+5.7=16。77mm（7)總壓力 F總=164.7x16.77/11。07=249。5N工作極限

16、負荷大于總壓力，所以彈簧滿足要求。所以選用工作極限負荷780N，外徑20mm,鋼絲直徑4mm,自由長度45mm的壓簧(四)、模架及其他零部件的確定以凹模周界尺寸為依據，再結合壓力機最大閉合高度，選擇模架規(guī)格。所以有導柱dxL為別為22x160、25x160；導套dxL分別為22x88x36、25x83x36。取上模座厚度H=35mm，上模墊板厚度H=8mm,固定板厚度H=16mm，下模座厚度H=35mm,所以有，該模具的閉合高度為H=40+8+8+57+28+452=184mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23-25的最大裝模高度（220mm)，可以使用。所以有上模座尺寸：125x100x

17、35 下模座尺寸：125x100x35 墊板：125x100x8凹模板：125x100x16 凸模固定板：125x100x16 （五）、固定結構的設計上模采用4x直徑為6的銷釘，下模采用4XM8的螺釘緊固，和4x直徑為8的銷釘定位（六）、導料板的設計導料板的內側與條料接觸,外側與凹模平齊，導料板與條料質檢的間隙取1mm，這樣就可以確定導料板的寬度，導料板的厚度根據結構確定.導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40HRC45HRC，用螺釘固定在凹模板上面。(七）、卸料部件的設計1卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模板的周界尺寸相同，厚度為16mm 即尺寸為:125x100x16卸料板采用45鋼制作，淬火硬度為40HRC45HRC。2卸料螺釘的選用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為18，螺紋部分為M12.卸料釘尾部應留有足夠的行程空間.卸料螺釘擰緊后,應使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。六、 模具總裝圖通過以上設計,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（6個）、凸模固定板及卸料板組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座