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文檔簡介

1、重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 端蓋沖壓工藝及模具設(shè)計 摘 要本文分析了支撐板的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度和原材料性能,并具體指出了該產(chǎn)品的成型難點;擬定了模沖孔落料模具和拉伸模沖壓工藝方案;詳細(xì)闡述了排樣設(shè)計方法和過程,確定了該產(chǎn)品需要落料、拉伸的二維和排樣圖;完成了所有必要的工藝計算,包括模具刃口尺寸、各工位沖壓力、總的沖壓工藝力、壓力中心等;概述了模具概要設(shè)計方法,系統(tǒng)的闡述了模具主要零件的結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)的選用。同時闡述了模具的工作過程、各成形動作的協(xié)調(diào)性并對設(shè)備選擇和核算進(jìn)行了較為細(xì)致的敘述。關(guān)鍵詞 拉伸制件 落料模具 拉伸模 工藝分析 零件設(shè)計 模具設(shè)計AbstractAbstractThis p

2、aper analyzes the technical characteristics of the end cover such as configuration dimension precision and the capability of the raw materials .There are including the difficulties of this production in the molding ,studying out the technics of the progressive die ,making sure the layout project and

3、 the die general structure. The progressive die could complete thirteen processes that include punching, blanking, bending and so on .It has finished all needed technical count ,including the knife-edge of the mold, the force of ench process , punch technical force of the all process and the stress

4、center of the mold .It summarizes the method of designing this mold .It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motio

5、n of figurations. Besides it has a section about equipment choosing and proofreading. Keywords bend product progressive-die technical analysis die design第一章 緒 論1.1 概述沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法,用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢,其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機(jī)械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù),在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競爭力

6、,被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計算機(jī)技術(shù)等方面的知識后,已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭,以模具為中心,結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下,沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)幾十年來,沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展,它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上,如:旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等,更重要的是人們對沖壓技術(shù)的認(rèn)識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍1?,F(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)

7、的制造方式,由于高新技術(shù)的參與和介入,沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造(圖1-1)。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè),體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點,已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。 圖1-1 沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果,由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)。把產(chǎn)品概念形成、設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過程通過計算機(jī)等技術(shù)融為一體

8、,將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益,使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備,是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品,也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域,其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對模具的需求量越來越大,技術(shù)要求也越來越高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快,“十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點主要應(yīng)表現(xiàn)在 2:(1)汽車覆蓋件模;(2)精密沖模;(3)大型及精密塑料模;(4)主要模具標(biāo)準(zhǔn)件;(5)其它高技術(shù)含量的模具。目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三,其中,沖壓模占模具總量的4

9、0%以上2,但在整個模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上,與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表,我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高,代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計制造方法、手段上已基本達(dá)到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平,在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面,以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具,是我國重點發(fā)展的精密模具品種,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,與國外多工位級進(jìn)模和多功能模具相比,存在一定差距2-3。1.4 模具C

10、AD/CAE/CAM技術(shù)沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過模具技術(shù)的進(jìn)步來體現(xiàn)出來。對沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。20世紀(jì)60年代初期,國外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計算機(jī)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用。通過以計算機(jī)為主要技術(shù)手段,以數(shù)學(xué)模型為中心,采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長的方式,把模具的設(shè)計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機(jī)整體,使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù),是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計算機(jī)軟件的形式,為企業(yè)提供一種有效的輔

11、助工具,使工程技術(shù)人員借助于計算機(jī)對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化4。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期,降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜,從試點到普及的過程。進(jìn)入本世紀(jì)以來,模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快,應(yīng)用范圍更廣。在級進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面,本世紀(jì)初,美國UGS公司與我國華中科技大學(xué)合作在UG-II(現(xiàn)為NX)軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、

12、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。具有特征識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色,已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時,新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。我國從上世紀(jì)90年代開始,華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在AutoCAD軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC,包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程5個模塊。上海

13、交通大學(xué)為瑞士法因托(Finetool)精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來,國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列,如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等4。展望國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展,本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中,通過與計算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合,人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快,學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE

14、/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物,其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個方面。主要表現(xiàn)在4:(1)模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高;(2)基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪;(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;(4)與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。第二章 汽車軸承端蓋 汽車軸承端蓋是應(yīng)用廣泛的機(jī)械零件之一,也是軸承座的主要外部零件。本套模具設(shè)計中,我所設(shè)計的是與其他零件配合使用的汽車軸承端蓋。由于加工產(chǎn)生變形也會對零件的外形產(chǎn)生影響,所以選用了延展性能好,易于拉深成形的08F材料,材料厚度為1m

15、m。此零件尺寸精度高,為保證密封,內(nèi)表面要求光亮平整。本設(shè)計采用沖壓成形,沖壓出的成形件如下圖所示: 沖壓加工與其他加工方法相比,無論在技術(shù)方面,還是在經(jīng)濟(jì)方面,都具有許多獨(dú)特優(yōu)點,如生產(chǎn)件的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高穩(wěn)定性、高生產(chǎn)率、耗費(fèi)低,特別適宜大批量生產(chǎn),易與機(jī)械化和自動化。 第三章 合理工藝方案的選擇3.1 毛坯尺寸計算 根據(jù)零件圖得相應(yīng)尺寸:(1) 修邊余量 相對直徑:(。,查表, 。故實際凸緣直徑(2) 毛坯直徑計算: 將工件分為兩部分:部分(如圖2-1): 部分(如圖22): 3.2 確定拉深次數(shù)如果階梯形零件的相對厚度t/D0.01,而階梯之間直徑之差和零件的高度較小時

16、,可以一次拉深成形。t/D=1/790.0130.01,而零件的高度較小,初次判斷該階梯零件可以一次成形。用實質(zhì)方法判斷能否一次成形:用階梯形零件的假想拉深系數(shù)與圓筒形件的第一次拉深的極限拉深系數(shù)相對比,如,可一次拉深成形;否則,多次拉深成形。 即不可一次拉深成形,需要進(jìn)行多次深。階梯拉深的方法:當(dāng)任意兩相鄰階梯直徑的比值dn/dn-1 都不小于相應(yīng)的圓筒形件的極限拉深系數(shù)時,其拉深方法為由大階梯到小階梯依次拉出。a.最大階梯33.54,h1/d1=4/33.5=0.119,D/d1=79/33.5=2.35,查表3.1 有凸緣圓筒形狀件第一次拉深的極限拉深系數(shù)得h/d=0.38,而 實際h1

17、/d2=0.1190.38,故該階梯可以一次拉深;b.最小階梯2710,h2/d2=10/27=0.37,d1/d2=33.5/27=1.24, 查表3.1 有凸緣圓筒形狀件第一次拉深的極限拉深系數(shù)得h/d=0.49, 而實際h2/d2=0.370.49,故該階梯可以一次拉深。結(jié)論:適合沖壓。 3.3 確定合理方案 該沖壓件有落料、拉深、再拉深、切邊工序,可以排出以下方案: 方案一:都按基本工序進(jìn)行; 方案二:落料與拉深復(fù)合,其余按基本工序; 方案三:落料與拉深復(fù)合,拉深與切邊復(fù)合; 方案四:落料、拉深與在拉深復(fù)合,其余按基本工序。分析上述方案,方案一工序復(fù)合程度低,單工序模具結(jié)構(gòu)簡單、制造費(fèi)

18、用低,但生產(chǎn)效率低;方案三,生產(chǎn)效率較高,再拉伸和切邊復(fù)合模具較為復(fù)雜,不宜采用。方案四中,生產(chǎn)效率較高,階梯經(jīng)計算不能一次完成拉深,不宜采用;方案二雖然復(fù)合程度不強(qiáng),但考慮后續(xù)成形比較簡單,可以采用單工序模,所以采用方案二。 第四章 端蓋落料拉深模的設(shè)計與計算4.1 排樣設(shè)計零件外輪廓尺寸為79mmx79mm,考慮操作方便,采用單排。如圖4-1所示:由表2-18,查得搭邊數(shù)值為a=1.0mm,=0.8mm 條料寬 b=79+2a=81mm 進(jìn)距 h=79+=79.8mm 圖4-1 排樣圖4.2 沖壓力計算4.2.1 沖壓力沖裁力:=kLt =1.33.14791300 96743N式中:落料

19、力(N);L工件外輪廓周長,mm;t材料厚度;材料的抗剪強(qiáng)度(Mpa),查表8-7得220340 Mpa,取300Mpa。k-系數(shù),一般取1.3。4.2.2 卸料力、推件力、頂件力 K=0.0396743 2902N =0.196743 =9674.3N 式中: 卸料力因數(shù),其值由表2-37查得0.03 =0.137816=9674.3N 4.2.3 拉深力 4.2.4 壓邊力 判斷是否使用壓邊力:用平面端面凹模 不用壓邊圈的條件是:t/D0.045(1-m) 計算得0.0130.0306所以要用壓邊圈 查表得p取0.81.2,p=1 4.2.4 模具總沖壓力=96743+2902+9674.

20、3+9674.3+3.901=122902.6N4.3 壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作,應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則,會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷,使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損,模具導(dǎo)向零件加速磨損,減低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心按下述原則確定:(1)對稱形狀的單個沖裁件,沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。(2)工件形狀相同且分布位置對稱時,沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。(3)形狀復(fù)雜的零件,多孔沖模,級進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。由于此落料件為圓形件,因此它的壓力中心即重心就是

21、此件的圓心。4.4 工作零件尺寸計算此為落料拉深模,故以落料凹模為基準(zhǔn)計算,落料凸模按間隙值以落料凹模為基準(zhǔn)計算,沖裁間隙是沖裁件中凸模與凹模刃口之間的間隙。凸模與凹模每側(cè)的間隙稱為單面間隙,用 Z/2 表示;兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙,用 Z 表示;沖裁間隙對沖裁過程有著很大的影響;對沖裁件的質(zhì)量起決定性的作用;對沖壓力和模具壽命也有較大的影響。查表4.5 可得:沖裁模初始雙面間隙:Zmax=0.100mm,Zmin=0.140mm。4.4.1 刃口尺寸計算1. 落料凹模由于本工序為落料,沖裁形狀簡單,為圓形沖裁,采用凹模與凸模分開加工的方式。采用凹模與凸模分開加工,其優(yōu)點是凸、凹模具有互換性

22、,便于成批制造,以及維修與更換;缺點是:為了保證間隙在合理范圍內(nèi),需要采用較小的凸凹模制造公差,才能滿足 p+ dZmax-Zmin。落料凸模按間隙值ZminZmax=0.100mm0.140mm配制配制。未注公差按公差等級IT12級計算,經(jīng)查表得=0.3 查表4.6,得沖裁時凸模凹模制造公差為:=0.020, =0.030;查4.7 沖裁模磨損系數(shù) X 得X=0.5; 經(jīng)校核可知: 不成立,所以減小制造公差。合理。 式中: -凹模尺寸,mmD-毛坯直徑,mm; 工件制造公差,mm; -落料凹模的制造公差。 2落料凸模凸模尺寸計算公式: 式中: D拉深件內(nèi)、外形的基本尺寸; 制件公差; Z最小

23、合理間隙; 落料凸模的制造公差。凸模尺寸如圖4-2: 圖4-2 凸模3. 拉深凸凹模的尺寸 查沖壓工藝及模具設(shè)計表: 式中: Dp拉深凸模尺寸; Dd拉深凹模的基本尺寸; 制件公差; C拉深中凸凹模單邊間隙,C=(1-1.1)t=1.1mm; 拉深凸模的制造公差; 拉深凹模的制造公差。4.4.2 工作零件外形尺寸確定1. 凹模厚度H,凹模壁厚C的確定:H=KB=0.37924mm 式中:B凹??椎淖畲髮挾?; K系數(shù),其值查表2-9得:K=0.3。 但是本次模具不是落料單工序模,因此,落料凹模的對應(yīng)尺寸應(yīng)該比拉深凸模原則上高1個料厚t才可滿足強(qiáng)度要求.但是在此模具設(shè)計,凹模里面還有卸料結(jié)構(gòu)。初步

24、H取為40mm。 C=(1.5-2)H,取50mm。凹模尺寸如圖4-3: 圖4-3 凹模2. 凸凹模壁厚的確定凸凹模壁厚應(yīng)受最小限制。查表,最小壁厚=2.3mm,取=4.8mm。凸凹模尺寸如圖4-4:圖4-4 凸凹模4.5 沖床選用4.5.1 沖壓設(shè)備的選擇依據(jù):1所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于總沖壓力,即F壓F總。2壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度,因此對于沖裁,彎曲等模具,其行程不于過大,以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對于拉深模,壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上,以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。3所選壓力機(jī)的最大高度應(yīng)與沖模的閉

25、合高度相適應(yīng)。即滿足:沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。4壓力機(jī)工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸,并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時,對工作臺的受里條件也是不利的。4.5.2 壓力機(jī)的選擇根據(jù)總沖壓力=122.9KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,查表9-3,可采用開式可傾臺式壓力機(jī)。開式可傾臺壓力機(jī)參數(shù):公稱壓力: 160kN滑塊行程: 70mm最大閉合高度:220mm封閉高度調(diào)節(jié)量: 60mm工作臺尺寸(前后mm左右mm):450300模柄尺寸(直徑mm深度mm):f50704.6 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸

26、4.6.1 非標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)尺寸確定 根據(jù)落料拉深模形式特點,確定其它模具模板尺寸列于表4-1。表4-1序號名稱長寬厚(mm)材料數(shù)量1固定卸料板160160124512凸凹模固定板200200203513推件塊 34.234.242451注:設(shè)計時滿足配合要求,零件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以零件圖為準(zhǔn),如圖4-54-8。 圖4-5 固定卸料板 圖4-6 凸凹模固定板 圖4-7 壓邊圈 圖4-8 推件板(注:設(shè)計時滿足配合高度,零件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以零件圖為準(zhǔn)。)4.6.2 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 1. 落料拉深模模架隨著冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和新型模具材料的出現(xiàn),模具結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化,雖然模具的結(jié)構(gòu)類型很多,但對其基本要求

27、是一致的。即不僅能沖出合格的零件,適應(yīng)生產(chǎn)批量的需要,而且要求操作方便,生產(chǎn)安全、壽命長、成本低,以及制造和維修方便。隨著冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)實施以來,在設(shè)計模具時對沖模模架的選擇一般都是按國家標(biāo)準(zhǔn)來選的。查表,本次設(shè)計中用到的落料拉深模模架見表4-2:表4-2凹模周界D閉合高度上模座GB/T2855.1下模座GB/T2855.2導(dǎo)柱GB/T2861.1導(dǎo)套GB/T2861.3LBD0最小最大數(shù)量1122200200170210規(guī)格200200452002005032150 內(nèi)六角螺釘 (GB70-76)上模座與固定板連接用螺釘,下模座與固定板連接用螺釘分別為:數(shù)量:4 規(guī)

28、格:M8 L取60mm, 2838HRC。 數(shù)量:4 規(guī)格:M8 L取40mm, 2838HRC。固定板卸料板與凹模連接用螺釘: 數(shù)量:4 規(guī)格:M8 L取16mm, 2838HRC。各個尺寸見表4-3: 表4-3 3. 模柄結(jié)合壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn),查表10-47,選擇的是凸緣式模柄(GB2862.3-81)B型,基本尺寸為50的模柄。其中h取成100mm。4. 圓柱銷 (GB/T119.1)上模座與固定板連接用圓柱銷數(shù)量:2 選d=10mm的圓柱銷,L取60mm。 下模座與凹模連接圓柱銷數(shù)量:2 選d=10mm的圓柱銷,L取60mm。固定卸料板與凹模連接用圓柱銷數(shù)量:2 d=6mm ,L=24mm

29、。見表4-4:表4-45. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套A.導(dǎo)柱 查表10-39,選取A20/22h5110型導(dǎo)柱(GB/T2861.1)。如圖4-9。 圖4-9 . 圖4-10 B導(dǎo)套 查表10-42,選取A20/22H67028型的導(dǎo)套(GB/T2861.3)。如圖4-10。6. 擋料銷 查表10-59,選取A10擋料銷。4.7 端蓋落料拉深模及落料拉深后的半成品端蓋落料拉深模的裝配圖見圖4-11。 圖4-11 端蓋落料拉深裝備圖板料經(jīng)第一道工序之后得到如圖4-12所示的零件形狀。圖4-12 第一道工序工件圖第五章 軸承端蓋再拉深模的設(shè)計與計算5.1 工件沖壓力的計算5.1.1 拉伸力拉深力計算: =Lt=

30、 3.14263001=24492N 式中:F沖裁力(N);L沖裁周邊長度, t材料厚度;材料的抗拉強(qiáng)度,取300 N/。5.1.2 沖壓力總的沖壓力 = 24492N5.2 拉深模工作零件尺寸及外形尺寸計算確定原則: 1)以工件的標(biāo)注為基礎(chǔ),即標(biāo)注為工件內(nèi)尺寸的以凸模為基準(zhǔn);標(biāo)注為工件外尺寸的以凹模為基準(zhǔn)。 2)應(yīng)考慮模具的磨損和工件的回彈。5.2.1 凸模尺寸計算零件圖中未注公差的尺寸按IT12級.則由公式=(d + 0.4)計算: 式中: d工件尺寸; 制件公差, 查表得=0.3mm; 凸模制造偏差, 查表=0.040mm。由此得出再拉深模凸模尺寸如圖5-1所示: 圖5-1二次拉深模凸模

31、凸模強(qiáng)度校核:該凸模不屬于細(xì)長件,因此強(qiáng)度足夠。5.2.2 凹模尺寸計算= (d + 0.4+2C)=(+ 2C)=(26.12+2.2)=28.32mm 式中: d工件尺寸; X磨損系數(shù),查表得X=0.75; 制件公差, 查表得=0.3mm; 凹模制造偏差:查表取0.070mm; C拉深模間隙,C=(11.1)t=1.1mm。凹模厚度H,凹模壁厚C的確定:H=KB=0.428.3212m 式中: B凹??椎淖畲髮挾?; K系數(shù),其值查表2-9得:K=0.4。 H取為40mm。 C=(1.5-2)H,取20mm。由此得出二次拉深凹模尺寸如圖5-2所示: 圖5-2 二次拉深模凹模5.3 壓力機(jī)的選

32、擇根據(jù)總沖壓力 F總=24492N,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,查表9-3,選用開式可傾臺壓力機(jī)。開式可傾臺壓力機(jī)參數(shù):公稱壓力: 250kN滑塊行程: 80mm最大閉合高度:250mm封閉高度調(diào)節(jié)量: 60mm工作臺尺寸(前后mm左右mm):4503005.4 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸5.4.1 非標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)尺寸確定根據(jù)模具的形式特點: 確定其它模具零件尺寸列于表8-1。表8-1序號名稱直徑厚(mm)材料數(shù)量1定位板1102035鋼12凹模固定板1102045鋼1注:設(shè)計時滿足配合高度。本模具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖如圖5-35-5所示。 圖5-3 定位板圖5-4 凹模固定板5.4.2

33、 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 1.二次拉深模模架查表,本次設(shè)計中用到的模架見表5-2。表5-2凹模周界閉合高度上模座GB2855.5-81下模座GB2855.6-81導(dǎo)柱GB2861.1-81導(dǎo)套GB2861.6-81LBD0最小最大數(shù)量1122100100140170規(guī)格100100301001004020110/1302070282. 螺釘上模座與模柄用內(nèi)六角螺釘 連接(GB70-76):數(shù)量:4 規(guī)格:M820, 2838HRC。上模座與凹模固定板用內(nèi)六角螺釘(GB70-76)連接:數(shù)量:4 規(guī)格:4M845, 2838HRC。下模座用內(nèi)六角螺釘(GB70-76):數(shù)量:4 規(guī)格:4M1056,283

34、8HRC。3. 模柄結(jié)合壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn),查表10-47,選擇的是壓入式模柄(GB28612.1-81)A型,基本尺寸為30mm的模柄。其中h取成75mm。4. 圓柱銷 (GB119-76)上模座與凸模定位:數(shù)量: 2 規(guī)格:848,2838HRC。5. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套A.導(dǎo)柱 查表10-39,選?。篈20120型導(dǎo)柱(GB/T2861.1); B.導(dǎo)套 查表10-42,選取:A207028型導(dǎo)套(GB/T2861.6)。5.5 端蓋二次拉伸后的產(chǎn)品如圖5-6,5-7所示: 圖5-6 端蓋二次拉深模圖5-7 端蓋第二道工序工件圖第六章 切邊模的設(shè)計與計算6.1沖壓力的計算 6.1.1沖壓力沖裁力: F落

35、 =KLt =1.3202.23400 =78.85KN式中:F落落料力(N);L工件外輪廓周長,L202.2mm;t材料厚度;材料的抗剪強(qiáng)度(Mpa),查表8-7得330450 Mpa ,取300Mpa。 6.1.2 卸料力 F卸K卸F落 =0.04578.85=3.55KN 式中:K卸卸料力因數(shù),其值由表2-37查得K卸0.045. 6.1.3推件力F推=K推F孔 =.05578.85 =4.33KN 式中:K推推件力因數(shù),其值由表2-37查得推0.055; 6.1.4模具總沖壓力 F總 F沖F卸F推 78.85+3.55+4.34 86.74KN6.2 工作零件尺寸計算對于形狀復(fù)雜或厚度

36、小的工件,為了保證凸凹模的間隙,必須采用配合加工。本次切邊零件為不規(guī)則零件,所以需要使用配合加工。如圖所示為一落料件,應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。根據(jù)前面的工藝分析,零件未標(biāo)注公差均按IT12級處理。磨損系數(shù)x取0.5。6.2.1落料刃口尺寸計算圖中出圓角為B類尺寸其余均為A類尺寸, 式中: x磨損系數(shù). 制件公差(取0.18) 落料件最小極限尺寸 0.045mm式中: x磨損系數(shù). 制件公差 基準(zhǔn)制件偏差 凸模相應(yīng)尺寸: 6.3 凸凹模尺寸設(shè)計6.3.1 切邊凹模的尺寸設(shè)計 根據(jù)凹模高度的經(jīng)驗公式 式中:B為凹??椎淖畲髮挾龋琺m K系數(shù),其值查表 K=0.4 在此取H=45mm凹模壁厚:C=(1.52)h凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)強(qiáng)度要求查表知,該凹模的最小壁厚大于3.8mm 所以 取C=50mm 圖6-1 切邊凹模 6.3.2 切邊凸模的尺寸設(shè)計 該凸模的高度根據(jù)卸料版決定,即取H=70mm 其切邊凸模如圖 圖6-2 切邊凸模 6.4切邊模沖床的選用 根據(jù),所以選擇開式壓力機(jī)J23-160,壓力機(jī)參數(shù)如下:公稱壓力: 250kN滑塊行程: 80mm最大閉合高度:250mm封閉高度調(diào)節(jié)量: 60mm工作臺尺寸(前后mm左右mm):4503

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