固定夾的沖壓工藝及模具設(shè)計

-1圖2.1所示為固定夾的零件參數(shù)圖，材料為Y2，材料厚度為1.2mm，圖2.1的沖,,0.520.520孔的位置度公差為:、。-2濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計2.1.3得r,r，kt(2.1)式中:r0k——中性層的系數(shù);t[2]表2.1中性層位置系數(shù)3/4455/66/78/9110/98/7R/t0.750.80.8330.8570.88911.1111.143K0.2940.3010.3050.3080.3120.3250.3366/55/44/37/510/73/28/55/3R/t1.21.251.3331.41.4291.51.61.667K0.3450.3490.3560.3620.3640.3690.376r,r，kt,2，0.38，1.2,2.456(mm)根據(jù)固定夾的零件圖可得出，零件的圓角半徑較大()，圖2.2-3L,L，L(2.2)0式中:L——毛坯的展開長度(mm);OL——直線部分的長度和(mm);直，，R,r，kt,1，0.35，1.2,1.366(mm)11R,r，kt,2，0.38，1.2,2.46(mm)20在圖2.22L,2D(R，R),D(2.3)(R，R,D)12cos，A,(2.4)R，R12根據(jù)公式2.32L,2D(R，R),D,3.82(mm)根據(jù)公式2.4得:(R，R,D)12cos，A,R，R122.456，1.366,3.8,1.366，2.4560，A,arccos0.00576,89.71所以:直線部分的長度為:L,L-2L,20,2，0.38,12.36(mm)直總2，A,15.34(mm)2,r()L,,2，3.14，2.456，0.9彎-4L,L，L,12.36，15.34,27.8(mm)0L,28mm取。所以工件的展開尺寸為25mm×28mm，圖2.3分析:采用該方案連續(xù)模的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高，并且落料工序在彎曲工方案。-5落料彎曲模的設(shè)計3.13.1.43.2沖壓工藝方案[2]a,1.2mma,1.5mm查表得:兩沖裁件之間的搭邊值,側(cè)搭邊值。圖3.1-63.2.2條料寬度的確定0B,(C，2a)(3.1),,2式中:Ca——側(cè)搭邊值。[2]查條料寬度公差表,查得條料寬度偏差a=1.5;,,,,20.150.153.2.3排2S,長，寬h,D，a,25，1.2,26.2(mm)圖3.2一個進距內(nèi)的材料利用率QnS(3.2)-7Bh1，700[2]根據(jù)條料尺寸規(guī)格表查表選取的毛坯材料規(guī)格:500mm×1000mm×1.2mm10001000n,,,32.2051B31取整,可以沖得32500,a500,1.21n,,,19.032h26.2可以得19n,n，n,32，19,608(件nS608，700Q1,，100%,，100%,85.12%Bh500，1000橫向裁時的條料件數(shù):500500n,,,16.123B31可以沖得16條。1000,a1000,1.21n,,,38.122h26.2可以得38n,n，n,16，38,608(件)3.2.4-8[2]P,Lt,(3.3)式中:P——沖裁力，(N);L——沖裁件沖切輪廓長度t——沖裁件的厚度τ——材料抗剪強度，(MPa)等因素，實際所需沖裁力須增大30%[2]。查表得，材料LY21—Y2的抗剪強度為280~310MPa，取根據(jù)公式3.3落料時的沖裁力為:P,Lt,,106，1.2，300,38.16(KN)0F,1.3P,1.3，38.16,49.608(KN)10F,KF(3.4)式中:K[2]K,0.02~0.05K,0.05F,KF,0.05，49.608,2.4804(KN)21F,KF(3.5)式中:K——推件力系數(shù)[2]K,0.02~0.06查頂件力系數(shù)表得:，取。根據(jù)公式3.5-9F,KF,0.06，49.608,2.97(KN)[2]2KBt0.7,bF,(3.6)式中:F——沖壓行程結(jié)束時不校正時的彎曲力(N);安全系數(shù)，一般取1.3;K——t——彎曲件的厚度r——內(nèi)彎曲半徑,,400MPaσ——彎曲材料的抗拉強度(MPa)，bb根據(jù)公式3.6得:22KBt0.7,0.7，1.3，1.2，400bF,,4.51(KN)=ur，t2，1.2所以可得:F,80%F,80%，4.51,3.61(KN)uF,F，F(xiàn),4.51，3.61,8.12(KN)5u壓F,F，F(xiàn)，F(xiàn)，F(xiàn)，F(xiàn)12345總根據(jù)總的沖壓力，查《沖模設(shè)計手冊》初選壓力機為:開式雙柱可傾壓力機-10[2]查開式固定壓力機主要技術(shù)規(guī)格表，J23-10滑塊行程:45mm-10最大裝模高度圖3.3[2]Z,0.132mmZ,0.180mm，,工件尺寸dD00凸模尺寸D,(D,Z)d,(d，x,)，,，,凹凹凹模尺寸D,(D,x,)d,(d，Z)凹00-11式中:D，dDDd，d——沖孔凸凹模刃口尺寸;凸凹Z——最小間隙;最小xδ，δ——凸凹模制造公差，詳見表。凹凸,,,0.02mm,,，0.025mm,，,,,0.02，0.025,0.005(mm)Z-Z,0.18,0.132,0.048(mm)圖3.4002825-12，,凹D,(D,x,)凹，,0.0250.025凹D,(D,x,),(28,0.5，0.52),27.74(mm)凹，,0.0250.025凹D,(D,x,),(25,0.5，0.52),24.47(mm)凹000D,(D,Z),(27.74,0.132),27.61(mm),,凹凸-0.02-0.02000D,(D,Z),(24.47,0.132),24.34(mm),,凹凸-0.02-0.02最小1凸導(dǎo)[2]查間隙表得:，-133,A(3.7)()L,L,,凹0(3.8)L,(L,Z)凹,,凸δ、δAt[2]查公差表得，按照IT9,0.363,0.090.09AL,(L,,),(7.64,0.75，0.36),7.37(mm)凹000L,(L,Z),(7.37,1.8),5.57(mm)凹,,,,凸寸，H,KB沖裁件的最大外形尺寸;B——[2]查板厚系數(shù)值,查得根據(jù)公式3.9取;C,(1.5~2)H,1.5，16~2，16,24~32(mm)(3.10)取;-14(3.11)L,100mm查表取標準值，取;所以，凹模輪廓尺寸為100mm×100mm×16mm。材料選用T10A，[2]60~64HRCL,h，h，h(3.12)式中:L—凸模長度，(mm);h—凸模固定板厚度，(mm);1h—卸料板厚度，(mm);h—卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度，(mm)。h,16mm被預(yù)壓后的厚度為;所以凸模長度為:3L,h，h，h,20，10，16,46(mm)123板-15Pd=(3.13)式中:P——最大沖裁力n66200d,,3.3(mm)所以查標準最少直徑為M4即可，本次設(shè)計選用M6和M4柱[2]銷標準值，查得圓柱銷的尺寸為υ8mm，防轉(zhuǎn)圓柱銷的尺寸選υ6mm落料彎曲模所選壓力機的模柄尺寸為面平整，所以采用彈壓卸料板，卸料板厚度為10mm;長寬與落料凹模一致為3.6.7L,L,L，L[3]查卸料螺釘尺寸表，可選卸料螺釘為:，。-16[3][3]導(dǎo)套規(guī)格查表,選用A20H6×65×23GB/T2861.6;導(dǎo)柱規(guī)格查表,選用A20h5×130GB/T2861.1。從經(jīng)濟上考慮，降低模具的生產(chǎn)成本，選用模座的材料為HT200，要[2]求;導(dǎo)套、導(dǎo)柱的材料為20鋼，熱處理要求滲碳0.8~1.2mm，硬度為C圖3.5H,(3.5~4)H,(3.5~4)，4,14~16(mm)0H,16mm取。-17(3.14)F,ApF24802A,=(3.15)H,(0.6~0.8)H,(0.6~0.8)，16,9.6~12.8(mm)H,12mmH,H，H，H，H，H，H上墊板下墊板上模座彎曲凸模彎曲凹模下模座式中:上模座為30mm，上墊板厚為()5()10HHHHH,,,,,，(3.17)-18濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計式中:H——壓力機的最大閉合高度;H——壓力機的最小閉合高度;minH——壓力機工作墊板的厚度;1H,Hmax1H-Hmin1工作墊板厚度。即沖模的閉合高度應(yīng)滿足:H,10mm1因為模具閉合高度H在上述不等式范圍內(nèi)，所以閉合高度為164mm圖3.6-19沖孔模的設(shè)計4.14.1.1根據(jù)零件的沖壓工藝方案可知，沖孔模為單工序模。4.1.2操作與定位方式寬4.1.34.1.4L,4,d,4，3.14，3.15,44(mm)P,Lt,,44，1.2，300,15.84(KN)1F,1.3P,1.3，15.84,20.6(KN)6F,KF(4.1)式中:K[2]查卸料力系數(shù)表得，取-20F,KF,0.05，20.6,1.03(KN)F,F，F(xiàn),20.6，1.03,21.63(KN)67總[2]查開式固定壓力機主要技術(shù)規(guī)格表，J23-3.15滑塊行程:25mm;模柄孔尺寸:Ф25mm最大傾角高度:45?圖4.1-21[2]Z,0.132mmZ,0.180mm，,工件尺寸d00凸模尺寸D,(D,Z)d,(d，x,)D,(D,x,)d,(d，Z)凹00凹凸最小DDd，d——沖孔凸凹模刃口尺寸;凸凹Z——最小間隙;最小xδ，δ——凸凹模制造公差，詳見表。凹凸[2]按照IT14處理，查磨損系數(shù)表,查得磨損系數(shù)[2],,,0.02mm,,，0.025mm,，,,,0.02，0.025,0.005(mm)Z-Z,0.18,0.132,0.048(mm)-22圖4.200，0.302520,3.5、、000d,(d，x,),(3.5，0.3，0.5),3.65(mm)0.02-0.02凸，,，0.020.02凹d,(d，Z),(3.65，0.132),3.782(mm)凹凸最小03.65mm四個沖孔凸模的尺寸都為:;-2333E3.14210000，3.5πd=(4.2)取凸模長度L=32(mm),[2]因為凸模直徑大于料厚，即d,t，,2(4.3)式中:t——沖件材料厚度d——凸模直徑——沖件材料的抗剪強度(MPa);,——凸模刃口接觸應(yīng)力(MPa);[2][]——凸模材料許用壓力，合金鋼可取1800~2200MPa,22，300過H,KBH,KB,0.35，25,8.75(mm)1H,10mm取;-24取;查表取標準值，取;L,80mm1查表取標準值，取;Pd=(4.5)n,,21630d,=2(mm)所以查標準最少直徑為M4即可，本次設(shè)計選用M6和M4柱[2]銷標準值，查得圓柱銷的尺寸為υ6mm，防轉(zhuǎn)圓柱銷的尺寸選υ4mm4.6.4-25落料彎曲模所選壓力機的模柄尺寸為:時起到壓邊的作用。材料為45鋼，不用熱處理淬硬。4.6.6L,L,L，L[3]查卸料螺釘尺寸表，可選卸料螺釘為，。[3]因為落料凹模的尺寸為80mm×80mm;所以查表,可確定上模座的尺寸為×80mm×25mm;下模座的尺寸為:80mm×80mm×30mm[3][3]導(dǎo)套規(guī)格查表,選用B20H6×45×23GB/T2861.7;導(dǎo)柱規(guī)格查表,選用A20h5×100GB/T2861.1。要求;導(dǎo)套、導(dǎo)柱的材料為20鋼，熱處理要求滲碳0.8~1.2mm，硬度為58~62HRC-26H,(3.5~4)H,(3.5~4)，2.5,8.75~10(mm)0取H=10mm;根據(jù)橡膠所能產(chǎn)生的壓力F(4.6)1030F2A,==1373.3(mm)p0.74選用矩形橡膠，初步確定橡膠的寬度為12mm，4.6.8H,(3.5~4)H,(0.6~0.8)，13,7.8~10.4(mm)(4.7)H,10mm4.6.9夾，防止沖孔時沖件偏移。擋板厚度為3mm，長寬與凹模板尺寸相符。4.6.10H,H，H，H，H，H，H,H厚為6mm，沖孔凸模厚為32mm，沖孔凹模厚13mm，為下墊板厚6mm，下模座厚為應(yīng)-27濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計滿足下面的式子:()5()10HHHHH,,,,,，(4.9)max1min1式中:HmaxH——壓力機的最小閉合高度;minH1H,H——壓力機的最大裝模高度;max1H-H——壓力機的最小裝模高度;沖模的閉合高度。H所選壓力機的最大閉合高度為:H=120mm;最小閉合高度為H=95mm;工作墊板厚度H=6mm1因為模具閉合高度H在上述不等式范圍內(nèi)，所以閉合高度為108mm4.6.11圖4.3-28查漏補缺，鞏固所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識;隨著時間的推移，大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)和提高。-29參考文獻[M].劉彩英.沖模設(shè)計手冊之四[M].北京:機械工業(yè)出版社高軍，修大鵬.沖壓模具標準件選用與