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壓圈復(fù)合模具設(shè)計(jì)目錄(一).沖壓件的工藝性分析……………4(二).確定工藝方案模具機(jī)構(gòu)形式……4(三).模具設(shè)計(jì)計(jì)算……5(1)排樣方式的確定及其計(jì)算(2) 計(jì)算凸.凹模刃口尺寸(3)外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算(4)沖壓力的計(jì)算(5)壓力中心的計(jì)算(四).模具總體設(shè)計(jì)……8(五).模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……9(1)落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2)彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算(3)模架的設(shè)計(jì)(六).沖壓設(shè)備的選擇…………………12(七).繪制模具總裝圖…………………13(八).拆畫(huà)零件圖………13(九).參考文獻(xiàn)…………14序言加入WTO后,我國(guó)經(jīng)濟(jì)將從真正意義上溶入全球經(jīng)濟(jì)一體化,中國(guó)的市場(chǎng)將不再只屬于中國(guó)企業(yè)。產(chǎn)品,不僅僅是性能與價(jià)格的較量,從外觀、實(shí)用性到環(huán)保,哪一點(diǎn)輸給別人那只能堆放在倉(cāng)庫(kù)或賤賣(mài),不會(huì)創(chuàng)造效益的企業(yè)只好關(guān)門(mén)。手抄書(shū)式的靠機(jī)床和操作工來(lái)實(shí)現(xiàn)工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品化的老機(jī)械制造已成為歷史,現(xiàn)代制造業(yè)駕馭著微電子和新材料,敲擊著鍵盤(pán),在加工中心與模具組成的流水線上精密的復(fù)制著工程師在計(jì)算機(jī)輔助下設(shè)計(jì)的從市場(chǎng)捕捉來(lái)的最新產(chǎn)品。進(jìn)入B=46mm步距:S=42+2=44mm材料利用率的計(jì)算:計(jì)算沖壓件毛坯的面積:A=π×R2=π×212=1384.74mm2一個(gè)步距的材料利用率:η==1384.74/46×44=68.4﹪(2)計(jì)算總沖壓力F落=Ltτb=(2πR×2×450)N=118.692KNF沖=Ltτb=(336.9×10π/180+4+2×2.2)×2×450=60.453KNF推=nK推F孔查表,得h=6mm則n=h/t=6mm/2=3K推=0.05所以,有F推=nK推F孔=3×0.05×60.453=9.068KN又F卸=K卸F落查表,得K卸=0.04所以,有F卸=K卸F落=0.04×118.692=4.748KN總沖壓力為:F總=F落+F孔+F推+F卸=(118.692+60.453+9.068+4.748)KN=192.961KN為了保證沖壓力足夠,一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖F總′=1.3×F總=1.3×192.961=250.8KN(3)壓力中心的計(jì)算由圖可知工件上下對(duì)稱(chēng),將工件沖裁周邊分成L1、L2、L3、L4、L5基本線段,求出各段長(zhǎng)度的重心位置:因工件相對(duì)x軸對(duì)稱(chēng),所以Yc=0,只需計(jì)算XC.L1=2πr=131.88㎜X1=0L2=58.77mmX2=-0.68L3=L5=2.2mmX3=X5=10.9㎜L4=4mmX4=12㎜將以上數(shù)據(jù)代入壓力中心坐標(biāo)公式X=(L1X1+L2X2+…+L5X5)/L1+L2+…+L5X=[131.88×0+58.77×(-0.68)+2.2×10.9+4×12+2.2×10.9]/(131.88+58.77+2.2+4+22.2)=0.28mm(4)凹凸模刃口尺寸的計(jì)算1)沖孔凹凸模刃口尺寸的計(jì)算查表,得間隙值Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm。由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度要求不高,所以采用凹模和凸模分開(kāi)加工方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下:查表,得φ20mm凸、凹模制造公差:δ凸=0.020mmδ凹=0.025mm校核:Zmax-Zmin=(0.360-0.246)㎜=0.114mm而δ凸+δ凹=(0.020+0.025)㎜=0.045mm滿(mǎn)足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的條件查表,得:IT14級(jí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)公差△=0.52㎜,因?yàn)?.52>0.20,所以磨損系數(shù)X=0.5。按式(2.5)d凸==(20+0.5×0.52)-00.020=mmD凹===mm查表,得2.2mm×4mm的矩形凸、凹模制造公差:δ凸=0.020mmδ凹=0.020mmδ凸+δ凹=0.020+0.020=0.040mm滿(mǎn)足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的條件2)外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算由于外形形狀簡(jiǎn)單,精度要求不高,所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸、凹模。查表,得凸、凹模制作公差δ凸=0.020mmδ凹=0.030mm校核:Zmax-Zmin=0.360-0.246=0.114mm而δT+δA=0.050mm 滿(mǎn)足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的條件查表,得:IT14級(jí)時(shí)磨損系數(shù)X=0.5,d凸==42.26-00.020mmd凹==42.506+00.030mm模具的總體設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析,本零件的沖壓包括沖壓和落料兩個(gè)工序,且孔邊距較大,可采用倒裝復(fù)合模,可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸料可靠,便于操作。工件留在落料凹模空洞中,應(yīng)在凹??自O(shè)置推件塊,卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出;而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽,使廢料從空洞中落下。由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以卸料板還應(yīng)有壓料的作用,應(yīng)選用彈性卸料板卸下條料。因是大批量生產(chǎn),采用手動(dòng)送料方式,從前往后送料。因該零件采用的是倒裝復(fù)合模,所以直接用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)即可。為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性,選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)向尺寸較小,且精度要求不是太高,所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括一下幾個(gè)方面:①落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在落料凹模內(nèi)部,由于要放置推件塊,所以凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口,并查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書(shū)中表2.21,取得刃口高度h=6mm,該凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,宜采用整體式。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書(shū)中表2.22,得k=0.40即凹模高度H=ks=0.40×42mm=16.8mm凹模壁厚C=1.5H=1.5×16.8mm=25.2mm凹模外形尺寸的確定:凹模外形長(zhǎng)度:L=(42+25.2×2)㎜=92.4㎜凹模外形寬度:B=(42+25.2×2)㎜=92.4㎜凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化,取為100mm×100mm×16mm凹模的工藝路線工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1下料將毛坯鍛成平行六面體。尺寸為:155mm×155mm×35mm2熱處理退火3銑平面銑各平面,厚度留磨削余量0.8mm,側(cè)面留磨削余量0.5mm4磨平面磨上下平面,留磨削余量0.3~0.4mm磨相鄰兩側(cè)面,保證垂直5鉗工劃線劃出對(duì)稱(chēng)中心線,固定孔及銷(xiāo)孔線6型空粗加工在仿銑床上加工型孔,留單邊加工余量0.15mm7加工余孔加工固定孔及小孔8熱處理淬火回火,保證58~62HRC9磨平面磨上下面及基準(zhǔn)面達(dá)要求10型孔精加工在坐標(biāo)磨床上磨型孔,留研磨余量0.01mm11研磨型孔鉗工研磨型孔達(dá)規(guī)定技術(shù)要求②沖孔凸模的設(shè)計(jì)為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度,凸模固定板厚度取24mm,因凸模比較長(zhǎng),所以選用帶肩的臺(tái)階式凸模,凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上需要來(lái)確定。L=h凸模固定板+h落料凹模=(24+16.8)mm=40.8mm(取40mm)③凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具為復(fù)合沖裁模,除了沖孔凸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,凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示: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),使壓力中心與模柄中心重合。校核凸凹模的強(qiáng)度:查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書(shū)中表2.23得凸凹模的最小壁厚為4.9mm,而實(shí)際最小壁厚為9mm。故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制,并保證雙間隙為0.246mm~0.360mm.定位方式定位方式采用側(cè)刃加導(dǎo)正銷(xiāo)定距的方式。用側(cè)刃定距時(shí),使側(cè)刃的實(shí)際長(zhǎng)度和凹模型孔間步距一致,可提高送料精度。但采用側(cè)刃定距時(shí),送料操作時(shí)的人為因素,會(huì)產(chǎn)生送料精度不穩(wěn)定的現(xiàn)象。對(duì)于工位較多的級(jí)進(jìn)模,送料的累積誤差,會(huì)使送料精度降低,對(duì)尺寸精度要求高、形狀復(fù)雜的沖件尤為明顯,因此,在側(cè)刃定距的同時(shí)增設(shè)導(dǎo)正銷(xiāo)的方式,在多工位級(jí)進(jìn)模中得到廣泛的應(yīng)用。側(cè)刃導(dǎo)正銷(xiāo)的定距方式是將側(cè)刃做粗定位,導(dǎo)正銷(xiāo)做精定位。用于導(dǎo)正的導(dǎo)正孔,可以是沖件上的孔,也可在條料上沖出輔助工藝孔。為保證送料精度,一般應(yīng)設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正孔,并在第一工位上沖出。1、側(cè)刃和導(dǎo)正銷(xiāo)定距方式時(shí),側(cè)刃、側(cè)刃當(dāng)塊、側(cè)導(dǎo)板和導(dǎo)正銷(xiāo)的裝配與調(diào)整方法,與單獨(dú)裝側(cè)刃、導(dǎo)料銷(xiāo)基本相同。2、側(cè)刃和導(dǎo)正銷(xiāo)定距方式中,側(cè)刃長(zhǎng)度與凹模型孔間隙步距c的關(guān)系應(yīng)為:=c+(0.1~0.2)mm。側(cè)刃長(zhǎng)度增大(0.1~0.2)mm,是為了補(bǔ)償導(dǎo)正銷(xiāo)插入型孔時(shí),條料可向后移動(dòng)的補(bǔ)償量。3.4卸料、頂件方式卸料裝置分固定卸料裝置、彈性卸料裝置。卸料板用與卸料卡在凸?;蛲?、凹模上的沖裁件或廢料。當(dāng)卸料板僅起卸料作用時(shí),凸模與卸料板的雙邊間隙取決與板料厚度,一般在0.2~0.5mm之間,卸料薄時(shí)取小值:板料厚時(shí)取大值。當(dāng)固定板兼起導(dǎo)板作用時(shí),一般按H7/h6配合制造,但應(yīng)該保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸、凹模之間的沖裁間隙,以保證凸、凹模的正確配合。固定卸料板的卸料力大,卸料可靠。因此,當(dāng)沖裁板較厚(大于0.5mm)、卸料力較大、平直度要求不很高的沖裁件時(shí),一般采用固定卸料裝置。彈性卸料裝置是由卸料板、彈性元件、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈性卸料既起卸料作用又起壓料的作用,所得沖裁件質(zhì)量較好,平直度較高。因此,質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈性卸料裝置。彈性卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁板料厚度查表。在級(jí)進(jìn)模中,特別小的沖孔凸模與卸料板的單邊間隙可將表列數(shù)值適當(dāng)加大。當(dāng)卸料板起導(dǎo)向作用時(shí),卸料板與凸模按H7/h6配合制造,但其間隙應(yīng)比凸、凹模隙小。此時(shí),凸模與固定板以H7/h6或H8/h7配合。此外,在模具開(kāi)啟狀態(tài),卸料板應(yīng)高出模具工件零件刃口0.3~0.5mm,以便順利卸料。由于此零件很薄,只有0.5mm,在沖壓前需先壓平,故采用彈性卸料。3.5模架及模柄1.模架類(lèi)型如采用縱向送料方式,適宜采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架(對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架也可);橫向送料適宜采用對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架:而后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架有利于送料(縱橫向均可且送料較順暢),但工作時(shí)受力均衡性和對(duì)稱(chēng)性比中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架及對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架差一些,四角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架則常用于大型模具,而精密模具還須采用滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。2.模柄類(lèi)型模柄是連接上模與壓力機(jī)的零件,常用于1000KN以下的壓力機(jī)的模具安裝。模柄的結(jié)構(gòu)型式比較多,重載的模具可直接用鏍釘、壓板將上模壓在滑塊端面。3.6送料方式條料的送料方向是條料靠著一側(cè)的導(dǎo)料板,沿著設(shè)計(jì)的送料方向?qū)蛩瓦M(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)見(jiàn)國(guó)標(biāo)(GB2865-81)。而采用導(dǎo)料銷(xiāo)時(shí),要選用兩個(gè)。導(dǎo)料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)與擋料銷(xiāo)相同。為了保證送料精度,使條料緊靠一側(cè)的導(dǎo)料板送進(jìn),可采用側(cè)壓裝置?;善接糜诹虾裥∮?mm,側(cè)壓力要求不大的情況。彈簧壓塊式和彈簧板式用于側(cè)壓力較大的場(chǎng)合。彈簧壓板式側(cè)壓力均勻,它安裝在進(jìn)料口,常用于側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模?;善胶蛷椈蓧簤K式使用時(shí),一般設(shè)置2—3個(gè)。3.7.模架的選用模架選用適用于中等精度,中、小尺寸沖壓的后側(cè)導(dǎo)柱模架,從右向左送料,操作方便。上模座:L/mm*B/mm*H/mm=250*250*50下摸座:L/mm*B/mm*H/mm=250*250*65導(dǎo)柱:d/mm*L/mm=35*200導(dǎo)套:d/mm*L/mm*D/mm=35*125*48墊板厚度取:12凸模國(guó)定板厚度?。?凹模的厚度已定為:10卸料板厚度?。?4彈簧的外露高度:14

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