模具落料沖孔模具設(shè)計計算過程案例3500字

模具落料沖孔模具設(shè)計計算過程案例綜述凹模設(shè)計凹模外形的確定凹模常見的有組合式和整體式，本次設(shè)計中是沖孔落料級進(jìn)模設(shè)計，因為只有落料和沖孔兩個工序，所以凹模不會特別復(fù)雜，采用整體式凹模完全能夠滿足生產(chǎn)的需要。凹模各尺寸計算公式如下：凹模邊壁厚H=Kb（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s11）凹模邊壁厚C>1.5H（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s12）式中：b——凹模孔的最大寬度（mm）K——因數(shù)；H——凹模厚度，其值最小為15~20mm；c——凹模壁厚，其值最小為26~40mm。表STYLEREF1\s6SEQ表格\*ARABIC\s11系數(shù)K值材料料寬s/mm材料厚度t/mm≤1>1～3>3～6≤500.30～0.400.35～0.500.45～0.60>50～1000.20～0.300.22～0.350.30～0.45>100～2000.15～0.200.18～0.220.22～0.30>2000.10～0.150.12～0.180.15～0.22查表6-1得：K=0.3。落料凹模板的尺寸可以通過公式計算得出：凹模厚度：H根據(jù)公式可計算凹模邊壁厚：C>1.5H=1.5×4=6取凹模邊壁厚為10mm。凹模的邊長：L=b1+2c（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s13）凹模的寬帶：B=b2+2C（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s14）式中：b1-長度；b2-寬帶；將晶體管管座對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入其中計算凹模長：L=b1+2c=10+2×將晶體管管座對應(yīng)的數(shù)據(jù)帶入其中計算凹模寬：B=b2+2C=10+2×30=70即：L×B×H=70×70×4查表得凹模尺寸為120mm×60mm×12mm。表STYLEREF1\s6SEQ表格\*ARABIC\s12矩形和圓形凹模外形尺寸mm矩形凹模的長度和寬度L×B矩形和圓形凹模厚度圓形凹模直徑d63×50、63×6310、12、14、16、18、206380×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、20、2280、100125×100、125×125、（140）×80、（140）×10014、16、18、20、22、25125（140）×125、（140）×（140）、160×100、160×125、160×（140）、200×100、200×12516、18、20、22、25、28（140）160×160、200×（140）、200×160、200×125、250×（140）16、20、22、25、28、32160200×200、250×160、250×200、（280）×16018、22、25、28、32、35200250×250、（280）×200、（280）×250、20、25、28、32、35、40250315×25020、28、32、35、40、45（280）、315凹模外形圖如圖所示：圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s11凹模圖凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇凹模刃口類型有五種，如下圖所示。第一種：階梯直通式，這種刃口強(qiáng)度高，上面是直通式，下面采用階梯式方便漏料。第二種：錐形直通式，和第一種的特點差不多，不同的是它的下方采用的錐形式。第三種：完全直通式，沒有設(shè)置漏料的階梯和錐形，所以這種適合采用頂出出件的方式。第四種和第五種，上面采用的錐形，下面采用的階梯式，這樣的凹模不會聚集材料，側(cè)壁磨損不是特別大，但是由于是錐形的，所以刃口的強(qiáng)度偏低，而且磨損后會影響工件產(chǎn)品的生產(chǎn)精度。本次設(shè)計采用最常用的第一種刃口結(jié)構(gòu)方式。圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s12凹模洞口的類型1階梯直通式2錐形直通式3直通式4錐筒式5錐形式?jīng)_孔凸模的設(shè)計凸模結(jié)構(gòu)的確定凸模結(jié)構(gòu)采用整體式。整體式的凸模分為兩種形式，第一種，圓形凸模，一般圓形凸模采用階梯式的，這樣的凸模固定部分和工作部分分開加工，這樣固定和工作部分互相不影響，有利于生產(chǎn)加工。第二種，除了圓形凸模外，一般采用直通式凸模，工作部分和固定部分截面部分需要做成一樣的。凸模高度的確定通過常規(guī)的圖可以發(fā)現(xiàn)，凸模的高度一般是包含其固定料板的高度，凹模高度，合并到一起。H=h1+h2（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s15）h1——凸模固定板（或者叫上固定板）在模具中的高度；h2——橡膠和卸料板和其他高度；將上面的數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)帶入公式中，得出凸模的高度H由以上可得凸模簡圖如圖6-3所示：圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s13沖孔凸模落料凸模的設(shè)計沖孔落料級進(jìn)模中，除了有沖孔凸模，還有一個重要的凸模，就是落料凸模，落料凸模一般放到最后，對工件進(jìn)行最后沖裁，沖裁后的工件沿著漏料孔落下，所以落料凸模的投影輪廓為工件的外形，由于外形不規(guī)則，所以采用鉚接的方式，落料凸模長度和沖孔凸模長度一致，無需再次計算，具體落料凸模如圖6-4所示：圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s14落料凸模卸料板的設(shè)計卸料板外形輪廓設(shè)計卸料板通過名稱可以知道它的作用主要就是卸料，沖裁完成之后卸料板緊箍在凸凹模上，所以需要卸料板來完成卸料，從而完成下次送料和沖裁。除此之外，卸料板還能對凸凹模起到保護(hù)作用，因為卸料板和凸凹模有相對運動為了保證他們之間運動過程中不損壞凸凹模的刃口，所以需要設(shè)計出間隙。凸凹模和卸料板之間的間隙可以通過查表6-3所得：取0.15mm。表STYLEREF1\s6SEQ表格\*ARABIC\s13卸料板與凸凹模間隙值材料厚度t/mm＜0.50.5～1＞1單邊間隙Z/mm0.050.10.15卸料板的外形設(shè)計比較簡單，因為之前凹模已經(jīng)設(shè)計出來，卸料板的外形只需要按照凹模的設(shè)計即可，通過之前的凹模外形計算可知，卸料板的外形設(shè)計為120mm×60mm，厚度可以通過表6-4查出，厚度為11.8mm，綜述所述，卸料板的外形尺寸為：120mm×表STYLEREF1\s6SEQ表格\*ARABIC\s14固定卸料板厚度沖件厚度t卸料板寬度＜5050~8080~125125~200＞200~0.86681012＞0.8~1.568101214＞1.5~3810121416＞3＞8＞10＞12＞14＞16卸料板圖如圖6-6所示：圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s16卸料板簡圖卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計級進(jìn)模中卸料板在上模，本次設(shè)計中采用的是彈性卸料板，彈性元件采用橡膠或者彈簧，需要四個卸料螺釘和模座鏈接。固定板的設(shè)計固定板一般模具中會有一個或者多個，固定凸模的就叫凸模固定板，固定凸凹模的就叫凸凹模固定板，有時候也有固定凹模的叫做凹模固定板，外形基本不用計算，設(shè)計的時候就跟隨凹模就行，外形一樣，至于厚度，可以去凹模高度的60%-80%作為參考進(jìn)行設(shè)計則凸模固定板的厚度：H固=（0.6~0.8）H凹（STYLEREF1\s6SEQ公式\*ARABIC\s16）式中：H固—固定板厚度；H凹—凹模厚度。根據(jù)公式得固定板厚度為：H==固定板厚度取10mm。固定板圖如圖6-7所示：圖STYLEREF1\s6SEQ圖\*ARABIC\s17凸模固定板墊板的設(shè)計墊板雖然不是模具設(shè)計中的關(guān)鍵的零件圖，但是他的輔助作用也非常大，通過墊板可以把凸模和凸凹模受到的力進(jìn)行分散，分散之后這樣力作用到模座上就變的很均勻，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。墊板設(shè)計成矩形塊，具體的外形根據(jù)凹模進(jìn)行調(diào)整即可，和凹模設(shè)計成一樣的外形，所以墊板的尺寸為120mm×60mm×10mm。模架的選用上下模座的選用模架一般有下面四種方案：方案一：對角角導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱主要是在模具的2個對角之上，所以模具的相對運動是比較平穩(wěn)的。常常是使用在那些進(jìn)料比較方便的級進(jìn)模上或是進(jìn)料方向在縱向的模具上面方案二：后側(cè)導(dǎo)柱模架由于前后和左右都沒有限制可以自由的運動，也便于送進(jìn)料機(jī)和工人操作。導(dǎo)柱導(dǎo)套放置在模具的后側(cè)部分，由于這個原因，會導(dǎo)致模具在導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向運動中受力不均勻會像一邊偏移，最終導(dǎo)致模具導(dǎo)柱導(dǎo)套的一端磨損較大方案三：一般會針對高精度的大型工件，但是他的造價也是最高的，所以一般大型的工件，或者比較精密的五金件，采用這種非常穩(wěn)定的模架，生產(chǎn)出來的工件精度也是非常的高，精度有保障。方案四：模架的工作區(qū)域是圓形的，這種我們稱之為圓形導(dǎo)柱模架，主要用在圓形件上面。這樣的導(dǎo)柱和導(dǎo)套都位于模具兩側(cè)的中間位置，對稱分布，整個模具比較對稱，它們的相對運動非常的平穩(wěn)，對模具的沖擊也更小，唯一不足的就是只能采用前后送料，左右由于導(dǎo)柱擋著，所以不能左右送料結(jié)合之前的分析綜合考慮我們選用了對角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱的直徑、長度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。模座的的尺寸L/mm×B/mm＝125mm×63mm,上、下模座的厚度查標(biāo)準(zhǔn)分別為25mm、30mm。導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用在模具里面，大多數(shù)用導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的配合來保證精度，對于大批量生產(chǎn)來說用導(dǎo)柱導(dǎo)套能夠使工件的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到符合要求。導(dǎo)柱：設(shè)計導(dǎo)柱d=18mm、L=80mm。導(dǎo)套：設(shè)計導(dǎo)套d=28mm、長度L=50mm。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合：根據(jù)不同的材料和厚度，我們對于設(shè)計的零件治安的配合間隙不一樣。一般是來說模具的間隙比0.3，我們采用的導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合間隙按H6/h5，反之采用H7/h6。對于本次模具加工的需要我們選擇大于0.3間隙的配合。模柄的選用由于設(shè)計的有推板和打桿結(jié)構(gòu)，所以需要采用凸緣式模柄。模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑相匹配，選擇模柄的直徑為20mm。螺釘和銷的選用一個模具需要多個螺釘和銷釘，不同的螺釘和銷釘?shù)淖饔靡膊灰粯?，具體的作用如表6-5所示。表STYLEREF1\s6SEQ表格\*ARABIC\s15螺釘和銷零件名稱作用內(nèi)六角螺釘主要用來緊固的，凹模和上模座的固定，固定板和下模座的固定，一般內(nèi)六角螺釘四個一組，均勻分布。圓柱銷圓柱銷和內(nèi)六角螺釘是配套的，螺釘可以用來緊固，圓柱銷可用來定位，本次設(shè)計中圓柱銷主要是用來上模和固定板、凹模的定位，同時下模座和固定板的定位也需要用圓柱銷，一般圓柱銷需要2個一組，對角分布。卸料螺釘卸料螺釘主要是用來鏈接卸料板和下模座的，設(shè)計成四個，對稱分布，保證卸料板受力均勻，同時能夠平穩(wěn)的上下運動。導(dǎo)料銷導(dǎo)料銷主要作用是導(dǎo)料，導(dǎo)料銷一般裝到下模的側(cè)面，分布兩個，條料送料的時候一側(cè)靠著導(dǎo)料銷進(jìn)行送料。擋料銷擋料銷和導(dǎo)料銷的外形一樣，分布位置和作用和導(dǎo)料銷不太一樣，擋料銷分布到條料的送進(jìn)方向，可以起到控制步距的作用。模具材料及熱處理由于模具需要的零件比