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1、
目錄
一、設(shè)計(jì)任務(wù) 2
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 2
1、沖壓件的工藝分析 2
2、排樣2
3、計(jì)算沖壓力 3
4、確定模具壓力中心 4
5、計(jì)算凸凹模刃口尺寸 4
6、凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
7、模具總體設(shè)計(jì),及主要零部件設(shè)計(jì) 6
8、沖壓設(shè)備的選擇 8
三、設(shè)計(jì)心得 8
四、參考文獻(xiàn) 8
落料模的模具設(shè)計(jì)
劉文才
(科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院
2、07 級(jí)機(jī)制教育一班 學(xué)號(hào): 200740914117)
摘要 :通過對(duì)落料模的模具設(shè)計(jì),對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造這門課程有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),能夠模具的工作過程,及各個(gè)結(jié)構(gòu)的作用。掌握模具刃口尺寸的計(jì)算及查表方式。
一、設(shè)計(jì)任務(wù)
零件簡(jiǎn)圖如圖 1 所示:
圖 1
生產(chǎn)批量:大批量;
材料: Q275A
材料厚度: 3.5mm;
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、沖壓件的
3、工藝分析
從零件的形狀、尺寸、標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況來看,符合沖裁的工藝要求,故決定采用沖孔落料復(fù)合沖裁模進(jìn)行加工,且一次沖壓成形。
2 、排樣
采用直排有費(fèi)料排樣方式,如圖 2 所示:
由表 2.8 查得最小搭邊值 a=3mm,a1=2.5
計(jì)算沖壓毛柸的面積:
A=(π/4*222=379.94 (mm2)
條料寬度: b=22+3×2=28( mm)
樣條進(jìn)距: h=22+2.5=24.5 (mm)
一個(gè)進(jìn)距的材料利用率:
4、
η =(A/bh × 100% =379.94 ÷ (28 × 24.5 × 100%=55.38 %
3、計(jì)算沖壓力
該材料利用彈性卸料和下料方式
(1)、落料力:
F1=Lt σ b
其中: L=π×D=3.14×22=69.08( mm)
t=3.5 ( mm)
σb=350MP(查表 2.12 所得
故: F1=69.08mm×3.5mm×350MP=84.632( KN)
F2= Lt σb
其中: L=π×d=3.14×8=25.12( mm)
5、
t=3.5 ( mm)
σb=350MP(查表 2.12 所得
故: F2=25.12mm×3.5mm×350MP=30.772( KN)
(3)、落料時(shí)的卸料力:
F 卸=K 卸×F1
查表 2.10 取 K 卸=0.035
故: F 卸=0.035×84.632KN=2.962( KN)
(4)、沖孔時(shí)的推件力:
F 推=nK 推 F2
其中:取卡在凸模洞口中的零件數(shù)目 n=5mm÷3.5mm≈1
查表 2.10 : K 推=0.045
6、
故: F 推=1×0.045 ×30.772KN=1.385(KN
選擇沖床時(shí)的總壓力為:
F 總= F 1+F2+F 卸+F 推=84.632KN+30.772KN+2.962KN+1.385KN
=119.751KN
4、確定模具壓力中心
因零件為對(duì)稱沖裁件,其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心 O點(diǎn)如圖所示:
5、計(jì)算凸凹模刃口尺寸
查表 2.12 得間隙值 Z
7、min=0.43mm Zmax=0.51mm
對(duì)沖孔 Φ8 采用凹、凸模分開的加工方法,其中凹、凸模刃口部分尺寸計(jì)算如
下:
查表 2.14 得凹、凸模制造公差:
δ p=0.020 δd=0.020
校核: Zmin - Zmax = 0.51 - 0.43 = 0.06mm
δp + δ d = 0.020 + 0.20 = 0.040
滿足: Zmin - Zmax ≧ δp + δd
對(duì)零件圖中未注公差的尺寸,查表 7.18 ,其極限偏差 Φ 80+0.36
查表
8、 2.17 得因數(shù) x=0.5
按表 2.16 得:
dp = (dmin + x - δp0 = (8 + 0.36 × 0.5 -0.02 0 = 8.18 0-0.02
dd = (dp + Zmin 0+δp = (8.18 + 0.43 0+0.020 = 8.61 0+0.020
對(duì)于外輪廓的落料,同時(shí)可以采用凸凹模分開的加工方法,其凸凹模刃口部分
的尺寸計(jì)算如下:
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)時(shí),凹模磨損后,刃口部分尺寸都增大,因此均屬于 A 類尺寸。
零件圖中未注公差的尺寸,查表 7.1
9、8 其極限偏差為: Φ 220-0.52
查表 2.17 得因數(shù) x = 0.5
按表 2.18 得:
Ad = (A – x ) 0+0.25
得: Φ22d = (22 – 0.5 × 0.52 ) 00.25 ×0.52 = 21.74 0+0.13
凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)體尺寸配制,并保證雙面間隙為: 0.43 ∽ 0.51mm
6、凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
沖 Φ8mm孔的圓形凸模,由于模具需要在凸模外面裝推件塊,因此設(shè)計(jì)成直柱
的形式,尺寸標(biāo)注如下圖所示:
凹模的刃口形式,考慮到生
10、產(chǎn)批量較大,所以采用刃口強(qiáng)度較高的凸模。
凸模的厚度由 H = Kb 所得:
H = 0.5 × 22 = 11mm K 的系數(shù)查表 2.20 所得。
凹模的壁厚 C 為:
C = 1.5H = 1.5 × 11 = 16.5mm
凹模的外形尺寸如下圖所示:
本模具為復(fù)合沖裁模,因此除沖孔凸模和落料凹模外,必然還有一個(gè)凸凹模,
其凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如
11、下圖所示:
校核凸凹模的強(qiáng)度:按表 2.23 查得凸凹模的最小壁厚為 6mm,而實(shí)際最小壁
厚為 7mm,故符合強(qiáng)度要求。
凸凹模的外刃口按凸模尺寸控制,并保證雙面間隙 0.43 ∽0.51
7、模具總體設(shè)計(jì),及主要零部件設(shè)計(jì)
該復(fù)合沖裁模將凹模以及小凸模裝在上模座上,是典型的倒裝結(jié)構(gòu)。兩個(gè)導(dǎo)料銷控制送料的進(jìn)距,卸料采用彈性卸料裝置,由卸料板、螺釘、彈簧組成,沖制的工件有推桿、推板、
12、推銷和推件組成剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可以通過凸凹模的內(nèi)孔從壓力機(jī)的臺(tái)面孔漏下。
卸料彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算
(1 根據(jù)模具設(shè)計(jì)初定六根彈簧,每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:
F 卸 / b = 2962 / 6 = 495 (N
(2 根據(jù)壓力 P 預(yù)(﹥ 495N)和模具尺寸,按照?qǐng)A柱螺旋壓縮彈簧國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2089-1994 初選彈簧,其最大工作負(fù)載 P1 = 600N ﹥ 496N
(3 確定所選彈簧的規(guī)格和尺寸
外徑: D = 16mm
鋼絲直徑: d = 6
自由高度: H0 = 120
13、mm
頂彈簧的預(yù)緊高度: S 預(yù) = 25mm
則彈簧的裝配高度: H2 = 120 – 25 = 95mm
模架的尺寸確定
模架選用中等精度、中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架,從右向左送料,操作方便。
上模座: L × B × H = 200 × 160 × 45 GB2855.5 -81 HT200
下模座: L × B × H = 200 × 160 × 45 GB2855.6 -81 HT200
模柄: A40 × 85 GB2862.3 -81 Q235
導(dǎo)柱: d ×
14、 L = 25 × 150 GB2861.1 -81
導(dǎo)套: d × L × D = 25 × 80 × 38 GB2861.6 -81
墊板厚度: 12mm
凸模固定板厚度: 20mm
凹模固定板厚度: 20mm
落料凹模: 40mm
卸料板厚度: 14mm
卸料板上彈簧留有沉孔: 5mm
下模座上彈簧預(yù)留沉孔: 30mm
彈簧預(yù)留高度: 30mm
彈簧的外露高度: 75-5-30=45 (mm)
卸料板螺釘: 10×40 GB
15、2867.6-81
螺釘 M10×40 GB70-85
模具的閉合高度:
H模 = 45+20+10+14+3.5+40+20+45=208.5
8、沖壓設(shè)備的選擇
選擇開式可傾壓力機(jī) J23-25
公稱壓力: 250KN
滑塊行程: 55mm
最大密封高度: 270mm
密封高度調(diào)節(jié)量: 55mm
工作臺(tái)尺寸(前后 × 左右): 370 × 560
墊板尺寸厚度: 50mm
模柄孔尺寸: 40×60(直徑×深度)
16、
最大傾斜角: 300
三、設(shè)計(jì)心得
通過此處課程設(shè)計(jì),使我對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固。更重要的實(shí)踐了自己所學(xué)習(xí)的知識(shí),讓自己看清了這門課程的不足之處,從而使自己在今后的學(xué)習(xí)和工作中注意去彌補(bǔ)和加強(qiáng)。最明顯的是由于缺乏經(jīng)驗(yàn),有很
多地方數(shù)據(jù)處理不公恰當(dāng)。由于時(shí)間比較倉促,這個(gè)設(shè)計(jì)還有許多不足之處希望老師見諒!
四、參考文獻(xiàn)
【1】《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 編著:王秀鳳 張永春 北京航空航天大學(xué)出版社 2008 版
【2】《模具設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用》 編著:夏琴香 袁寧 華南理工大學(xué)出版社 2008 版
【3】《國內(nèi)外通用標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》 編著:李新 洪泉 王艷梅 江蘇科學(xué)技
術(shù)出版社 2008 版