購買設(shè)計(jì)請充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點(diǎn)開預(yù)覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。。【注】:dwg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。。。具體請見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目:蓋板落料沖壓模具設(shè)計(jì)(倒裝) 專 業(yè) 名 稱: 班 級: 姓 名: 指 導(dǎo) 教 師: 時 間: - 目 錄 1. 沖材件工藝性分析....................................................1 1.1 材料 1.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 1.3 尺寸精度 2.沖裁工藝方案的確定.................................................. 3.模具結(jié)構(gòu)形式的確定.................................................. 4.模具總體設(shè)計(jì)........................................................ 4.1 模具類型的選擇 4.2 操作與定位方式 4.3 卸料、出件方式 4.4 確定送料方式 4.5 確定導(dǎo)向方式 5 模具設(shè)計(jì)計(jì)算.......................................................... 5.1 排樣 計(jì)算條料寬度、確定步距、計(jì)算材料利用率 5.2 沖壓力的計(jì)算 5.3 模具壓力中心的確定 5.4 模具刃口尺寸的計(jì)算 5.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 6.主要部零件設(shè)計(jì)...................................................... 6.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2 卸料部件的設(shè)計(jì) 6.3 模架及其他零部件的選用 7 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù).................................... 7.1 校核模具閉合高度 7. 2 沖壓設(shè)備的選定 參考文獻(xiàn).............................................................. - 1 沖裁件工藝性分析 工件名稱:蓋板 工件簡圖:如圖 1-1 所示 生產(chǎn)批量:大批量 材料:45 鋼 材料厚度:2mm 圖 1-1 1.1 材料 查沖壓手冊知:45 鋼為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工 性,主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 1.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對復(fù)雜,孔與邊緣之間的距離也滿足要求,可以沖裁。 1.3 尺寸精度 零件圖上未注公差為 IT12 級,尺寸精度較低,普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析:該零件沖裁工藝性較好,適宜沖裁加工。 2 沖裁工藝方案的確定 方案一:先沖孔,后落料。單工序模生產(chǎn)。 - 方案二:沖孔—落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三:沖孔—落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn)。 結(jié)合所學(xué)模具設(shè)計(jì)知識分析知:方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,制造周期短,制造簡單, 但需要兩副模具,成本高而生產(chǎn)效率低,難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案三只需一 副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,精度也能滿足要求,但模具輪廓尺寸較大,制造復(fù) 雜,成本較高。方案二也只需一副模具,制件精度和生產(chǎn)效率都較高,且工件最小壁 厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置 精度較高,板料的定位精度比方案三低,模具輪廓尺寸較小,制造比方案三簡單。 通過對上述三種方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較: 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,還可 以沖制孔邊距較小的沖裁件。 倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件,但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單,又可以 直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸件可靠,便于操作,并為機(jī)械化出件提供了有 利條件,所以應(yīng)用十分廣泛。 根據(jù)零件分析,制件的精度要求較低,孔邊距較大,為提高經(jīng)濟(jì)效益和簡化模具 結(jié)構(gòu),適宜 采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn) 4 模具總體設(shè)計(jì) 4.1 模具類型的選擇 經(jīng)分析,工件尺寸精度要求不高,形狀較簡單,但工件產(chǎn)量較大,根據(jù)材料厚度, 為保證沖模有較高的生產(chǎn)率,通過比較,決定實(shí)行工序集中的工藝方案,彈性卸料裝 置,自然漏料的倒裝復(fù)合結(jié)構(gòu)方式。 4.2 操作與定位方式 4.2.1 操作方式 零件的生產(chǎn)批量較大,但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式,提高經(jīng)濟(jì)效益。 4.2.2 定位方式 因?yàn)閷?dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單,制造方便。且該模具采用的是條料,根據(jù)模 - 具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益,控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷,控制送料步距采用固定 擋料。 4.3 卸料、出件方式 4.3.1 卸料方式 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由 于有壓料作用,沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇(0.1—0.2)t,若 彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時,二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料 模、沖孔模。工件平直度較高,料厚為 2mm 相對較薄,卸料力不大,由于彈壓卸料模 具比剛性卸料模具方便,操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動態(tài),且彈性卸料板對 工件施加的是柔性力,不會損傷工件表面,故可采用彈性卸料。 4.3.2 出件方式 因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn),故采用下出件為佳。 4.4 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī),采用縱向送料方式,即由前向后送料。 4.5 確定導(dǎo)向方式 方案一:采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上,所 以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。 方案二:采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制,送料和操作比較方便。 因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè),工作時,偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損,嚴(yán)重影響模具使用 壽命,且不能使用浮動模柄。 方案三:四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖 壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件,以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四:中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上,導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。單只能 一個方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質(zhì)量, 采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式,即方案四最佳。 5 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 排樣 計(jì)算條料寬度、確定步距、計(jì)算材料利用率 5.1.1 排樣方式的選擇 - 方案一:有廢料排樣 沿沖件外形沖裁,在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全 由沖模來保證,因此沖件精度高,模具壽命高,但材料利用率低。 方案二:少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響,沖件質(zhì)量差,模具壽命 較方案一低,但材料利用率稍高,沖模結(jié)構(gòu)簡單。 方案三:無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些,但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較,綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量,該沖件的排樣方 式選擇方案一為佳??紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 5.1.2 計(jì)算條料寬度 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差,保持條料有一定的剛度,以保證零件質(zhì)量和送料方 便。搭邊過大,浪費(fèi)材料。搭邊過小,沖裁時容易翹曲或被拉斷,不僅會增大沖件毛 刺,有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口,降低模具壽命?;蛴绊懰土瞎ぷ鳌?搭邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定,表 4 所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)零件形狀,查表 4 工件之間搭邊值 a=2.0mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值 a1=3mm, 條料是有板料裁剪下料而得,為保證送料順利,規(guī)定其上偏差為零,小偏差為負(fù)值— △ B=(Dmax+2a) -0△ (公式 5-1) 式中 Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸; a— 沖裁件之間的搭邊值; △—板料剪裁下的偏差(其值查表 5-2) ; B=127+2×2.5 =131.5 (mm) 所以條料寬度在 131.5mm 表 5-1 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 圓件及 r>2t 圓角 矩形邊長 l≤50 矩形邊長 l>50 或圓角 r≤2 材料厚度 t 工件間 a1 側(cè)邊 a 工件間 a 側(cè)邊 a1 工件間 a1 側(cè)邊 a 0.25 以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25~0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5~0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 - 0.8~1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2~1.5 1.0 1.2 1.5 1.8 1.9 2.0 1.6~2.0 1.2 1.5 2.0 2.2 2.0 2.2 表 5-2 剪裁下的下偏差△( mm) 條料寬度(mm) 條料厚度(mm) ≤50 >50~100 >100~200 >200 ≤1 0.5 0.5 0.7 1.0 >1~3 0.5 1.0 1.0 1.0 >3~4 1.0 1.0 1.0 1.5 >4~6 1.0 1.0 1.0 2.0 5.1.3 確定步距 送料步距 S:條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距,每個步距可沖一個或 多個零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān),是決定擋料銷位置的依據(jù)。條料寬度的確定與模具 的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 進(jìn)距確定的原則是,最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值;最大 條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料,并有一定的間隙。 送料步距 S S =100 (mm) 排樣圖如圖 5-2 所示。 - 圖 5-2 排樣圖 5.1.4 計(jì)算材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率,它是衡量合理利用 材料的重要指標(biāo)。 一個步距內(nèi)的材料利用率 η=A/BS×100% (公式 5-2) 式中 A—一個步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積; B—條料寬度; S—步距; η=725 /45.69×36.64×100% =45% 5.2 沖壓力的計(jì)算 5.2.1 沖裁力的計(jì)算 用平刃沖裁時,其沖裁力F一般按下式計(jì)算: F=KLtτb ( 公式 5-3) 式中 F— 沖裁力; - L—沖裁周邊長度; t—材料厚度; τ b—材料抗剪強(qiáng)度; K—系數(shù),系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中,模具間隙值的波動和不均勻,刃 口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等原因的影響而給出修正系數(shù),一般?。?1.3。 計(jì)算沖裁件輪廓周長 L L=πd+6b (公式 5-4) 式中 d—沖裁孔的直徑; b—沖裁件邊長; L=3.14×20+6×19.24 =178.24(mm) 查表 2-1 取 τb=350Mpa 所以 F=KLtτb =1.3×178.24×2×350 =162200(N) 5.2.2 卸料力、推料力的計(jì)算 卸料力 FX FX=KXF (公式 5-5) 推料力 FT FT =nKTF (公式 5-6) n~梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量(n=h/t) ; h~直刃口部分的高(mm); t~ 材料厚度(mm) FX=KXF =0.04×162200 - =6488(N) (K X、K T 為卸料力、推件力系數(shù),其值查表 5-3 可得) FT=nKTF =4×0.055×162200 =35684(N) 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FT =162200N+6488N+35684N =204372(N) 根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)規(guī)格為 J23—25。 5.3 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正 常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合,否則,會使沖模和力機(jī)滑 塊產(chǎn)生偏心載荷,使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦,模具導(dǎo)向零件加速磨損,降低 模具和壓力機(jī)的使用壽命。該零件為中心對稱圖形,其幾何中心即為壓力中心。 表 5-3 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 ≤0.1 >0.1~0.5 >0.5~2.5 >2.5~6.5 >6.5 0.065~0.075 0.045~0.055 0.04~0.05 0.03~0.04 0.02~0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 鋁、鋁合金 純銅,黃銅 0.025~0.08 0.02~0.06 0.03~0.07 0.03~0.09 5.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算 5.4.1 落料凹、凸模刃口尺寸計(jì)算 該制件外形為一正六邊形,相對較復(fù)雜,適合采用凸凹模配作加工。配作法加工 的特點(diǎn)是模具的間隙由配做保證,工藝比較簡單,無需較核[δ T+δ A]≤Z max—Zmin 的 條件,并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,使制造容易,所以采用配作法加工。 落料凹模刃口磨損后,刃口尺寸只有一種變化,全部變大。其刃口尺寸一般按式 5-7 計(jì)算。 AA=(A max-x△) 0+0.25△ (式 5-7) - 式中 Amax—垂直于送料方向的凹模刃口間的最大距離; x —凹模磨損系數(shù); △—刃口制造公差; 1)凹模刃口尺寸計(jì)算 基本尺寸 39.85、34.64,按 IT12 級將其轉(zhuǎn)化為 39.850-0.25、34.64 0-0.25。查表 5-4 得 x=0.75。 A1=(39.85-0.75×0.25) 0+0.25×0.25 =39.650+0.06(mm) A2 =(34.64-0.75×0.25) 0+0.25×0.25 =34.440+0.06(mm) 將 A1、A 2 轉(zhuǎn)化為整數(shù)尺寸: A1=40-0.29-0.35 A2=35-0.5-0.56 2)落料凸模刃口尺寸計(jì)算 制件精度不高,為 IT12 級,確定刃口間隙時主要考慮模具壽命,故應(yīng)該取較大間 隙。查表得: Zmax=0.360mm Zmin=0.246mm 所以 Z=Z max=0.360mm 落料凸模刃口尺寸 B1=39.650-0.3 B2=34.440-0.3 將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)尺寸: B1=40-65-0.35 B2=35-0.86-0.56 表 5-4 系數(shù) X 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5料厚 t(mm) 工件公差△/mm 1 1~2 <0.16 <0.20 0.17~0.35 0.21~0.41 ≥0.36 ≥0.42 <0.16 <0.20 ≥0.16 ≥0.20 - 2~4 >4 <0.24 <0.30 0.25~0.49 0.31~0.59 ≥0.50 ≥0.60 <0.24 <0.30 ≥0.24 ≥0.30 5.4.2 沖孔凸模、凹模尺寸計(jì)算 該制件只有一個圓形的孔,適宜采用凸、凹模分開加工。其尺寸計(jì)算公式: dT=(dmin+x△) 0-δT (式 5-8) dA=( dT+Z min)+δA 0 (式 5-9) 表 5-5 規(guī)則形狀沖裁時凸、凹模制造偏差(mm) 基本尺寸 凸模偏差 dT 凹模偏差 dA ≤18 0.020 0.020 >18~30 0.020 0.025 >30~80 0.020 0.030 >80~120 0.025 0.035 >120~180 0.030 0.040 >180~260 0.030 0.045 >260~360 0.035 0.050 >360~500 0.040 0.060 >500 0.050 0.070 查表 5-4、5-5 得: δ A=0.020mm δ T=0.020mm X=0.75 校核:│δ T│+│δ A│=0.040mm<C max-C min,滿足│δ T│+│δ A│ ≤C max-C min 的條件。 將已知和查表所得的數(shù)據(jù)代入公式,即得: dT=(20+0.75×0.21) 0-0.20=20.160-0.20mm dA=(20+0.246)0+0.20=20.250+0.20mm 5.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 5.5.1 卸料板工作行程 h h=h1+h2+t - =1+2+2=5(mm) h1 為凸凹模凹進(jìn)卸料板的深度 1mm,h 2 為凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 2mm,t 為 材料厚度 2mm。 5.5.2 卸料橡膠工作行程 H H=h1+h0 =5+5=10(mm) h0 為凸凹模修磨量,取 5mm 5.5.3 卸料橡膠自由高度 H0 H0=4H =4×11=40(mm) 取 H 為 H0 的 25% 5.5.4 卸料橡膠的預(yù)壓縮量 H1 H1 =15%H0 =0.15×40=6(mm) (一般取 H1=10%—15%H0) 5.5.5 每個橡膠所承受的載荷 F1 根據(jù)模具安裝位置和模具結(jié)構(gòu),選取 4 個卸料橡膠。 F1=Fx/4 =6488/4=1622(N) 5.5.6 卸料橡膠的外徑 D D2=d2+1.27F1/P =1444mm 所以 D=36(mm) (取 P=1,d=13) 5.5.7 較核卸料橡膠自由高度 H0 X=H0/D =44/38=1.16 - 0.5
收藏