《刷片》冲压工艺及模具设计(有cad图)

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1、目录目录21 前言51.1刷片冲压模具的课题硏究意义51.2刷片冲压模具课题硏究的主要内容72 零件工艺性分析72.1 材料分析72.2 确定工艺方案93 主要工艺参数计算113.1 计算毛坯尺寸113.2 画排样图123.3材料利用率计算123.4计算冲裁力133.5 确定压力中心143.6 冲压设备的选择154 主要工作部分尺寸计算154.1 冲孔部分刃口计算154.2 切断部分刃口计算175 模具总体设计185.2 确定送料方式185.3 定位方式的选择185.4 卸料、出件方式的选择186 卸料零件计算206.1 卸料弹簧的选择207 模具各主要零件的设计217.1 导料板的设计217

2、.2切断凸模的设计227.3 冲孔凸模的设计227.3.1 冲孔凸模的尺寸及形状237.3.2 凸模的固定形式247.3.3 凸模长度的确定247.3.4 凸模强度的校核267.5 凹模的设计277.5.1 凹模的刃口形式277.5.2 凹模的外形及尺寸277.6 模具闭合高度的校核287.7 卸料螺钉的设计287.8 模架的选取297.9 导柱、导套的选择297.10 导料销的选择307.11 螺钉及销钉的选择308.绘制模具总图及装配图319.结论32致 谢33参考文献34附录35刷片的冲压工艺及模具设计摘 要:阐述了冲压连续模的结构设计及工作过程。通过对工件的工艺分析,先进行冲孔工序,通

3、过冲裁力、卸料力、推件力等的计算,确定了采用级进模冲压的方案。设计出了主要零件的结构和整体结构,绘制了模具的装配图及部分零件图。本模具的性能可靠,操作简单方便,提高了冲压产品的质量和生产的效率,降低了劳动程度和生产成本。关键词:冲压工艺;模具;级进模Stamping Process and Die Design of Contact PieceAbstract: The designer has expounded stamping die for the structural design and working process. Through analysis of the proces

4、s of the parts,the designer has the process of punching for the first step. The designer determined to use progressive die through the calculation of the blanking force,stripping force and ejecting force and so on. The designer designed the structure of the major parts and the entity model, painted

5、assembly drawing and part of the detail drawings. The die has characters of reliable performance,its easy and simple to promote the quality and efficiency of the stamping product, it will reduce labor intensity and the cost of product.Key words: stamping process; die; progressive die1 前言 1.1刷片冲压模具的课

6、题硏究意义模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备,属于高新技术产品。作为基础工业,模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上称为“工业之母”。近十年来,随着国民经济的快速发展,作为工业品基础的模具工业,也得到了蓬勃发展,已成为国民经济建设中的重要产业。据统计,我国现有模具生产厂点已超过1700家,从业人员达60多万人。模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业,其发展之快,模具需求量之 多,是前所未有的,今天,在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进

7、行生 产加工,模具已成为国民经济的基础工业,已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向 之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高,在很大程度上取决于模具的发展和技术 经济水平。成形加工的社会效益很高,是高技术含量的社会产品,其价值和价格主要取 决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技 术费用,后者,是模具价值和市场价格的主要组成部分,其中一部分技术价值计入了市 场价格,而更大一部分价值,则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。所以本模具设计具有非常重要的现实意义。冷冲压是先进的金属加工方法之一,它主要加工板料,故又称为板料冲压。冷冲压是在室温下,借助于设备提供的

8、压力,利用模具,使板料金属发生塑性变形,因此,它是金属塑性加工(压力加工)的一种方法。有些非金属材料,也可以采用某些冲压工艺制造零件。与切削加工相比,冷冲压靠模具和设备完成加工过程,所以具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、产品一致性好、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。一台普通冲压设备每分钟可生产零件几十件,而高速冲床的生产率可达每分钟数百件甚至上千件。因此,大批量生产的机械、电子、轻工等产品,都大量使用冷冲压零件。由于冷冲压不需要加热,也不像切削加工那样,将大量金属切成碎屑而消耗大量能量,所以它是一种节能的加工方法;冲压制品所用的原材料是冶金厂大量生产的廉价的钢板和钢带,在冲

9、压加工中材料表面质量不受破坏,故冲压件的表面质量好,这是任何其他加工方法所不能竞争的。冲压模具作为制造产品(或半成品)的一种工具,其作用是完成某种工艺。模具设计必须满足工艺要求,最终满足产品的形状、尺寸和精度的要求。因此,冲。冷冲压工艺大致分为两大类:分离工序和成形工序。分离工序的目的是在冲压过程中将冲压件与板料按一定的轮廓线进行分离;分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。成形工序的目的是使冲压毛坯在不破坏其完整性的条件下产生塑性变形,并转化成产品要求的形状;成形工序又可分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀孔、扩孔、缩孔和旋压等。冷冲压模具是冲压生产的主要工艺装备。冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以

10、及经济效益等,与模具结构及设计是否合理关系极大。因此,了解模具结构,研究提高模具的各项技术指标,对于模具设计和冲压技术的发展是十分重要的。冲模的结构形式很多,可以根据以下特征进行分类:1)按冲模的工序性质,分为落料模、冲孔模、切边模、弯曲模、拉深模、成形模和翻边模等。2)按冲模工序的组合方式,分为单工序模、复合模和连续模等。3)根据模具的结构形式,按上、下模的导向方式,分为无导向模和导柱模、导板模等;按卸料装置,分为带固定卸料板冲模和弹性卸料板冲模;按挡料形式,分为固定挡料钉冲模、活动挡料销冲模、导正销冲模和侧刃定距冲模等。4)按采用凸、凹模的材料,分为硬质合金模、钢质硬质合金模、钢皮冲模、橡

11、皮冲模和聚氨酯冲模等。此外,还可按模具轮廓尺寸的大小,分为大型冲模和中小型冲模;按行业特点,分为普通冲模和汽车、拖拉机覆盖件冲模等。但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂的零件需要数套模具才能加工成形,而且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压的优势才能充分体现出来,从而获得较好的经济效益。1.2刷片冲压模具课题硏究的主要内容本课题主要设计的内容为:零件冲压工艺分析;冲孔,切断级进模零件的设 计与计算;冲裁件整形;模具安装与调试,以及绘制装配图和零件图。 其中细分起来还有刷片零件冲压工艺性分析;确定冲压基本工序;排样方案的确

12、定; 连续模的送料定位系统的选用;冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算;模具主要零件尺寸 计算;冲压力的计算;压力中心的计算;选择冲压设备;冲模的闭合高度;模具零件制 造;模具装配等。2 零件工艺性分析2.1 工件分析本次设计的工件为一刷片,其零件图如下: 图1 工件图该工件为一刷片,其材料为20钢,厚度为2mm。生产批量为大批量,20钢是一种优质碳素结构钢,切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高,本材料适合冲压生产。工件的结构形状简单,只需经过落料、冲孔,因此该要求普通冲裁可以满足。这制件形状简单尺寸较小,厚度适中,且为大批生产,属于普通冲压件,但有几点要注意:A:

13、11两孔壁距及与周边距近1.5mm到4.5mm,在冲孔时要考虑其强度是否满足。B:制件较小,从安全考虑,要采取适当的取件方法。C:由于是大批生产,应重视模具材料和结构的选择,保证模具寿命。2.2 确定工艺方案该工件进行冲压加工的基本工序为落料,冲孔。其中冲孔属于简单的分离工序。工件图上的尺寸均未标注尺寸偏差,属于未标注公差尺寸,属于自由公差,按IT12级确定工件的公差,一般冲压均能满足其尺寸精度要求,冲裁件的断面的表面粗糙度和容许的毛刺高度都没有具体要求。主要尺寸如下:110.09 320.125 200.105 4.50.06 33.50.125 40.05 70.075 R30.05根据冲

14、裁件尽量避免窄长的悬臂和凹槽,要求b2t,L3t,b值为槽的宽度,t为工件的厚度,而该工件不符合这一要求,b值过小,将使模具寿命很低,孔的质量也难以保证。故冲孔时先不考虑这一窄槽,以后用机加工。由于制件生产批量大,尺寸又较小,而单工序冲压生产效率低,精度不高,而且操作不安全。为了完成该制件的加工,可能的工艺方案有以下两种:方案一:冲孔落料复合冲压;方案二:全部的工序组合采用带料级进模具冲压。分析冲压工艺方案如下: 方案一:模具采用连续式复合冲压,使得整体结构较为复杂,并设计它的模具有一定的难度,而且在操作上也有一定困难。 方案二:该方案由于采用了级进模结构,使得模具的结构简单了很多,并且使用寿

15、命增长;11孔先冲孔,则冲出的孔可以作为后面工序的定位孔使用,定位较容易;工序集中,可用一副模具完成全部工序。 综上所叙,考虑到该工件的批量为大批量生产,为保证各项技术要求,选用方案二。为了加工出该工件,其工序如下:落料,冲11的孔。根据制件工艺性分析,基本工艺有落料,冲孔二种,按其先后顺序组合。 首先考虑到制件大批量生产,所以不适合单工序冲压,其原因:单工序生产效率较低,精度也不好保证,操作也不安全,根据工件图可以应用连续级进模冲压,方案有:A:冲孔-落料B:落料-冲孔复合冲模采用复合模生产C:冲孔-落料级进冲模,采用级进模生产方案C属于级进冲压,根据本零件的设计要求以及各方案的特点,所以选

16、择方案C。3 主要工艺参数计算3.1 搭边和条料宽度的确定搭边搭边值要合理确定。搭边值过大,材料利用率低。搭边值过小,材料利用率虽然高。但过小时就不能发挥搭边的作用,在冲裁过程中会被拉断,造成送料困难,使工件产生毛刺,有时还会被拉入凸模和凹模间隙,损坏模具刃口,降低模具寿命。搭边值过小,会使作用在凸模侧表面上的法向应力沿着落料毛坯周长分布不均匀,引起模具刃口的磨损,为避免这一现象,搭边的最小宽度大约取为毛坯的厚度,使之大于朔变区的宽度。根据文献【1】可得由于材料厚度t=2.0mm 经表2-13,侧面搭边值 a=2.0mm, 工件间搭边值a1=2.2mm。(此搭边值为最小搭边值) 条料宽度的确定

17、排样方案和搭边数值确定后,即可确定条料或带料的宽度及进距。条料宽度的确定原则是:最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值,最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进,并与导料板之间有一定的间隙。因此,在确定条料宽度时必须考虑到模具的结构中是否采用侧压装置和侧刃,根据不同结构分别进行计算。 图2 条料宽度的确定2.计算送料步距A: 经计算求得A=12+a1=12+2.2=14.2mm (1) 3.条料宽度的确定 计算求得圆整为;圆整后侧面搭边值a=2.0mm3.2 画排样图合理的排样方法,应是将工艺废料减到最少。考虑到该工件的外形特征和材料的利用情况,为了能加工出最好的产品。本次设计采

18、用有废料直排的排样方式,按材料的经济利用程度或废料的多少,排样可分为有废料排样与少、无废料排样两大类。按工件在条料上的分布的形式,排样又可分为直排、斜排、对排、多排、混合排等多形式根据我的工件我选择有废料排样,排样方式为直排。图3 排样图(直排排样)3.3材料利用率计算材料的利用率计算公式为 (2) 式中: 为冲裁件面积 n为一个进距内冲裁件数目 b为条料宽度,mmh为进距,mm所以,级进模的进料步距为:34.21+1.5 =35.71mm条料宽度按相应公式计算: B=(D+2a) (3)查表2.9知=0.5,则有 B=32+(22)=36mm 则由排样图可以计算一个进距材料的利用率:A=+5

19、+920+10.2110 =478.35则=100% = =55.81%3.4计算冲裁力由文献【2】圆角半径较大(R0.5t)的毛料长度计算公式 L=131mm 由于该冲模采用的是弹性卸料装置和下出件方式,故总的冲压力为: F = F+F+F+F (4)计算冲裁力: F冲1=Ltb (5) =1312410 =107420(N) 计算推件力F推: F推= 0.055107420 (6) =5887.31(N) 计算卸料力F卸: F卸=K卸 F (7) =0.04107420 =4296.8(N)所以总的冲压力为: F总=F冲+F推+F卸 =107420+5887.31+4296.8 =1176

20、04.11(N) 确定压力式中:L冲裁周边长度,单位mm t材料厚度,单位mm 材料抗剪强度,单位Mpa,查表可知=412Mpa 3.5压力中心的计算要使冲压模具正常地工作,必须使压力中心与模柄的中心线重合,从而使压力中心与所选冲压设备滑块的中心相重合。否则在冲压时将会产生弯矩,使冲压设备的滑块和模具发生歪斜,引起凸、凹模间隙不均匀,刃口迅速变钝,并使冲压设备和模具的导向机构产生不均匀没磨损,降低模具和压力机的使用寿命。根据所建立的坐标系,假设压力中心坐标(,),由图3可知: 该零件为轴对称,所以=0,则只求 (8) = 1.35mm图4 压力中心分析图故模具压力中心坐标:(0,1.35mm)

21、3.6 冲压设备的选择为防止设备超载,可按公称压力F压(1.61.8)F总选择压力机。考虑到制件的精度要求,初步选择开式双柱可倾压力机。型号:J23-25,主要技术规格如下表:表1 压力机主要参数表型 号 J23-25公称压力(KN) 250 滑块行程(mm) 65滑块行程次数(次/min) 105最大闭合高度(mm) 270滑块中心线至床身距离(mm) 200床身两立柱间距离(mm) 270工作台尺寸(mm) 370mm560mm最大倾斜角度() 30模柄孔尺寸(mm) 40mm60mm4 主要工作部分尺寸计算 根据文献【2】中表2.5查得,间隙值Z=0.14mm,Z=0.18mm. 4.1

22、 冲孔部分刃口计算落料后再冲孔时,孔中心到边缘距离的尺寸偏差为110.5,由于我的工件只需加工一个孔故不存在两孔中心的偏差。冲孔时采用凸模和凹模分开加工的方法。冲11mm孔时,应该先确定凸模尺寸,使凸模标称尺寸接近或者等于工件孔的最大极限尺寸,再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙。由于凸、凹模之间存在间隙,所以冲裁件断面都是带有锥度的,且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸,冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中,落料件是以大端尺寸为基准,冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。冲裁过程中,凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦,凸模越磨越小,凹模越磨越大,结果使间隙越用越大。在确定凸、凹模刃口尺寸时,必须遵循下

23、述原则:1, 落料模先确定凹模刃口尺寸,其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸,以保证凹模磨损到一定尺寸范围内,也能冲出合格制件,凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。2, 冲孔模先确定凸模刃口尺寸,其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸,以保证凸模磨损到一定尺寸范围内,也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。3, 选择模具刃口制造公差时,要考虑工件精度与模具精度的关系,既要保证工件的精度要求,又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高2至3级。若零件没有标注公差,则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级精度来处理,圆形件一般可按IT10级精度

24、来处理,工件尺寸公差应按“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注,即:落料件正公差为零,只标注负公差;冲孔件负公差为零,只标注正公差。由【2】中P27可知 : 得 =0.4(-) (9) =0.4(0.18-0.14) =0.016 =0.6(-) (10) =0.6(0.18-0.14) =0.024 由【1】P26可知 : d=(d+ (11) d=(d+Z+ (12) 式中 d 、d冲孔凸、凹模刃口尺寸,mm; d冲孔件内径的基本尺寸,mm; 工件制造公差,mm; X 系数,此处查表取0.5。则冲11孔时得 d=(d+ =(11+0.430.5) =11.215 d=(

25、d+Z+ =(11.215+0.15) =11.365mm由文献【1】1-7可知预制孔中心横坐标偏移量=0.03mm补偿定位误差的数值c=0.02mm 5 模具总体设计5.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用连续模冲压,所以模具类型为连续模具。5.2 确定送料方式 模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式,还是采用从右往左的横向送料方式,这主要取决于凹模的周界尺寸。如L(送料方向的凹模长度)B(垂直于送料方向的凹模宽度)时,采用纵向送料方式;LB时,则采用横向送料方式;L=B时,纵向或横向均可。就本模具而言,其送料方式应采用横向送料。5.3 定位方式的选择由于该模具采用的是条料送进控制

26、条料送进方向采用导料板。控制条料送进步距采用挡料销。而第一件工件的冲压位置采用临时挡料销。以后定位则采用定位板。5.4 卸料、出件方式的选择模具是采用弹压卸料板,还是采用固定卸料板,取决于卸料力的大小,其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便,操作者可以看见条料在模具中的送进动作,且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力,不会损伤工件表面,因此实际设计中尽量采弹压卸料板,而只有在弹压卸料板卸料力不足时,才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强(如采用矩形弹簧),弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况,当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板,大于2mm时采用固

27、定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为1.5mm,因此可采用弹压卸料板。由于采用的是连续模,所以采用下出件便于操作和提高生产效率。6 卸料零件计算6.1 卸料弹簧的选择因为工件料厚为1.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故采用弹性卸料。根据卸料力5887N采用8个弹簧,此时每个弹簧担负的卸料力为约752.5N。冲裁时卸料板的工作行程h2= t+1=3.5 mm;考虑凸模的修模余量h3=5 mm,弹簧的预压量为h;故弹簧总压缩量为 H总=h1+h2+h3=h1+8.5 mm (13)考虑卸料的可靠性,取弹簧在预压量为h1时就有应力752.5N的压力。初选弹簧直径d=6mm,弹簧中径D2=3

28、6mm,工作极限负荷1180N;自由高度h0=50 mm,工作极限载荷下弹簧的变形量hj=19.3 mm。该弹簧在预备压量h1时,卸料力达752.5N,即 h1=F1/Fjhj=752.5/118011.5 mm=7.34 mm (14)故 H总=7.34+7.5=14.84 mmhj,能满足要求。弹簧图形及尺寸如下:图5 弹簧7 模具各主要零件的设计 图5-导料板7.1 导料件的设计导料板是导料件的一种;导料件包括导料板和侧压板,它对条料或者带料送料时起导正的作用。导料板的结构形式有两种:1)与卸料板或导板分开制造;2)导料板制造成整体结构。侧压板的设置目的是为了在条料公差较大时,避免条料在

29、导料板中间偏摆,让最小搭边得到保证。当有以下情况时,不适宜采用侧压板:1)板料厚度在0.3mm以下的薄板;2)辊轴自动送料装置的模具;在本次设计中,导料板的图形如图6。导料板材料:45钢,常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊,不太适合于气焊。焊前需预热,焊后应进行去应力退火。调质 HRC 4348导料板间的宽度: B=B+C (15)式中 B条料宽度; C条料与导料板间的间隙值一般取C=(0.10.2) 则 B=B+C =36+0.2 =36.2mm (

30、16)7.3.1 冲孔凸模的尺寸及形状凸模一般由工作部分、固定部分和防止拉下的台肩 (又称承受卸料力部分)所组成。这三部分可以根据不同的情况,如冲裁力、冲裁轮廓形状、冲裁件料厚等,设计成直通式、阶梯式和其他形式。在本次设计中,有一个冲孔凸模,其直径11mm,设计成有凸肩的圆形凸模,选取材料为:Cr12MoV;Cr12MoV 钢有高淬透性,截面为 300 40 0 以下者可以完全淬透,在 300 40 0时仍可保持良好硬度和耐磨性,韧性较Cr12 钢高,淬火时体积变化最小。可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。 热处理:HRC 5862,尾部回火HRC 4050;7.3

31、.2 凸模的固定形式由于冲孔凸模结构简单,故采用如图所示的固定形式,凸模与固定板用H7/m6配合,上面留有台阶。7.3.3 凸模长度的确定L=H+H+H+H (17)其中H为固定板厚度取25mm;H为卸料板厚度取20mm;H导料板厚度取12mm;H为附加长度a取20。则:L=25+20+12+20 =77mm选取的凸模长度为80mm77mm,符合要求。图7 冲孔凸模表2 冲孔凸模的各项数据 图中标注字母 数据(mm) d 11 D 16 D1 18 I 30 h 3 L 65 图11 凸模固定形式7.3.4 凸模强度的校核(1)一般情况下,凸模的强度是足够的,没有必要作强度校核。但对于特别细长

32、的凸模或小凸模冲厚而硬的材料时,必须进行凸模承压能力和抗纵向弯曲能力的校验。(2)承压能力的校核。冲裁时,凸模承受压应力 ,必须小于凸模材料的许用压应力: = (18) 对圆形凸模,由上式可得: dd= (19)式中 d凸模最小直径(mm);t料厚(mm);材料抗剪强度(MPa);F冲裁力(N); A凸模最小截面积(mm);n 积聚在凹模型孔内的零件数。按式(19):d=最小凸模直径5.15mm2.097mm,故满足强度要求。7.5 凹模的设计7.5.1 凹模的刃口形式该刃口的特点是:刃口无斜度,有一定的高度,刃磨后刃口的尺寸不变,但刃口后端漏料部分设计成带有一定斜度,凹模工作部分强度较好,冲

33、裁出来的工件精度较好。7.5.2 凹模的外形及尺寸 凹模的外形尺寸,主要是指它的长、宽(或直径)和厚度。外形尺寸是否合理,将直接影响到凹模的强度、刚度和模具的耐用度。外形尺寸主要根据被冲材料厚度和制件外形尺寸确定。凹模厚度可以用下列公式求得: (20) 式中:凹模最小厚度(mm);P为冲裁力(N),K为系数,与制件周长有关图8 凹模刃口形式表3 系数K值制件周长 500K 1 1.12 1.25 1.37 1.5 1.6经计算的制件周长为85.1mm,所以K取1.25,冲裁力为31.227KN,得: = =39.36mm设计凹模图形如图9所示。材料选用Cr12mov; 热处理:HRC 5862

34、;图中凹模部分尺寸如表4,具体尺寸见附录。表4 凹模尺寸图中标注字母 数据(mm)L 175B 140H 40S 28A 42B 55t 32.5图9 凹模7.6 模具闭合高度的校核 模具的闭合高度应为上模座、下模座、凸模固定板、垫板等厚度以及凸模其他部分的长度和凹模嵌入下模座的长度差H的总和,这里H取20mm。H=50+60+25+12+20+40-0.5+20 =226.5mm“-0.5”是考虑凸模进入凹模的深度。根据生产现场调整,可略有增减,以制件完全分离为准。所选压力机的最大闭合高度Hmax=270mm ,Hmin=270-55=215mm满足 7.7 卸料螺钉的设计在设计的卸料板上,

35、设置了4根卸料螺钉。材料:45钢 热处理:硬度 HRC3540。图10 卸料螺钉卸料螺钉的各个数据如下:表5 卸料螺钉的各项数据图中字母 数据(mm) 图中字母 数据(mm) 图中字母 数据(mm) d 12 L 100 d2 7.8 r1 0.5 I 12 D1 12 D 18 H 12 t 6 D2 11.5 S 10 C1 0.5 B 3 C 1.5 R 0.5 d1 107.8 弹性卸料板的设计弹性卸料板主要用于冲制薄板和要求平整的冲模中。它可以在冲压开始时先起压料的作用,冲压结束后起卸料作用,是冲裁模中常用的卸料方式。设计图形如图17所示。图中选用4个卸料弹簧,4个卸料螺钉,卸料弹簧

36、和卸料螺钉前面已经设计过,弹簧孔的直径为43.5mm。7.9 模架的选取及定位为了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件,必须保证坯料或工序件对模具的工作口处于正确的相对位置,即必须定位。定位方式的选择:该级进模具采用的是条料,控制条料送进方向采用导料销,有测压装置,控制条料的送进步距采用挡料销定距,初始采始用用挡料销。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位:一是在与送料方向垂直的方向上限位,保证条料沿正确的方向送进,称为条料横向定位向;二是在送料方向上的限位,控制条料一次送进的距离,称为条料纵向定位或送料定距,对于块料或工序件的定位,基本上也是在两个方向上的限位。选择GB/T2851.3-90后

37、侧导柱模架,H=230mm,h1=50,h2=60,R=25mm,B=140,A1=110,A2=195。按GB2862.3-81选择B5078凸缘模柄。材料Q235-AF。图11 弹性卸料板7.10 导柱、导套的选择为了便于安装,选择导柱导套时左右两侧的导柱和导套选择相同的型号。按照GB/T 2861.6-90选择d=50mm的A型导套A50H6110 GB/2861.6。极限偏差为H6,长度L=110mm,H=45mm,材料为20钢。热处理:渗碳深度0.81.2mm,硬度5862HRC。按照GB/T 2861.1-90选择d=35mm的A型导柱A35h5190 GB/T2861.1,极限偏

38、差h5,长度L=190mm,材料20钢。热处理深度0.81.2mm,硬度5862HRC。导柱和导套采用H7/h6的间隙配合。7.11 档料销及档料板的选择图12 导料板导料销(又称定位销)主要用于定位,保证条料有准确的送料距,导料销有多种形式,分别用于不同的场合。此按照GB2866.5-81选择弹直径d=12mm,材料45钢,热处理,硬度4348HRC,如图12所示。7.12 螺钉及销钉的选择用于连接定位板与凹模的螺钉选择1个内六角螺钉 GB70-80 M615,螺纹规格d=6mm,公称长度l=16,性能等级为8.8级、表面氧化、A级的内六角头螺栓。定位销选用表4-4选择销GB 119-86

39、640,公称直径d=6mm,长度l=40mm,材料为45钢,该钢的特性为:优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 ,硬度2838HRC。 图13 档料销模柄固定的螺钉选择P37表3-9选择4 个螺钉 GB70-80 M1030,螺纹规格d=10mm,公称长度l=30,性能等级为8.8级、表面氧化、A级的内六角头螺钉。导料板的固定螺钉选择4个内六角螺钉,GB 70-80 M1035,螺纹规格d=10mm,公称长度l=35,性能等级为8.8级,表面氧化、A级内六角螺钉。销钉选用销GB 119-76 640,公称直径d=6mm,长度l=40mm,材料为4

40、5钢。8.绘制模具总图及装配图8.1模具的安装(1)模具安装的注意事项检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理;模具安装前应将上下模和滑块底面的油污揩试干净;并且还要检查有无遗物,防止影响正常安装和发生意外事故。(2)模具安装的一般顺序 a.根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度,使滑块在下死点时其底面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。 b.先将滑块升到上死点,冲模放在压力机工作台面规定位置,再将滑块停止在下死点,然后调节滑块高度,使其底平面与冲模上模座上平面接触。 c.带有模柄的冲模应使模柄进入模柄孔,并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定。对于无模柄的大型冲模,一般用螺钉等将上模座紧

41、固在压力机滑块上,并将下模座初步固定在压力机的台面上(不拧紧螺钉)。 d.将压力机滑块上调35mm,开动压力机,行程12次,将滑块停于下死点,固定在下模座。 e.进行试冲,并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有顶杆,则应将压力机上的卸料螺栓调整到所需要的高度。装配图应用足够说明模具构造的投影图及必要的剖面图、剖视图,一般主视图和俯视图应对应绘制。还要注明必要尺寸,如封闭高度、轮廓尺寸、压力中心以及靠装配保证的有关尺寸和精度。画出工件图、排样图,填写详细的零件明细表和技术要求。按设计的零件总图,拆绘模具零件图。零件图也应有足够的投影和必要的剖面、剖视图,以便将将零件结构表达清楚。另外,还要标注出零

42、件的详细尺寸、制造公差、形位公差、表面粗糙度、材料热处理、技术要求等。计算工作零件刃口尺寸及公差,标注在零件图上。9.结论经过了数月的毕业设计,让我对模具有了大致的了解,通过查阅资料,知道了单工序模和复合模、连续模的优劣。我这次设计的是连续模,所以我对连续模的发展现状多了解了一些。连续模是在依次分布与条料送进方向的几个工序上分别完成一系列的冲压工序,条料从第一工位到最后工位相继成型,因此压力机每动作一次就获得一个完整的工件或者工序件。这次设计由于自己的设计经验不足,在设计中遇到了很多困难,这让我充分认识到了自己知识的不足,在将来还要继续加强专业知识的学习。我通过自己上网,上图书馆查阅资料,解决

43、了很多的问题,但是让我能完成本次设计的,还要感谢我的指导老师叶老师和同学,他们在设计中给了我很多的帮助,是他们解答了我所遇见的一个个难题,没有他们的帮助,我就无法完成这次设计。本次学习,培养了我综合应用所学知识,分析和解决实际问题,锻炼创造能力的能力。它既是我学习、研究与实践成果的全面总结,又是对我素质与能力的一次全面检验。致 谢参考文献【1】姜奎华冲压工艺与模具设计第1版北京:机械工业出版社,1998.5【2】王平、叶晓苇冲压加工设备及自动化第1版武汉::华中科技大学出版社,2006.8. 【3】大连理工大学工程图学教研室机械制图第6版北京:高等教育出版社,2007.7【4】王芳冷冲压模具设

44、计指导第1版北京:机械工业出版社,2009.1【5】毛平淮互换性与测量技术基础第1版北京:机械工业出版社,2006.7【6】 杨光全.冲压模具设计资料与指导1版大连:大连理工大学出版社,2008.1【7】殷国富、胡晓兵冲模设计手册第1版北京:机械工业出版社,2003.1【8】濮良贵、纪名刚机械设计第8版北京:高等教育出版社,2006.5【9】鞠鲁粤工程材料与成形技术基础修订版北京:高等教育出版社,2007.8【10】孙桓、陈作模、葛文杰机械原理第7版北京:高等教育出版社,2006.5【11】张世昌、李旦、高航机械制造技术基础第2版北京:高等教育出版社,2007.5附录附录1:零件图(A42)张;附录2:装配图(A11)张。33

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