油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合模】【說明書+CAD】
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指導(dǎo)教師:胡淑芬 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì)油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人:肖建春 學(xué) 號:(20050452)模具的設(shè)計(jì)2.1沖壓件的工藝分析 該零件圖由簡單直線和圓弧構(gòu)成,形狀對稱,復(fù)雜程度一般,外形總體尺寸95x60 x0.2 mm。由于零件尺寸精度和表面質(zhì)量沒有特別要求,所以認(rèn)為一般沖壓加工方法能夠符合要求,本設(shè)計(jì)按公差等級IT14計(jì)算。沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡量避免尖角,本設(shè)計(jì)一律采用R1作為過渡尖角圓弧半徑,以便于模具加工,減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。本設(shè)計(jì)采用的材料為普通黃銅,質(zhì)地較軟,具有良好的沖壓性能,且目前市場價格低廉,經(jīng)濟(jì)性好,便于大批量生產(chǎn)。2.2沖壓方案的制定方案一:單工序沖裁模 單工序沖裁模結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短、成本低、但模具壽命低、沖裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形狀簡單、批量小或試制件。方案二:級進(jìn)模 級進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高,減少了模具和設(shè)備的數(shù)量,工件精度較高,便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。但成本較高,一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。方案三:復(fù)合模 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高,沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高,沖模的輪廓尺寸較小,適宜沖薄件,也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大的沖裁件。綜上比較,考慮到零件形狀有一定復(fù)雜性,采用復(fù)合模更為經(jīng)濟(jì),由于工件材料較軟且厚度較薄,這里采用正裝式復(fù)合模。2.3 模具材料的選擇與熱處理 模具鋼選擇的不同直接影響生產(chǎn)率,一般主要根據(jù)沖壓件的材料和生產(chǎn)的規(guī)模來選取,經(jīng)分析,這里我們選取的模具鋼為 ,屬空淬模具鋼,具有深的空淬硬化性能,這對于要求淬火和回火之后必須保持其形狀的復(fù)雜模具是極為有益的。該鋼耐磨性介于錳型和高碳高鉻型工具鋼之間,但其韌性比任何一種都好,特別適合用于要求具備好的耐磨性同時又具有特殊好的韌性的工具。使用前要經(jīng)過等溫退火、淬火和回火三道熱工藝處理。等溫退火加熱至,保溫2h,爐冷至 ,等溫保溫4h,出爐空冷。淬火要先經(jīng)過兩次預(yù)熱,最終加熱至940960 ,空冷,硬度可達(dá)6265HRC?;鼗鹗菫榱讼龤堄鄳?yīng)力和穩(wěn)定組織,最終組織硬度達(dá)到6064HRC。2.4 排樣計(jì)算條料寬度及確定步距 排樣方案對材料利用率、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等有重要影響,本設(shè)計(jì)采用有廢料排樣。根據(jù)工件形狀采用單排樣方式,如下圖2.5計(jì)算沖裁力和壓力中心的確定2.5.1)沖裁力 通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值,它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計(jì)算:F=KLt L沖裁周邊長度;t材料厚度;材料抗剪強(qiáng)度;K修正系數(shù);2.5.2)壓力中心的確定 考慮工件形狀圓弧段比較多,用計(jì)算的方法計(jì)算非常繁瑣,這里我采用懸掛法來確定工件的壓力中心,具體做法是用勻質(zhì)細(xì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件,然后用縫紉線將模擬件懸吊起來,并從吊點(diǎn)作鉛直線,再取模擬件的另一點(diǎn),以同樣的方法作另一鉛直線,兩直線的交點(diǎn)即為壓力中心。在模擬件上任取一點(diǎn)A,用細(xì)線系住并懸掛起來,待其模擬件穩(wěn)定不動后,作鉛直線AG與OX相交于G,點(diǎn)G(39.8,0)即為沖件壓力中心點(diǎn)。2.6 壓力機(jī)的選擇 壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于50.036KN,由此查詢國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 143471993)選擇公稱壓力為63kN的類開式固定標(biāo)準(zhǔn)工作臺。2.7 確定凸凹模間隙,計(jì)算凸凹模刃口尺寸確定凸、凹模合理間隙的方法有理論法和查表法兩種。由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便,常用查表法來確定間隙值。查相關(guān)資料有:根據(jù)凸凹模的加工方法的不同,刃口的計(jì)算方法也不同,基本上可分為兩類:凸模與凹模分別加工法,凸模與凹模配合加工法。2.8 工作零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算2.8.1凹模 凹模外形有圓形和矩形,結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式,刃口也有平刃和斜刃。這里采用矩形整體式平刃刃口的凹模。凹模輪廓尺寸確定:在生產(chǎn)中,通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸,或凹??卓谌斜陂g的距離,按經(jīng)驗(yàn)公式來確定。凹模高度H:H=ks垂直于送料方向的凹模寬度B B=s+3H送料方向凹模的長度L L=s1+2s2式中 s垂直于送料方向的凹模刃壁間最大距離;s1送料方向的凹模刃壁間最大距離;s2送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離,可查表;k系數(shù),考慮板料厚度的影響,可查表則 H=0.25為設(shè)計(jì)簡便,凹模的輪廓尺寸為160 x100 x15 mm。凸模的設(shè)計(jì)是由沖件的形狀和尺寸決定的,凸模的固定方法有臺肩固定、鉚接、螺釘、銷釘及粘接劑澆注法固定等,本設(shè)計(jì)需用到的凸模為一個帶凸臺的大凸模和三個相同的小圓形凸模,均安裝在模具的下模,且都固定在同一固定板上。凸模長度計(jì)算:根據(jù)模具結(jié)構(gòu),并考慮修模、操作安全、裝配等的需要確定。L=h1+h2+h3h1凸模固定板厚度,這里取12 mm(即凹模厚度的80%);h2凹模墊板厚度,這里取12mm;h3凹模厚度;則 L=12+12+15=39 mm 凸模強(qiáng)度與剛度的校核,由于沖件厚度較薄且硬度較低,所以凸模的強(qiáng)度和剛度一定足夠,這里不再計(jì)算。2.8.3凸凹模 在復(fù)合模沖裁中,凸凹模的內(nèi)外邊緣均為刃口。由于內(nèi)外緣之間的壁厚是決定于沖裁件的孔邊距,所以,當(dāng)沖裁件孔邊距較小時,必須考慮凸凹模強(qiáng)度,而本設(shè)計(jì)凸凹模的孔邊距均大于其允許最小值,所以適合采用復(fù)合模進(jìn)行沖裁,凸凹模內(nèi)外緣刃口形式均采用平刃型。凸凹模長度計(jì)算:主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu),并考慮模具結(jié)構(gòu),操作安全,裝配等的需要確定,可按下式計(jì)算:L=h1+h2+h式中 h1凸凹模固定板厚度,這里取12mm;h2固定卸料板厚度,這里取10mm;h增加長度。固定板至卸料板之間彈性元件的高度,取20mm;則 L=12+10+20=42mm2.9 定位零件 為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件,必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置,即必須正確定位。本設(shè)計(jì)選用固定式擋料銷作為定位零件,固定式擋料銷結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化,參照J(rèn)B/T7649.101994選取A型擋料銷:A8JB/T7649.10。2.10 卸料裝置 卸料裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后,把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來,以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。其結(jié)構(gòu)形式有固定、彈壓和廢料切刀式等,這里選用彈壓式的卸料裝置,其基本零件有卸料板、彈性元件(彈簧和橡膠)、卸料螺釘?shù)取?.11 推件裝置推件裝置一般是剛性的,其基本零件有打桿、推板、推桿等。其裝配示:2.12 頂件裝置 頂件裝置一般式彈性的,其基本零件是頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器,這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié),工作可靠,沖裁件的平直度較高,其裝配圖示意圖如下:2.13固定板、墊板的設(shè)計(jì)與選用 凸模固定板的作用是將凸?;蛲拱寄_B接固定在正確位置上,標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板有圓形、矩形和單凸模固定板等多種形式,這里采用矩形的固定板,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析,本設(shè)計(jì)需在凸模和凸凹模采用矩形的固定板固定。墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸(凹)模傳來的壓力,防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑,影響模具正常工作。墊板厚度一般取612mm,外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.181 GB2858.6,GB2859.GB2859.6選取。2.14 模架的設(shè)計(jì)與選用 模架由上下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等組成。按GB/T 2851.51990選擇對角導(dǎo)柱模架,模架的總體外形尺寸為160 x100 x140165mm。上模座設(shè)計(jì):依據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)模架的型號,上模座的外形尺寸為160 x100 x25mm,材料為HT200,調(diào)質(zhì)處理。下模座設(shè)計(jì):依據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)模架的型號,下模座的外形尺寸為160 x100 x30mm,材料為HT200,調(diào)質(zhì)處理。導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計(jì):本設(shè)計(jì)采用在中、小型模具中應(yīng)用最廣的滑動導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)?;瑒訉?dǎo)向副由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成,如下圖所示:2.15 模柄的設(shè)計(jì)和選用 本設(shè)計(jì)采用旋入式模柄結(jié)構(gòu),可以保證較高精度的同軸度和垂直度,此模柄與上模座的連接,采用過度配合 。模柄的外形尺寸(直徑深度)為3050mm,但模柄露出上模座的高度應(yīng)該比模柄孔深度小515mm,因此取露出上模座的高度h=40mm。2.16 緊固件的選用 螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用,設(shè)計(jì)時 主要是確定它的規(guī)格和緊固位置,螺釘主要承受拉應(yīng)力,用來連接零件。本設(shè)計(jì)除特殊說明外都使用M860的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固,采用公稱直徑為650mm的圓柱銷定位。2.17 繪制模具總裝配圖
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