手柄冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例

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1、 A冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例 文檔由出行旅游海陸空全能一體化搜索引擎達(dá)達(dá)搜 分享 達(dá)達(dá)搜簡(jiǎn)介： 達(dá)達(dá)搜作為新一代的交通搜索引擎，首創(chuàng)結(jié)合三網(wǎng)合一（海、陸、空）的出行搜索方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)全球路徑的搜索和導(dǎo)航、對(duì)票價(jià)、里程、歷時(shí)的比較和排序，旨在為用戶提供不僅是優(yōu)惠的更是即時(shí)真實(shí)的、方便快捷的出行方式，同時(shí)提供酒店、旅游等配套服務(wù)，達(dá)到出行各方面的需求。 現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)上有著海量的出行、旅游、票務(wù)信息，我們?nèi)ツ膬?，乘飛機(jī)、火車、巴士或輪船等，就分別上哪個(gè)網(wǎng)站，沒(méi)有一個(gè)檢索的工具和一站式的服務(wù)；全國(guó)有超過(guò)十萬(wàn)多個(gè)海陸空交通旅行票務(wù)問(wèn)訊電話，乘巴士、火車、飛機(jī)或輪船就分別撥打相關(guān)問(wèn)訊，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的客

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4、8mm孔、φ5mm的孔與R16mm外圓之間的壁厚)。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 2、沖壓工藝方案的確定 　　該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 　　方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 　　方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 　　方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚3.5mm接近凸凹模許用最小壁厚3.2mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度

5、大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 3、主要設(shè)計(jì)計(jì)算 ?。?）排樣方式的確定及其計(jì)算 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，直排時(shí)材料利用率低，應(yīng)采用直對(duì)排，如圖8.2.2手柄排樣圖所示的排樣方法，設(shè)計(jì)成隔位沖壓，可顯著地減少?gòu)U料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。搭邊值取2.5mm和3.5mm，條料寬度為

6、135mm，步距離為53 mm，一個(gè)步距的材料利用率為78%（計(jì)算見(jiàn)表8.2.1）。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mm1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為7張條料（135mm1500mm），每張條料可沖56個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為76%。 圖8.2.2 手柄排樣圖 （2）沖壓力的計(jì)算 該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算見(jiàn)表8.2.1。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。 ?。?）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 　　計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凹模型口圖，如圖8.2.3所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1

7、～L6共6組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)（13.57，11.64）。有關(guān)計(jì)算如表8.2.2所示。由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 ?。?）工作零件刃口尺寸計(jì)算 　　在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此

8、工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見(jiàn)表8.2.3　所示。 （5）卸料橡膠的設(shè)計(jì) 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)表8.2.4。選用的四塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 4、模具總體設(shè)計(jì) 　?。?）模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 　?。?）定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來(lái)定。 （3）卸料、出件方式的選擇

9、因?yàn)楣ぜ虾駷?.2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。 又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 （4）導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 5、主要零部件設(shè)計(jì) （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長(zhǎng)L可按公式2.9.2計(jì)算： L =20+14+1.2+28.8=64mm 具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖8.2.4（a）所示。 ②

10、 沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖5個(gè)φ5的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件BⅡ型式（尺寸為5.1564）。沖φ8mm孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖8.2.4（b）所示。 ③ 凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計(jì)算： 凹模厚度 H=kb=0.2127mm=25.4mm（查表2.9.5得k=0.2） 凹模壁厚 c=（1.5～2

11、）H=38～50.8mm 取凹模厚度H=30mm，凹模壁厚c=45mm， 凹模寬度B=b+2c=（127+245）mm=217mm 凹模長(zhǎng)度L取195mm（送料方向） 凹模輪廓尺寸為195mm217mm30mm，結(jié)構(gòu)如圖8.2.4（c）所示。 （2）定位零件的設(shè)計(jì) 落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上φ5mm和φ8mm兩個(gè)孔作導(dǎo)正孔。φ8mm導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖8.2.5所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ，所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)

12、正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。 起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816。 （3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。 （4）卸料部件的設(shè)計(jì) ① 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。 ②卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，

13、公稱直徑為12mm，螺紋部分為M1010mm。卸料 釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后， 應(yīng)使卸料板超出凸模端面lmm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。 （5）模架及其它零部件設(shè)計(jì) 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)柱d/mmL/mm分別為φ28160，φ32160； 導(dǎo)套d/mmL/mmD/mm分別為φ28 11542，φ3211545。 上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm

14、，那么，該模具的閉合高度： H閉=H上模＋ H墊＋L＋ H ＋ H下模－h(huán)2 =（45＋10＋64＋30＋50－2）mm=197mm 式中 L——凸模長(zhǎng)度，L=64 mm； 　　 H——凹模厚度，H=30mm； 　　 h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。 可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度（220mm），可以使用。 6、模具總裝圖 通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如圖8.2.6所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（7個(gè)）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料

15、和成品件均由漏料孔漏出。 條料送進(jìn)時(shí)采用活動(dòng)擋料銷13作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷4，利用條料上φ5mm和φ8孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在活動(dòng)擋料銷13上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷4再作精確定距?；顒?dòng)擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過(guò)程中粗定位完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精度可達(dá)到0.02mm。 7、沖壓設(shè)備的選定 通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm 最大裝模高度：220mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：370mm560mm 墊板尺寸（厚度孔徑）：50mm200mm 模柄孔尺寸：φ40mm60mm 最大傾斜角度：30 9