減壓手柄沖壓模具設計
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1、 課 程 設 計 課程名稱_ 沖壓工藝與模具設計 _ 題目名稱 減壓手柄沖壓模具設計 學生學院__材料與能源學院____ 專業(yè)班級 學 號 學生姓名 指導教師 廖毅娟 鄺衛(wèi)華 2012年 6月19日 廣東工業(yè)大學課程設計任務書 題目名稱 減壓手柄沖壓工藝及模具設計 學生學院 材料與能源學院 專業(yè)班級 材料成型及控制工程專業(yè)材加1班 姓 名 潘均成 學 號 31
2、09006679 一、課程設計的內容 根據(jù)給定的沖壓零件圖進行產(chǎn)品的沖壓工藝分析和比較,制定合理的沖壓工藝方案,進行有關工藝計算,確定沖壓模具的類型和結構,選擇沖壓設備,繪制模具的裝配圖及零件圖,編制沖壓工藝卡,并撰寫設計說明書。 二、課程設計的要求與數(shù)據(jù) 1. 課程設計時間共2周,按時獨立完成課程設計任務,符合學校對課程設計的規(guī)范化要求; 2. 繪制所設計模具的裝配圖和非標件零件圖:圖紙整潔,布局合理,圖樣和標注符合國家標準; 3. 編制沖壓工藝卡,撰寫設計計算說明書(約20頁):要求公式使用準確,計算正確,語言流暢,書寫工整,插圖清晰整齊; 4. 設計說明書與圖紙按學校
3、規(guī)定裝訂成冊。 三、課程設計應完成的工作 1. 沖壓工藝設計:包括分析零件的沖壓工藝性,擬訂沖壓件的工藝方案,確定合理的排樣形式、裁板方法,并計算材料的利用率;確定模具結構及尺寸等; 2. 根據(jù)總沖壓力及考慮模具的結構尺寸選擇成形設備的型號; 3. 模具結構及其零部件設計:設計一道工序的沖模,繪制沖??傃b配圖及主要零件圖; 4. 沖壓工藝過程卡片; 5. 設計計算說明書。 四、課程設計進程安排 序號 設計各階段內容 地點 起止日期 1 布置題目,工藝分析與工藝計算,工藝方案比較與模具結構草圖 教1-211 6.11~6.12 2 繪制模具總裝配圖 教1-
4、211 6.13~6.14 3 繪制零件圖,編沖壓工藝卡 教1-211 6.15~6.17 4 編寫設計說明書 教1-210 6.18 5 答辯 教1-210 6.19 6 提交所有資料 教1-210 6.20 五、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 自編. 沖模設計課程設計指導書[M]. 廣東工業(yè)大學,2011 [2] 自編. 沖模圖冊[M]. 廣東工業(yè)大學,2011 [3] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1999. [4] 李志剛主編. 中國模具設計大典[M]. 南昌: 江西科學技術出版社, 2003. [
5、5] 羅益旋主編. 最新沖壓新工藝新技術及模具設計實用手冊[M]. 長春: 吉林出版發(fā)行集團, 2004. [6] 肖景容, 姜奎華主編. 沖壓工藝學[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2000. [7] 郝濱海編著. 沖壓模具簡明設計手冊(第二版)[M]. 北京:化工工業(yè)出版社, 2009. 發(fā)出任務書日期: 年 月 日 指導教師簽名: 計劃完成日期: 年 月 日 基層教學單位責任人簽章: 主管院長簽章: 目錄 一、引言 5 二、工藝分析 6 三、沖裁工藝方案的確定 7 四、必要的尺寸計算 8
6、 五、彎曲模工作部分的設計 16 六、模架及輔助機構零件的選擇 18 七、 模具材料的選擇 19 八、設計總結 22 十、參考文獻 23 一、引言 二、工藝分析 三、沖裁工藝方案的確定 四、必要的尺寸計算
7、 五、彎曲模工作部分的設計
8、 六、模架及輔助機構零件的選擇 七、 模具材料的選擇 八、設計總結 九、參考文獻 引言 零件沖壓工藝規(guī)程是模具設計的依據(jù),而良好的模具結構設計又是實現(xiàn)工藝過程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動,往往會造成模具的返工,甚至報廢,沖裁同樣
9、的零件,通??梢圆捎脦追N不同方法,工藝過程設計的中心就是依據(jù)技術上先進,經(jīng)濟上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術要求的前提下達到最佳的技術效果和經(jīng)濟效益。 設計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手,分析零件圖包括技術和經(jīng)濟兩個方面: (1) 沖壓加工方法的經(jīng)濟性分析 沖壓加工方法是一種先進的工工藝方法,因其生產(chǎn)率高,材料利用率高,操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用,由于模具費用高,生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性作用。批量越大,沖壓加工的單件成本就越低,批量小時,,沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯,這時采用其他方法制作
10、 該零件可能會更有效果。 (2) 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度,在技術方面,主要分析該零件的形狀特點,尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求,良好的工藝性應保證材料消耗少,工序數(shù)目少,模具結構簡單,而且壽命長產(chǎn)品質量穩(wěn)定,操作簡單,方便等。 不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何,其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始,經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件,還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成。 零件名稱:彎角件 材料:B3(即新標準中的Q235B,普通碳素鋼
11、。) 料厚:2mm 批量:大批量 零件圖如圖1所示: 圖1 工件圖 1、 材料分析 本設計采用的材料是B3,B3即新標準中的Q235B,B3有一定的伸長率、強度,良好的韌性和鑄造性,含碳量為0.12%~0.20%,屈服強度約為235MPa,抗拉強度為375~460MPa,其屈強比和屈彈性比較小,該材料適合彎曲成形,且材料性質有利于工件質量的提高。 2、 沖壓加工的經(jīng)濟性分析 沖壓加工方法是一種先進的工藝方法,因其生產(chǎn)率高,材料利用率高,操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用。但由于模具費用高,生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟
12、性起著決定性作用,批量越大,沖壓加工的單件成本就越低,批量小時,沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯,這時采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟效果。 根據(jù)本零件的生產(chǎn)綱領,零件為大批量生產(chǎn),且尺寸精度要求不高,原料為B3的板料且壁厚適宜。因此,采用沖壓方法不僅可行而且經(jīng)濟。 3、零件結構形狀分析 該零件為彎角件,厚度較薄,據(jù)工件相關尺寸結構可知零件需要進行沖孔、落料和底部彎曲和側邊彎曲四道工序。除此之外,零件外形比較規(guī)整,無尖角、凹陷或其他形狀突變,屬于典型的板料沖壓件。 零件外形尺寸無公差要求,底部和兩側均需彎曲。其中,底部的圓角半徑為,相對圓角半徑,大于材料的最小彎曲半徑;兩側的圓角半徑為,
13、相對圓角半徑,大于材料的最小彎曲半徑。因此,均可以實現(xiàn)彎曲成形。 另外,零件上有兩個孔順序分布在零件兩側。為保證彎曲時,孔的形狀不發(fā)生畸變,據(jù)參考文獻[1]可知,當厚度時,彎曲件上的孔邊到彎曲半徑中心的距離應滿足。據(jù)圖1-1的尺寸可知,故滿足要求。 最后,零件底部彎曲時,兩側邊有尺寸突變,為防止彎曲時尺寸突變的尖角處出現(xiàn)撕裂,據(jù)參考文獻[1]可知,應保證尺寸突變處到彎曲半徑的中心距離;從零件圖上可知,故滿足要求。 通過上述分析,可以看出該零件為普通的板料彎曲件,尺寸精度要求不高,主要是輪廓成形問題,又屬大量生產(chǎn),因此用沖壓方法生產(chǎn)是完全可行的。 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術
14、、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM
15、、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與
16、制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學、機械原理及設計、電子與電子技術、微機原理與應用、模具CAD/CAM、檢測技術、 控制工程、模具設計與制造、表面工程新技術、材料成型與設備
17、管理學、防偽技術、市場營銷、企業(yè)管理 1 、沖壓方案 結合零件圖可知,完成此零件需要進行沖孔、落料、彎曲三道工序。 由此,方案可分為如下幾種: (1)方案一:先落料,再沖孔,然后彎曲采用單工序模生產(chǎn)。 (2)方案二:落料,沖孔復合沖壓,然后彎曲,由兩套模具完成。 (3)方案三:先采用沖孔落料級進模,然后彎曲,兩套模具完成。 (4)方案四:采用多工位級進模,沖裁和彎曲在一套模具上完成。 2 、各工藝方案分析 方案一為單工序模生產(chǎn),模具制造簡單,維修方便,但是模具數(shù)量較多,大批量生產(chǎn)時,模具更換頻繁,生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)成本較高,工件精度低,不適合大批量生產(chǎn)。 方案二的沖孔落料
18、采用復合模,可以節(jié)省一道工序,并且內、外形的位置尺寸精度高,工件的平整性好,明顯提高生產(chǎn)效率; 方案三由于是先沖孔后落料,內外形的位置尺寸精度不如方案二高,工件易彎曲,平整性也比不上方案二,但操作安全、方便。 方案四的落料、沖孔和底部彎曲采用復合膜,側邊彎曲采用單工序模。制造成本高,不劃算。 方案二和方案三相比,工序集中,勞動生產(chǎn)率高,可知選方案二。 3、 工藝方案的確定 生產(chǎn)的經(jīng)濟性采用方案三是比較合理的。其生產(chǎn)效率高、模具制造成本合理、材料利用率高、制件精度高、模具制造和調整維修相對簡單。在本設計中,將設計底部和側邊的彎曲復合模。 復合模是在壓力機的一次行程中,在一
19、副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序的模具。復合模具有生產(chǎn)效率較高、沖模輪廓尺寸較小等優(yōu)點,適合生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖壓件。復合模按工作零件的安裝位置不同,可分為正裝式和倒裝式兩種形式。 該復合模要實現(xiàn)兩個彎曲工序,不會有廢料的產(chǎn)生,同時考慮到彎曲時沖件平直度的要求及材料的厚度,并結合兩種復合模的特點,本模具采用倒裝式復合模。 1、計算毛坯尺寸 2、排樣設計與計算 排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀,確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到的,但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。應為是有規(guī)則的圓形件,所以采用單排方案。如圖1—3所示,由《沖壓工藝與模具設計》表2—13確定搭邊值,根據(jù)
20、零件形狀,兩工件間按圓件取搭邊值,側邊取搭邊值。 圖 1—3 查《沖壓工藝與模具設計》表2—14和2—15可取條料寬度公差。條料與導板之間的間隙。則板料的寬度為: 進距: 因此,一個進距內的材料利用率為: 3、計算沖壓力 該模具采用彈性卸料和下出料方式。 (1)落料力 查《沖壓工藝與模具設計》附表12得08剛的 (2)沖孔力 (3)沖裁時的推件力 查《沖壓工藝與模具設計》表2—2得,夾在凹模刃口的沖孔廢料塊數(shù)n=1。 4、確定模具的壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。
21、為了確保壓力機和模具正常工作,應使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。否則,會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷,使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損,模具導向零件加速磨損,降低模具和壓力機的使用壽命。 沖模的壓力中心,可按下述原則來確定: 1.對稱形狀的單個沖裁件,沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2.工件形狀相同且分布位置對稱時,沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3.形狀復雜的零件、多孔沖模、 級進模的 壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。解析法的計算依據(jù)是:各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。求出合力作用點的 座標 位置 O0(x0,
22、y0),即為所求模具的壓力中心。 對于本零件,在UG模擬,以工件左下角為原點,長15mm段為X軸,則得出壓力中心為(7.5,33.96)。 5、零件彎曲前的毛胚尺寸的計算 經(jīng)計算可得底部和側邊彎曲均滿足,此類彎曲變性區(qū)材料變薄不嚴重,且斷面畸變較小,可按應變中心層長度等于毛胚長度的原則來計算毛胚尺寸。其毛胚長度可按參考文獻[1]公式計算: 式中 —毛胚展開長度,mm; —工件直邊長度,mm; —應變中性層位移系數(shù),查參考文獻[1]表4-3,為0.38; —彎曲中心角; —彎曲件內彎曲半徑,mm; —板厚,mm; (1)零件在寬度方向上值的計算: 考慮到彎曲時
23、板料纖維的伸長,實際毛坯尺寸取28.5mm。 (2)零件在長度方向上值的計算: 由零件側邊的相關尺寸及側邊彎曲外徑R12可在制圖軟件中推出側邊彎曲中心角為,具體圖形如下: 則 考慮到彎曲時板料纖維的伸長,實際毛坯尺寸取41.5mm。 綜上數(shù)據(jù)可得工件彎曲前的毛坯圖如圖3所示: 圖3 2、沖壓力的計算 (1)底部彎曲力的計算: 該工序沖壓力,包括自由彎曲力,校正彎曲力和壓料力(或推件力)。 ① 自由彎曲力 式中 —系數(shù),一般取1~1.3。此處取; —彎曲件寬度,15mm; —材料厚度,2mm; —材料的抗拉強度,375~460MPa,
24、取430MPa; —彎曲件內彎曲半徑,3mm; 帶入數(shù)據(jù)可得自由彎曲力為: ② 校正彎曲力 沖壓件在行程終了時受到的校正彎曲力,可按參考文獻[1]公式計算: 式中 —校正部分投影面積,mm2 —單位面積上的校正力,查[1]表,其值為40~60MPa,取50MPa; 據(jù)參考零件圖可知校正部分投影面積為: 則 ③ 壓料力 對于設有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模,頂件力或壓料力可近似取自由彎曲力的60%~80%。 取系數(shù)0.7,則 。 5、沖模刃口尺寸及公差的計算 (1)加工方法的確定 模具制造有凸模和凹模分開加工和凸模和凹模配合加工兩種
25、方法,凸模和凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸,此種方法適用于圓形和簡單的工件;凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互換性,便于模具成批制造,但需要較高的公差等級才能保證合理間隙,模具制造困難,加工成本高。所以此方法是與加工形狀復雜或薄板制件的模具。 結合模具制造及工件的形狀特點,選用凸模和凹模分開加工的方法。 (2)落料部分 由《沖壓工藝與模具設計》表2—10查得凸、凹模的制造公差,查《沖壓工藝與模具設計》表2—11得x=0.5,查《沖壓工藝與模具設計》表2—5,取,則可計算刃口尺寸。 保證雙面間隙值~=0.246~0.36
26、0mm. 即 (3) 沖孔部分 查表2—10,取,查表2—11,取。 小孔: 大孔: 6、有關模具的設計計算 (1)確定沖孔凸模的允許最大自由長度: 沖孔時的沖壓力 圓形凸模的最大自由長度 根據(jù)GB2863.2—81的標準L的系列,選擇L=55mm. 沖孔凸凹模采用T10A鋼制造,查《沖壓工藝與模具設計實用技術》附表12,取,許用應力。對圓形凸模承壓能力進行校核 而d=24mm> ,則承壓能力足夠,因此符合使用要求。 (2)確定沖孔凹模的高度和壁厚 查《沖壓工
27、藝與模具設計》表8—1,取系數(shù)K=0.25,則沖孔凹模的高度為: 由于要求,因此凹模高度至少取15mm,才能滿足強度要求,根據(jù)實際可加大凹模的高度,可取。 凹模壁厚: 取30mm 所以沖孔部分凹模外徑:,為了與模架標準相配合,可適當加大壁厚,使100mm。 沖壓設備的選擇 考慮到兩個彎曲工序是在壓力機的一次行程中完成的,故應將兩次校正彎曲力疊加之后再根據(jù)總的校正彎曲力來選擇壓力機,。 根據(jù);. 實際選用公稱壓力為63kN的壓力機,型號為。 其具體參數(shù)如下表: 公稱壓力 63kN 最大封閉高度 170mm 滑塊行程 50mm
28、 封閉高度可調節(jié)量 40mm 行程次數(shù) 160次/min 立柱中間距離 150mm 模柄孔尺寸 mm 工作臺板厚度 40mm 工作臺尺寸 左右 315mm 工作臺孔尺寸 左右 150mm 前后 200mm 前后 70mm 傾斜角 30° 直徑 110mm 滑塊中心到床身距離 110mm 墊板厚度 30mm 考慮到本設計中,彎曲是在壓力機的一次行程中完成的,且彎曲屬于90°的V形彎曲,可考慮在底部V形彎曲時采用帶定料銷的彎曲模,其大致結構如下圖: 圖4 1、凸凹模圓角半徑和凹模深度 (1) 凸模圓角半徑 底部
29、彎曲部分的彎曲半徑較小為,稍大于最小彎曲半徑,且為V形彎曲,彎曲角度為90°,該部分的凸模圓角半徑可取彎曲件的彎曲半徑,即。 側邊彎曲部分的彎曲半徑為,凸模的圓角半徑。 (2) 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑對彎曲力和工件質量均有影響。凹模圓角半徑過小,胚料彎曲時進入凹模的阻力增大,工件表面產(chǎn)生擦傷甚至壓痕。凹模圓角半徑過大,影響胚料定位的準確性。在生產(chǎn)中,凸模圓角半徑一般取決于彎曲件材料的厚度: 當時,; 底部彎曲時,凹模圓角半徑取3t,故凹模圓角為: 側邊彎曲時,由于彎曲角度不大,且無直邊要求,其凹模要做成凸模圓角半徑相匹配的形狀,其圓角半徑??;與凹模匹配形式如裝配圖 的主視圖所
30、示。 (3) 凹模工作部分深度 凹模工作部分深度要適當。若深度過小,則工件彎曲成形后的回彈大,而且直邊不平直。若深度過大,則浪費模具材料,而且壓力機需要較大行程。 底部彎曲屬V形彎曲,可取凹模深度為15~20mm,結合工件尺寸,取凹模深度。 側邊彎曲雖然屬U形彎曲,但彎曲高度不大,且沒有直邊要求,故凹模深度即為工件側邊所需彎曲高度,取。 2、凸凹模間隙和橫向尺寸及制造公差 (1)凸凹模之間的間隙 生產(chǎn)中,彎曲金屬工件時,凸凹模之間的間隙值可按下式來決定: 式中 —彎曲凸模與凹模的單面間隙,mm; —材料厚度的最大尺寸,2mm; —間隙系數(shù),查參考文獻[1]表可取為0.
31、10; 代入數(shù)據(jù)可得: (2)凸凹模橫向尺寸及制造公差 彎曲凸凹模的工作尺寸計算與零件標注形式有關。一般原則是:當工件標注外形尺寸時,應以凹模為基準件,間隙取在凸模上;當工件標注內形尺寸時,應以凸模為基準件,間隙取在凹模上。并用配做法制模。 ① 底部彎曲的凸凹模尺寸計算 由零件圖可知,其標注形式是標注外形尺寸。故應以凹模為基準件,零件無精度要求,考慮到一般彎曲件精度等級都在IT13級以下,故本設計中,按IT14級精度選取。 由于底部采用的是定料銷定位,如圖4所示,考慮到定料銷釘?shù)闹睆郊拔垂ぷ鞑糠值膶挾?,底部彎曲時凹模應在彎曲件基本尺寸的基礎上增加17.5mm,則應為20+17.
32、5=37.5mm。 則底部彎曲時凹模的尺寸可根據(jù)參考文獻[1]公式計算: 凸模的尺寸據(jù)參考文獻[1]公式計算: 式中 —彎曲件的基本尺寸,37.5mm; —彎曲件的公差,據(jù)參考文獻[3],表3-2可知為0.52mm; —凸凹模的制造公差,一般選取IT7~IT9級精度,一般可取凸模精度比凹模精度高一級,凸模取8級精度,凹模取9級精度。據(jù)參考文獻[3],可知,=0.039mm,=0.062mm; —凸凹模單面間隙,1.65mm; 代入數(shù)據(jù)可得: 底部彎曲時,其凸凹模示意圖如4所示,只有一面有間隙,故凸模尺寸為: ② 側邊彎曲的凸凹模尺寸計算: 側邊
33、彎曲時,則要按照工件尺寸形狀需要進行綜合分析。根據(jù)工件形狀工件底部水平長度必須保證為30mm,否則會在底部尺寸突變處產(chǎn)生開裂。則凸模底部的水平長度為應為30mm,在此基礎上,結合凸模圓角為和凹模深度,可計算出凸?;局睆郊s為44mm。又因為彎曲時,凸凹模的制造公差,一般選取IT7~IT9級精度,一般可取凸模精度比凹模精度高一級,凸模取8級精度,凹模取9級精度。據(jù)參考文獻[3]可知,=0.039mm,=0.062mm。 綜上所述,可得側邊彎曲時的凸模尺寸為: ; 由凸模尺寸及凸凹模間隙可知,側邊彎曲時凹模的尺寸為: 側邊彎曲時,凸凹模制件的間隙是由凸凹模所取圓角半徑之差決定的
34、,即 ; 。 1模架的類型 模架包括上模座、下模座、導柱和導套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上,為縮短模架制造周期,降低成本,我國已制定出模架標準。 選擇模架結構時,要根據(jù)工件的受力變形特點、坯料定位和出件方式、板料送進方向、導柱受力狀態(tài)和操作是否方便等方面進行綜合考慮。 在此選用滑動導向型的后側導柱式模架,導柱分布在模架后側的水平線上,兩個導柱的直徑相同。 2、模架、導柱導套的選擇 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸來考慮,一般在長度及寬度上都應比凹模大,模版厚度一般等于凹模厚度的1~1.5倍。選擇模架時,還要考慮模架與壓力機的安裝關系,例如模架與壓力機工作臺孔的關系,模
35、座的寬度應比壓力機工作臺的孔徑每邊約大。 模具的閉合高度H應介于壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之間,其關系為: 式中 為墊板厚度。 由上面壓力機的選擇可知道,,所以模具高度與墊塊高度之和應介于之間。 查參考文獻[2]選用的模架型號為160x100x(130~170),閉合高度,故可以安裝在所選壓力機上。 上模座:mm 下模座:mm 導柱:mm 導套:mm 3 導柱的選取 導柱尺寸為25×150如下圖8-2所示 8-2導柱尺寸 4 導套的選取 導套尺寸為25×60×38如下圖8-3所示 7-3導套尺寸 5 凸模模柄 選用
36、國標為GB2862.3-81的B型模柄,標記為: 直徑d=30mm、H=88mm、材料為Q235的B型圧入式模柄 模柄B30×88 GB2862.3-81·A3如下圖8-4所示 7-4模柄尺寸 6 凹模的設計 凹模與下模座用螺釘和銷釘連接在一起,經(jīng)計算取凹模平面尺寸為160mm×100mm;厚度為46mm。詳見零件圖 7 凸模的設計 凸模與上模座用螺釘和銷釘連接在一起,對于厚度在0.8mm以上軟材料,彎曲半徑又不大時,可把凸模作成局部凸起(如下圖所示),以便對彎曲變形區(qū)進行局部整形來減小回彈。取凸模固定部分的平面尺寸為100mm×30mm,高度為70mm。厚度為20。詳見
37、零件圖 8 頂板的設計 根據(jù)推出工件需要設計頂板:平面尺寸42mm×30mm;厚度為10mm。 凸凹模選材 材料的選擇在模具設計中有著舉足輕重的地位。在模具設計中,應根據(jù)模具制造條件、模具工作條件、模具材料的基本性能等相關因素來選擇經(jīng)濟、先進、適用的模具材料。通常要求模具材料必須具備三種性能,即耐磨性、韌性和硬度,來滿足模具成型需要同時又保證有比較長的壽命。 由于該工件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),因此沖裁模的工作零件凸、凹模及凸凹模的材料必須具有較高的強度和耐磨性,以提高模具的壽命。本設計的凸凹模采用Cr12MoV鋼制造。 總結: 沖壓工藝及沖模設計是我們專業(yè)所必不可少的一門
38、主修學科,學好并掌握沖壓模具設計的相關知識,具備單獨設計基本沖壓模具的能力,對于我們以后工作和學習都具有不可替代的作用。因此,此次課程設計的重要性就顯得尤為突出了。 本次課程設計的任務是彎角件的彎曲模具設計,整個模具結構較為簡單,通過這次設計,我對沖裁模的設計流程有了更深一層的了解,包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結構形式的選擇、必要的工藝計算、主要零部件的設計、壓力機型號的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。,在這次設計中,我感覺要完成這次設計,需要有認真的態(tài)度,每一步都要細心思考,一點也馬虎不得,有些數(shù)據(jù)、尺寸是,只要一個數(shù)據(jù)有誤,就得全部改動,使設計難度大大的增加。而且在畫零件圖時也
39、會發(fā)現(xiàn)很多問題,需要做不斷的修改,所以要做到邊畫、邊計、邊改才能很好的完成這次設計。本次課程設計既是對我們所學知識的一次全面考核,也是提供了一次機會發(fā)現(xiàn)了自己許多不足的地方。它不僅是對我們能力的綜合檢測,更是對我們精神上的考驗。 總之,這次課程設計為我們提供了一個良好的學習方法,感受有了深刻的學習體會。為我們以后做畢業(yè)設計和走上社會、找到一份好工作打下堅實的基礎。 主要參考文獻: [1] 自編. 沖模設計課程設計指導書[M]. 廣東工業(yè)大學,2007. [2] 自編. 沖模圖冊[M]. 廣東工業(yè)大學,2009 [3] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版
40、社, 1998. [4] 李志剛主編. 中國模具設計大典[M]. 南昌: 江西科學技術出版社, 2003. [5] 郝濱海編著. 沖壓模具簡明設計手冊(第二版)[M]. 北京:化工工業(yè)出版社, 2009. 致??? 謝: 本次的課程設計受到了院系各級領導的高度重視,得到了鄺衛(wèi)華老師和廖毅娟老師的悉心指導與幫助。在此,我衷心的向兩位老師道一聲:您們幸苦了,謝謝??! 特別要感謝我的指導老師鄺衛(wèi)華老師,我能夠夠順利完成課程設計,離不開他的悉心指導,他對我的設計從確定題目、修改直到完成,給予了我許多的指點和幫助。感謝他在繁忙的工作之余,擠出時間對設計提出精辟
41、的修改意見。在此,向胡老師致以最誠摯的謝意。 這次設計我深知有很多不足,在此懇請大家給予指導。
42、
43、 Z=1.65mm mm mm mm 23
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