0009-導(dǎo)向板沖孔落料彎曲級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)【全套15張CAD圖】+設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
0009-導(dǎo)向板沖孔落料彎曲級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)【全套15張CAD圖】+設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),全套15張CAD圖,導(dǎo)向,沖孔,彎曲,曲折,級(jí)進(jìn)模,模具設(shè)計(jì),全套,15,cad,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單
緒 論
目前,我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較落后,主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中,已完成了模具專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用,提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí),熟悉有關(guān)資料,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì),使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。
畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是:
1.系統(tǒng)總結(jié),鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課知識(shí)。
2. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題,以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。
3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究,達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng),掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。
4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué),價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。
改革開(kāi)放以來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái),模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化,除了國(guó)有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng);廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億,而2003年已達(dá)450億左右,年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)(不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū))現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家,從業(yè)人員有60萬(wàn)人,模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家??梢灶A(yù)見(jiàn),我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求,特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇,無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì),冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得需要零件(俗稱沖壓件或沖件)的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔJ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工,所以稱為冷沖壓。
冷沖壓與其他加工方法相比,具有獨(dú)到的特點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件,如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了成本。可以說(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率,提高質(zhì)量,降低成本,進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí),對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí),而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體,明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍,設(shè)計(jì)中,充分利用和查閱各種資料,并與同學(xué)進(jìn)行充分討論,盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,雖然有一定的困難,但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下,自信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限,而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處,敬請(qǐng)各位老師指正。
導(dǎo)向板落料沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
工件名稱:導(dǎo)向板
生產(chǎn)批量:中批量
材料:Q195
厚度:1mm
工件簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1
圖1 導(dǎo)向板
1.工藝性分析
圖示零件材料為Q195,能夠進(jìn)行一般的沖壓加工,市場(chǎng)上也容易得到這種材料,價(jià)格適中。
外形落料的工藝性:手柄屬于中等尺寸零件,料厚1mm,外形復(fù)雜程度一般,尺寸精度要求一般,因此可采用落料工藝獲得。
沖孔的工藝性:φ4.1的孔,尺寸精度要求一般,可采用沖孔。
此工件只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序。圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸,按慣例取IT14級(jí),符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。
由以上分析可知,圖示零件具有比較好的沖壓工藝性,適合沖壓生產(chǎn)。
2.排樣設(shè)計(jì)
2.1確定零件的排樣方案
設(shè)計(jì)模具時(shí),條料的排樣很重要。導(dǎo)向板零件具有對(duì)稱的特點(diǎn),單向排列時(shí)材料的利用率較高(圖2所示),可以提高材料的利用率,減少?gòu)U料。
圖2 條料的排樣
2.2條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計(jì)算
查表取得搭邊值為2mm和1.5mm。
條料寬度的計(jì)算:擬采用無(wú)側(cè)壓裝置的送料方式,由
b =D+2a
D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸
a—側(cè)搭邊值
代入數(shù)據(jù)計(jì)算,取得條料寬度為77mm。
導(dǎo)尺間距離的計(jì)算:由s=D+a1,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)尺間距離為31.6 mm。
材料利用率的計(jì)算:
根據(jù)一個(gè)步距內(nèi)的計(jì)算公式
=a/Bs×100%
式中 A—一個(gè)沖裁件的面積,mm2
B—條料寬度,mm;
s—進(jìn)距, mm
得
=2170.91/77×31.6×100%=89%
3.工藝方案的確定
手柄零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔,可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一:用簡(jiǎn)單模分三次加工,即落料——沖孔——拉深
方案二:沖孔落料拉深復(fù)合模。
方案三:沖孔落料拉深級(jí)進(jìn)模。
采用方案一,生產(chǎn)率低,工件的累計(jì)誤差大,操作不方便,由于該工件為中批量生產(chǎn),方案二和方案三更具有優(yōu)越性。
但是采用一套模具加工,難度比較大,生產(chǎn)成本比較大。所以不用復(fù)合模具。采用級(jí)進(jìn)模加工.精度比較高,而且模具制造也相比簡(jiǎn)單。因此采用方案三,落料沖孔級(jí)進(jìn)模。
4.模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定
1)正倒裝結(jié)構(gòu):根據(jù)上述分析,本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序,為方便小孔廢料的落下,也為了整套模具的簡(jiǎn)化,因此采用倒裝結(jié)構(gòu),即落料凹模和沖孔凸模都安排在上模。
2)送料方式:因是中批量生產(chǎn),采用手動(dòng)送料方式。
3)定位裝置:本工件在級(jí)進(jìn)模中尺寸是較大的,又是中批量生產(chǎn),采用始用擋料銷加上導(dǎo)料銷來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位。
3)導(dǎo)向方式:為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性,選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于已經(jīng)采用了手工送料方式,采用中間導(dǎo)柱模架。
4)卸料方式:本模具采用正裝結(jié)構(gòu),沖孔廢料落在凹模孔洞中,為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),可以在下模座中開(kāi)有通槽,使廢料和工件從孔洞中落下。選用彈性卸料板來(lái)卸下條料廢料。
5.沖壓力與壓力中心的計(jì)算,初選壓力機(jī)
5.1沖裁工序總力的計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知,本工件的沖裁力包括以下部分。
沖φ4.1mm孔的力P1,落外型料的力P2,向下推出φ4.1mm沖孔廢料的力P3,向下推出工件的力P4。由彈性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的,故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響,實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式:
P=KLtτ
式中 P—沖裁力(kN)
L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度(mm)
t—沖裁件材料厚度(mm)
τb—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù),一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān),可在手冊(cè)中查詢。
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)得Q195鋼的σb=260MPa
P1=1.3×π×4.1×1×260=1.39kN
P2=1.3×206.2×1×260=69.8kN
推件力 Pt=nKtP
Kt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.055
n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中
n=h/t
h—凹模刃部直壁洞口高度(mm),
t—料厚( mm)
查手冊(cè)﹝2﹞表2—40可得和h=5mm,故n=5
P3=5/1×0.055×69.8=19.2kN
卸料力 F = Kx×P
Kx 為卸料力系數(shù),查表為0.045
P4=0.045×69.8=3.14kN
工序總力P總=P1+P2+P3+P4 =1.39+69.8+19.2+3.14=93.53bkN
彎曲力的計(jì)算:
對(duì)于u形件pz =0.7KBt2σb/r+t
其中B-彎曲件寬度
t-料厚
σb-材料抗拉強(qiáng)度
K-安全系數(shù),一般取1.3
r-彎曲件的內(nèi)彎曲半徑
pz=0.7KBt2σb/r+t=0.7×1.3×30.1×12×320/0.6+1=0.46 kN
5.2初選壓力機(jī)
查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式可初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-16,見(jiàn)表一。
表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱壓力/kN
滑塊行程/mm
最大封閉高度/mm
工作臺(tái)尺寸/mm
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
J23-16
160
55
220
300×450
45
5.3壓力中心的計(jì)算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會(huì)使合理的間隙得不著保證,從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命,甚至損壞模具。
圖(3)
如圖(3)建立坐標(biāo)系,計(jì)算壓力中心如下表
基本要素長(zhǎng)度L/mm
個(gè)基本要素壓力中心的坐標(biāo)值
x
y
L1
-36.5
0
L2
0
10.75
L3
36.5
0
L4
0
-10.75
L5
-32
0
L6
32
0
合計(jì)
0
0
由上計(jì)算可以看出壓力中心位于坐標(biāo)的0點(diǎn).若選用J23-16壓力機(jī),則可滿足要求.
6.模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
6.1工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化(尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖)
6.1.1工作零部件的計(jì)算
由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高,所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。
1)沖孔時(shí),間隙取在凹模上,則:
凸模尺寸
dT=(dmin+x△)-δt0
凹模尺寸
dA=( dT +Zmin)0+δa
式中 dA dT ——沖孔凹模和凸模的刃口尺寸,mm
x——磨損系數(shù),由手冊(cè)﹝1﹞查表2-30得:IT14級(jí)時(shí)x=0.5。
Zmin——雙面間隙,mm
△——工件公差,mm
δ——凸模和凹模的制造公差,mm
沖裁φ4.1mm孔凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
凸模尺寸
由手冊(cè)表2-10查得△=0.3
dT=(dmin +x△)-δt0 =(4.1+0.5×0.3)0-0.012 =4.250-0.012
凹模尺寸
由表2-23得Zmin=0.1
dA=( dT +Zmin)0+δa=(4.25+0.1)0+0.018=4.350+0.018
校核:|δt|+|δa|=0.03,Zmax-Zmin=0.03
|δt|+|δa|≤Zmax-Zmin
所以:滿足間隙公差條件。
6.1.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
落料時(shí),間隙取在凸模上,則:
凹模尺寸
DA=(Dmax-x△)0+δA
凸模尺寸
DT=( DA -Zmin) -δT0
式中 DA DT ——落料凹模和凸模的刃口尺寸,mm
x——磨損系數(shù),由手冊(cè)﹝1﹞查表2-30得:IT14級(jí)時(shí)x=0.5。
Zmin——雙面間隙,mm
△——工件公差,mm
δ——凸模和凹模的制造公差,mm
落73mm×30.1mm料的凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
落73mm尺寸計(jì)算
凹模尺寸
由手冊(cè)表2-10查得△=0.74
DA=(Dmax-x△)0+δA =(73-0.5×0.74)+0.0180=72.63+0.0180凸模尺寸
由表2-23得Zmin=0.10
DT=( DA -Zmin) -δT0=(72.63-0.1)-0。0120=72.53-0.0120
校核:|δt|+|δa|=0.03,Zmax-Zmin=0.03
|δt|+|δa|≤Zmax-Zmin
所以:滿足間隙公差條件。
落30.1mm尺寸計(jì)算
凹模尺寸
由手冊(cè)表2-10查得△=0.62
DA=(Dmax-x△)0+δA =(30.1-0.5×0.62)+0.0180=29.79+0.0180
凸模尺寸
由表2-23得Zmin=0.10
DT=( DA -Zmin) -δT0=(29.79-0.1)-0。0120=29.69-0.0120
校核:|δt|+|δa|=0.03,Zmax-Zmin=0.03
|δt|+|δa|≤Zmax-Zmin
所以:滿足間隙公差條件。
3)凸凹模中兩個(gè)沖孔凹模的中心距:
Ld=L±0.125△=64±0.125×0.75=64±0.09
4)彎曲凸,凹模尺寸計(jì)算
DA=(Dmax-0.75△)0+δA
DT=( DA -0.75△-Z) -δT0
其中z/2=(1-1.1)tmax=1.05×1=1.05
DA=(Dmax-0.75△)0+δA=(30.1-0.75×0.62)+0.0180=29.64+0.0180
DT=( DA -0.75△-Z) -δT0=(30.1-0.75×0.62-1.05)-0。0180=27.54-0.0120
工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
沖圓孔的凸模,為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度,凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級(jí)形式如圖6所示:
圖6 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式
凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的,其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算:
L=h1+h2+h3+h
式中 L—凸模長(zhǎng)度, mm
h1—凸模固定板高度,mm
h2—卸料板高度,mm
h3—導(dǎo)尺高度,mm
h—附加高度,一般取15~20mm
圖7 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu)
整體式凹模如圖7裝于下模座上,由于下模座孔口較大而使工作時(shí)承受彎曲力矩,若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí),會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形,甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜,凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即
凹模高度H=KB
凹模壁厚C=(1.5~2)H
式中B----凹??椎淖畲髮挾?B不小于15mm
C-----凹模壁厚,刃口至凹模外形邊緣的距離;
K=系數(shù),取0.20
凹模高度H=KB=0.20×110=22mm
按表取標(biāo)準(zhǔn)值28mm
凹模壁厚C=1.5H = 1.5×28=40mm
凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.7~2.0)d,
圖8 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用
d 為螺孔的距離,由于凹模厚度為28mm,所以根據(jù)表2.46﹝2﹞查得螺孔選用4×M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖8:
螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.5×8=12mm
a3=1.13d≈9mm
凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm,最大間距為90mm。
螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于16。
根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板160×100×20(JB/T7643.1)
①?zèng)_裁φ4.1mm孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化(包括外形尺寸和厚度)
凸模長(zhǎng)度 L=20+14+1+15=50mm
由凸模刃口d=4.25mm查手冊(cè)﹝2﹞表2.54可知 h=3mm, D1=11mm, D=8mm, L=50
凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作,必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力,即
對(duì)于圓形凸模 dmin≥
式中 dmin—圓形凸模最小截面直徑,為4.1mm
t—沖裁材料厚度,為1mm
—沖裁材料的抗剪強(qiáng)度,為260MPa
—凸模材料許用強(qiáng)度,?。?.0~1.6)×103MPa
dmin≥==1.04mm 所以承壓能力足夠。
抗縱向彎曲力校核 對(duì)于圓形凸模(有導(dǎo)向裝置)
?。蹋恚幔?70d2/
式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長(zhǎng)度,為50mm
F ——沖模力,為1.39kN
d——凸模最小截面的直徑,mm
Lmax≤270d2/=270×4.12/=121mm 所以長(zhǎng)度適宜。
凸模固定端面的壓力
q =<
式中 q—凸模固定端面的壓力,MPa
F—落料或沖孔的沖裁力,N
—模座材料許用壓應(yīng)力,MPa
q ==122MPa
凸模固定板端面壓力超過(guò)了80~90MPa,為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個(gè)淬硬的墊板。矩形墊板材料可用45鋼,結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見(jiàn)手冊(cè)﹝2﹞表15.60,查得200×160×10
由于采用整體式凹模,所以由外形落料凹模確定其凹模板厚度(圖6),其凹模刃口高度由表2.40查得h=6mm,β=
②彎曲時(shí)凸,凹模尺寸的確定
H取和沖孔時(shí)一樣.為50mm
6.1.3凹模組件的尺寸確定和示意圖
凹模采用整體式凹模,各沖裁的凹??拙捎镁€切割加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù),使壓力中心與模柄中心重合。
凹模的長(zhǎng)度選取要考慮以下因素:
a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。
b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用,保證送料粗定位精度。
選取凹模邊界為160mm×26.69mm。凹模材料選用Cr12制造,熱處理硬度為58~62HRC。
定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
側(cè)刃擋塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化(尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖)
圖11 側(cè)刃擋塊的設(shè)計(jì)
擋料塊標(biāo)記: 1434.6 GB/T2866.1—81(圖11)
材料:45鋼 GB/699—88
熱處理:硬度43~48HRC
技術(shù)條件:按GB2870—81
擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
固定擋料銷的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,選用此擋料銷如圖12
圖12 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)
選用直徑φ4m,h=8m材料為45鋼A型固定擋料銷(JB/T7649.10—94)
根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時(shí)擋料銷
=C-()+0.1
——擋料銷與導(dǎo)正銷的間距,mm
C——連續(xù)模的步距,mm
dr——導(dǎo)正銷的直徑,mm
d——擋料銷頭部直徑,mm
=53-()+0.1=52.85mm
導(dǎo)料銷設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
導(dǎo)料銷主要用于給條料導(dǎo)向,以獲得較精確的工件。導(dǎo)料銷的結(jié)構(gòu)形式,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),尺寸精度,材料的熱處理等可參照J(rèn)B/T7647.1—94和JB/T7647.2—94選定。
導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
經(jīng)查表分析得]導(dǎo)料板長(zhǎng)度L=200mm,寬度B=32mm ,厚度h=6mm如圖13。
圖13 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
6.2標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。
凹模周界L=200mm,B=160mm,閉合高度h1=220mm
材料為ZG45(ZG310-570),0I級(jí)精度的對(duì)角導(dǎo)柱模架。如圖14。
導(dǎo)柱標(biāo)記:203170 GB/T2861.1—90
233170 GB/T2861.1—90
導(dǎo)套標(biāo)記:323100338 GB/T2861.6—90
353100338 GB/T2861.6—90
上模座標(biāo)記:2003160335 GB/T2855.1—90
下模座標(biāo)記:2003160340 GB/T2855.2—90
模柄標(biāo)記:A503110 JB/T 7646.1
圖14 對(duì)角導(dǎo)柱示意圖
模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖15所示。
圖15 壓入式的模柄
卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
在前面已經(jīng)確定了采用剛性卸料板,設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用,還具有外形凸模的導(dǎo)向作用,并能對(duì)小凸模起保護(hù)作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)[2]表15.28得:
卸料板長(zhǎng)度L =200mm,寬度B=160mm厚度h0=14mm
此模具中,卸料板對(duì)沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用,卸料板和凸模按H7/h6配合制造
6.3聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定,銷釘定位。具體講
內(nèi)六角螺釘標(biāo)記:35鋼M8365 GB70—85
螺釘標(biāo)記:35鋼M8330 GB68—76
圓柱銷釘標(biāo)記:35鋼6365 GB 119—86
7.手柄沖孔落料連續(xù)??傃b圖
前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計(jì)好了手柄手柄沖孔落料連續(xù)模各零件,根據(jù)前面的設(shè)計(jì),手柄沖孔落料連續(xù)模的總裝圖如圖16。
圖16 導(dǎo)向板沖孔落料級(jí)進(jìn)??傃b圖
8.壓力機(jī)的校核
前面已經(jīng)初選了壓力機(jī),模座外形尺寸345×305mm,閉合高度180mm,有文獻(xiàn)[4]中,JC23—35型壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為610×380mm,最大閉合高度為280mm,連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為60mm,所以在工作臺(tái)上加一35~90mm的墊板,即可安裝。模柄孔尺寸也于本副模具所選模柄尺寸相符。
8.3.8 模具零件材料選用一覽表
表二 模具材料的選用
9.機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡
落料凹模的加工工藝過(guò)程
機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
落料凹模
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成170×135×26
2
熱處理
退火
3
刨
刨六個(gè)面,互為直角,留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面,互為直角
6
鉗工劃線
劃出落料孔位置線及銷孔,螺紋孔線
7
加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
8
熱處理
淬火回火達(dá)到58~62HRC
9
磨平面
精磨上、下平面
10
線切割
按落料輪廓切割,達(dá)到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
12
檢驗(yàn)
表1—2 凸凹模加工工藝過(guò)程
機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
凸凹模
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成131×79×68
2
熱處理
退火,去應(yīng)力
3
銑
立銑機(jī)床銑外輪廓,留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨各個(gè)平面,保證上下面的平行度
6
鉗工劃線
劃出六個(gè)沖孔輪廓線
7
加工螺紋孔
按位置加工螺紋孔
8
熱處理
淬火回火達(dá)到60~64HRC
9
磨平面
精磨上、下平面
10
線切割
按落料輪廓切割,達(dá)到尺寸要求
11
擴(kuò)孔
將落料孔下端擴(kuò)大孔徑,保證上部
12
鉗工精修
凸凹模刃口修磨量8mm使孔尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求
13
檢驗(yàn)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
落料凹模
材料牌號(hào)
Cr12
毛坯
種類
板料
毛坯外型尺寸
170×135×26
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
下料
170×135×26
金工
2
退火
消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力,改善其加工性能
金工
3
刨(銑)
厚度留余量0.5~0.8
金工
4
平磨
磨平上下兩個(gè)平面
金工
5
劃線
按形孔及其它安裝孔劃線
金工
6
鉗工
鉆出穿絲孔
金工
7
插(銑)
金工
8
鉗工
加工螺孔
金工
9
熱處理
淬火 回火 60~64HRC
金工
10
平磨
磨平上下兩平面,表面粗糙度值應(yīng)小于Ra1.6
金工
11
電火花切割
按落料輪廓切割,達(dá)到尺寸要求
金工
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
12
拋光
使工作表面光潔
金工
標(biāo)記
記數(shù)
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件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
10.參考文獻(xiàn)
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(2) 郝濱海編著,沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社,2005年1月
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(8) 任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
(9) 李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)[M].北京:金版電子出版公司,2003
(10) 彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問(wèn)答[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996
(11) 王孝培主編,沖壓手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1988年2月
(12) 郝濱海編著,沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社,2005年1月
(13) 史鐵梁主編,冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo),機(jī)械工業(yè)出版社,1996年7月
11.總 結(jié)
經(jīng)過(guò)近段的努力,在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下,我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。經(jīng)過(guò)這次的設(shè)計(jì)任務(wù),使我對(duì)模具設(shè)計(jì),特別是模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了進(jìn)一步地了解;對(duì)模具的基本結(jié)構(gòu)、組裝、調(diào)試、加工制造等方面有了深刻理解。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,通過(guò)對(duì)制件的分析和對(duì)模具的設(shè)計(jì)的研究時(shí),能夠較好地將課本上的理論知識(shí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)當(dāng)中,并且能夠從整體,宏觀上去研究、分析、考慮設(shè)計(jì)問(wèn)題。同時(shí),在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中,還很大地程度上鍛煉了自己的動(dòng)手能力,如:親自去收集和查找有關(guān)資料,并從中又學(xué)會(huì)了一門新的課程《如何查找資料和文獻(xiàn)》;其次,通過(guò)搜尋大量的資料,還大大地鍛煉了自己的畫(huà)圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是,經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我真正地感受到了集體的力量和學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,難免會(huì)遇到技術(shù)或其他方面的難題,但是通過(guò)老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流和虛心地請(qǐng)教都得到了解決,使我最終順利地完成設(shè)計(jì)。
由于本人的水平有限,經(jīng)驗(yàn)不足,在設(shè)計(jì)當(dāng)中如有不妥之處,還懇請(qǐng)各位老師指導(dǎo)更正。
12.致謝
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的緊張工作,今日終于順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里,我要忠心地感謝一些在我的設(shè)計(jì)工作中給予我很大的幫助。
首先:我要感謝我的指導(dǎo)老師,特別感謝近段設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)和幫助,特別是在離校期間的關(guān)心。
其次:我要感謝的是我的同學(xué)們,在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到技術(shù)問(wèn)題,通過(guò)與他們的商討和幫助,查閱資料,一一攻破難關(guān),助我順利地完成設(shè)計(jì)。
最后:我還要深深地感謝在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間同學(xué)們對(duì)我的幫助,在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,他們給予我各方面上的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。
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