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文檔簡介
墊片沖壓模具設計摘要:本次設計首先分析產品的工藝性能,按照拿到的畢業(yè)設計工件圖,從加工的角度對于工件進行工藝分析,基于對尺寸的大小,所用精度的高低,原材料的選擇方面的分析結果。然后列出沖裁方案,所以落料沖孔工序是本次零件加工的最佳方案,使用落料沖孔復合模具完成產品的沖壓加工。盡可能做到所生產的工件用比較簡單的模具,比較少的工序,生產費用適中,加工效率較高的情況下,獲得保質保量的零件。進行相關工件的沖裁工藝計算和壓力機的選擇,然后對一些主要的零件進行計算與設計,組后完成整個裝備圖和零件圖的繪制,并將這些過程寫成說明書。關鍵詞:沖壓模;落料沖孔模;復合模目錄TOC\o"1-2"\h\u27074前言 前言所謂的沖壓加工工藝,指的就是將金屬材料通過外力的作用制成特定的零件或半成品的一種加工工藝流程。沖壓模具指的是用來進行沖壓加工的一類特定的加工工藝設備,所加工的制品具有“一模一樣”的聯(lián)系,并且沖壓模具無相關通用特性。沖壓模具的品質可以直接決定制品的自評、加工效益以及新產品的開發(fā)能力。沖壓加工在工業(yè)加工中使用非常廣泛,其加工的特點主要有:能耗相對較低、加工高效、成本不高、品質均衡,對復雜零件以及一些薄壁類的產品加工具有非常好的適用性,由于模具的生產高,所以沖壓加工成型多應用于批量生產。沖壓加工模具成形早已成為現(xiàn)代工業(yè)生產中的一種非常重要的加工方式,是多種加工成型中非常有潛力的一種加工方式。沖壓模具在汽車、機械、電子等行業(yè)中具有非常普遍的應用,對國民經濟以及社會發(fā)展有著非常重要的作用。同時也是一個國家工業(yè)生產水平的象征,對行業(yè)中的新產品開發(fā)以及就產品的更新有著是非重要的作用。一緒論(一)國內外研究現(xiàn)狀1.沖壓模具的概念、特點與應用目前,在生產制造中使用的模具很多,主要有沖壓模、注射模和壓鑄模等。模具是國家重點扶持的制造業(yè),是關鍵技術產業(yè)。模具的應用涉及廣泛,無論是在日常生活中還是在規(guī)模化生產行業(yè)都離不開模具技術的支持。我們生活中用到的很多東西都是由模具生產而來的[1]。可以說模具為我們提供豐富的產品來解決我們的生活需求。沖壓產品生產效率非常高,而且操作簡單。沖壓加工無須進行切削,節(jié)省材料、能源。沖壓出來的東西,它的產品剛度很好,質量也不錯,還有很好的互換性和穩(wěn)定性。當然,在沖壓過程中也存在一些問題。其主要表現(xiàn)形式是沖壓過程中產生的噪聲和振動。還有就是在模進行生產的時候,工作人員的安全性也不能很好的保證。但對于目前沖壓發(fā)展的程度來說這些情況已經能很好的避免掉了。其中自動化程度的日益深化,已經能在發(fā)展中逐漸解決此類安全問題。模具可以說是各種機械搞工業(yè)和汽車工業(yè)的生產基地。比如給日常生活中的用品,家里日常用的風扇,插排,小孩子的玩具車,自行車汽車,以及不常見到的大型機械設備都有模具生產的影子。2.沖壓技術的發(fā)展由于人們生活質量不斷的提升。對汽車、生活用品、辦公用品、電子產品、工業(yè)用品的需求量也在不斷提升。極大地推進了我國模具行業(yè)的發(fā)展,模具在西方被稱為關鍵行業(yè)。模具對于我國來說也是工業(yè)發(fā)展的關鍵,在制造業(yè)中是基礎性的行業(yè)。基礎性質的東西屬于底層,它的好壞往往影響后期的發(fā)展水平。可以說模具發(fā)展的程度,直接影響這制造水平的好壞。這也已經在這在國際上達成共識。但隨著我們國家技術性人才的增多,不斷的在實踐中發(fā)展和總結經驗,讓模具行業(yè)不斷改革發(fā)展。才能有我國模具制造能力提高。模具對于我們的生活生產影響都挺大的,隨著綜合國力的增強,國家經濟的騰飛,人們需求的增長。模具甚至早已成為國家經濟行業(yè)中一個獨立的行業(yè)。如果想讓模具行業(yè)有著更好的發(fā)展和進模具行業(yè)是工業(yè)中的基礎行業(yè)比如航天航空,輕工業(yè),以及輕工業(yè)的進步上都有著步,第一種是需要在一定時間內實現(xiàn)更多工件的生產??梢酝ㄟ^通過提升模具的加工速度,也可以通過能在統(tǒng)一時間內生產更多的給工件,這種為批量化生產,模具已經從手工生產階段成功實現(xiàn)了批量化生產。,可實現(xiàn)批量化,需要現(xiàn)在的模具發(fā)展向全能型的符合模具發(fā)展。第二種是能在批量化生產單一工件向復合工件的發(fā)展,讓模具不僅能生產沖壓成型的工件,還能使用在各種的風格中的零件組裝中。可以有大批量的生產也可以有中批量小批量的模具生產。只有讓模具能大范圍的應用在不能的范圍內,才能讓模具能持續(xù)穩(wěn)定的為人們?yōu)閲規(guī)砟艿姆奖愫托б妗,F(xiàn)在模具行業(yè)是由初期的手工生產到現(xiàn)在的自動化生產,自動化的生產程度逐漸加深甚至變?yōu)槟壳吧a模具的基礎要求,并且自動化的程度的加深,讓模具有智能化和集成化趨勢,安全高效已經是我們目前模具生產已經能達到的要求了。它發(fā)展的好壞和應用的廣泛度對我國經濟有著很大的影響。模具行業(yè)在發(fā)展的進程中一直注重改進產品的質量,尋求技術的改進和發(fā)展。其中冷沖壓技術屬于模具發(fā)展中的一類,它的技術革新和發(fā)展也對于我國經濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的進步有著促進的作用[2]。(二)選題背景、意義及研究內容1.選題背景模具作為特殊的加工設備從目前的發(fā)展形勢來看,中國各個行業(yè)發(fā)展迅速,人們生活水平得到了質的改善,在模具的開發(fā)、研制、生產中,無論是模具零件,機械,還是其他零件的生產。對于模具生產來說,我們要對設計過程的步驟有足夠的重視。雖然已經在發(fā)展中取得一定的成績,但與發(fā)達國家相比還是存在一些不足的[3]。2.選題意義本次論文是墊片落料沖孔模具。我們使用的模具中的寵愛有模具進行生產,再具體來說是使用冷沖壓進行生產。冷沖壓的定義是各種材料在一定的設備作用下發(fā)生變形,成為我們需要的形狀的過程。其中這里面的壓力設備是指壓力機,在我們選擇的壓力機的做用下,我們所用的材料在它的壓力下發(fā)生一些我們呢希望發(fā)生的變形或者斷裂得到我們需要的工件形狀作用于我們的生活。目前來說這種加工方法能最大限度的提升加工數(shù)量,在成本和精度上面都是我們可以選擇的。3.研究內容本次設計首先分析產品的工藝性能,按照拿到的畢業(yè)設計工件圖,從加工的角度對于工件進行工藝分析。在設計中盡可能做到所生產的工件用比較簡單的模具,比較少的工序,生產費用適中,加工效率較高的情況下,獲得保質保量的零件。想要達到想要的沖壓的效果,從大的層面去看,我們需要了解我國和國外模具制造技術的情況,這本次設計放在一個大的環(huán)境中去探討和分析。從小的層面的去看,我們在設計的過程中立足于生產的零件,分析工件的特點,將幾年所學的專業(yè)知識盡可能充分的和本次的設計相結合。(三)模具的發(fā)展以及現(xiàn)狀隨著我國的不斷發(fā)展,各種各樣的需求也在增長。中國模具的發(fā)展也取得了不錯的進步,但與其他比中國發(fā)展更早,也發(fā)展不錯發(fā)達國家來說,我們也要承認我國還是有一定差距存在的但并不是很大,隨著技術的進步,我們盡可能彌補這種差距。覆蓋件是沖壓中一種常見的工件,汽車制造行業(yè)水準也能反應沖壓模具水準。汽車上面的覆蓋件設計有一定難度的,無論從精度要求還是數(shù)量要求上來說都是如此。中國沖壓技術的發(fā)展,相對便宜的人力成本,讓很多外資企業(yè)將生產基地轉移到我國。在生產中逐漸追平基礎差距,甚至一些技術在國際上也位列前端。(四)模具要懂得開拓市場任何一個行業(yè)想要長遠的發(fā)展,對內來說質量過硬,技術過強,對外來說需要緊跟時代需求,開闊自己的市場,讓更多的人對自己的產品有所需求。對于我國模具的發(fā)展來說,積極開拓新興市場,對于模具更大范圍的應用是有幫助的。大部分模具現(xiàn)在局限在制造行業(yè)。模具行業(yè)開拓市場可以像其他的行業(yè)覆蓋,比如開飯多功能模具,發(fā)展新興的模具。因為模具的發(fā)展離不開市場的需求,如果進一步的開拓市場對于模具行業(yè)是至關重要問題,對于我國來說在制造基礎上已經于國外持平甚至趕超,因為我過對于模具的需求以及我們人力資源相對發(fā)達國家的廉價,讓很多發(fā)達國家將之制造公差轉移到我國,但在一些設計和智造上來說,比如技術的研發(fā),產品的設計這些前端的東西是不會輕易轉移和共享的,我們以價格更低的勞動力取勝的同時,更多多的利潤前端設計其實還是掌握在發(fā)達國家手中的。因此我們想要占有一席之地不能只守不攻,我們需要發(fā)展技術,需要和比在那時水平我國高的國家積極尋求技術進步和合作,從中國制造向中國智造轉變。從具體層面來說,模具行業(yè)或者企業(yè)可以借助各種傳統(tǒng)或者現(xiàn)代手段來進行使用,比如可以使用中間商或者其他的下銷售方法和檢測服務。通過這些渠道的方法但不僅限于這些方法,讓沖壓沖裁出來的各種產品和零件借助于飛速發(fā)展的物流等方式,速度,精確,有保障的在銷售。另外隨著線上銷售的逐年攀升,也可借助線上銷售的手段,讓大廠和小商可以輕易通過網上銷售的新型方式,砍掉中間商環(huán)節(jié),沖壓產品直接到達客戶終端,并且可以借助日益完善的電商平臺完成溝通銷售乃至售后服務的過程。在信息化,技術化當今社會,最最重要,可以緊緊把握時代脈搏做法就是進行技術上理論上的革新。通過理論的指導,技術的進步才從根本上解決目前沖壓出現(xiàn)的問題的根本方向。對于我國來說可以培養(yǎng)更多的模具行業(yè)的人才,大學開設相關理論課程和實驗課程為社會輸送相關人才。對于中國模具的發(fā)展是有相當大的發(fā)展前景,我國發(fā)展未來可期!我們我國外發(fā)達國家的水平差異也能逐漸追平甚至超越,就如我國蓬勃發(fā)展的經濟一樣,雖然會有不景氣的時候,但他會穩(wěn)定堅定的往前走并逐漸在國家上嶄露頭角。二課題零件工藝分析(一)零件基本參數(shù)產品形狀如下圖所示,工件的原材料用給定的08F鋼,厚度1.5mm。圖2-1工件圖(二)零件工藝分析由于零件的年產量非常大,材料厚度也比較均勻,工件形狀相對簡單,沒有特別的變化,可以選擇沖壓生產。最大尺寸為直徑90mm,內部有一個異形孔,通過落料沖孔的沖裁能夠達到需求。
三總體方案確定(一)沖壓基本工序(a)落料和沖孔根據零件工藝分析,選擇合理的工藝組合。(二)沖壓方案確定方案一:單工序,單工序模使模具制造簡單,維修方便。方案二:復合模,它是指在一次沖裁中只完成沖孔或落料的一個工序。方案三:級進模,多個工位按順序完成不同的加工。對以上三種方案進行比較,可以看出:方案二最為合適,所以本次設計按方案二設計。四必要的尺寸計算和設計(一)排樣設計與計算1.搭邊值的確定排樣中零件與條料側邊之間的尺寸叫做余料,也被叫作搭邊,搭邊可以保證條料的強度滿足要求,不會造成斷裂,并確保送料方便,搭邊值的選取與零件的行狀、厚度、材料、排樣方式有關。搭邊的數(shù)值要合理選取,太大的話會造成材料的浪費,太小的話剛度不夠,容易造成毛坯的拉斷,并且對于模具的精度也會造成影響,對于搭邊數(shù)值的確定,一般可通過查表來確定。搭邊值選a1=1.8(mm),側面值a=2(mm)。2.送料步距與條料寬度計算條料寬度B0-△=(Dmax+2a)eq\o(\s\up12(0),\s\do4(-△))·················(4-1)由公式(4-1)得條料寬度=93mm送料步距計算公式S=L+a1·················(4-2)Z——定位銷與條料之間的最小間隙(mm);根據公式(4-2)S=L+a1=50+1.8=51.8(mm)3.材料利用率及排樣草圖如下圖所示排樣方法圖4-2直排樣圖材料利用率計算:η=S1/S0=(S1/LB)×100%··········(4-3)用CAD測量,落料的面積為4496.57mm2,一個步距內所需毛坯面積為94×51.8=4869.2mm2。所以材料利用率計算:η=4496.57/4869.2×100%≈92.35%。(二)沖壓力計算沖裁力按下式算:··················(4-4)式中為抗剪強度,L為周邊總長,t為材料厚度,K為系數(shù)落料周長為L=276.5mm沖孔周長為L=88.68mmk一般取1.3落料模具的沖裁力為:沖孔模具的沖裁力為::1.卸料力、推件力和頂件力(4-5)(4-6)表4.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚/mm0.5~3.00.025~0.060.050.06根據表4-1取為0.06、QUOTEK卸為0.05=KX=0.045×157.6≈7.1(KN)=nkT=4×0.055×50.5≈11.1(KN)綜上所述,總的沖裁力為=+++≈226.3kN(三)沖壓設備的選擇壓力機的壓力大小要比所設計的模具計算出來的壓力值大,為了增大安全系數(shù),所選擇的壓力機一般要超過所設計模具的壓力的1.3倍以上,本次設計兩道工序,計算模具壓力的1.3倍值如下:P1=1.3×226.3=294.19KN綜合分析,兩幅模具選擇的壓力機最小工程壓力為294.19KN,350KN公稱壓力。J23-35主要技術參數(shù)如下:公稱壓力:350KN滑塊行程/mm:100mm最大裝模高度/mm:290mm連桿調節(jié)長度/mm:60mm模柄孔尺寸(直徑×深度/mm):Φ40×60mm工作臺尺寸(前后×左右):220×250mm故選擇J23-350壓力機。(四)模具壓力中心的確定為了讓模具在工作的過程中穩(wěn)定精確的進行沖裁,在壓力機上裝備設計好的模具時候,需要讓它的壓力中心和連接壓力設備于模具模的中心和滑塊的中心三心合一,就是這三個的中心在一條直線上。因此確保模具在工作的過程中不會因為中心線不重合,導致凸凹模間隙分布不均,導致壞件出現(xiàn)。我們必須確定壓力中心。壓力中心按照以下方式計算:1、找到產品的壓力中心力。2、產品的外形一樣,平衡布置的壓力中心跟零件中心一致。3、解析法。通過計算確定合力作用點的坐標位置0,0,求它的壓力中心。Xo=L1X1+L2X2+……LnXn/L1+L2+……Ln··········(4-7)Yo=L1Y1+L2Y2+……LnYn/L1+L2+……Ln··········(4-8)本次設計的產品兩邊對稱,所以模具的壓力中心坐標為(0,0)。(五)沖模尺寸及公差的計算1.應以凹模的基準設計落料模,因為凹模尺寸往往決定了落料模的尺寸;以凸模為基準設計沖孔模,因為凹模尺寸往往決定了沖孔模的尺寸。2.在工作的過程中,工件和零部件之間會產生摩擦,在此過程中,凹模磨損后尺寸會變大,凸模磨損后尺寸會減少。3.刃口公差選擇要合理,給定公差則按照給定的進行計算。4.尺寸的計算方法:對于零件精度的選擇一般會有一個常用標準,就是設計出的凸模凹模的精度要比工件精度高2-4個精度等級。而對于比較簡單的形狀,最終可以選擇IT6-IT7的精度等級。如果是復雜的工件產品圖,設計公差的時候可以用常用的經驗數(shù)據來計算,一般是工件尺寸公差除以4就可以得出凸模和凹模的對應位置的偏差。而對于工件中模具磨損后尺寸不怎么影響的一些數(shù)據,這樣的偏差要單獨計算,一般的計算方法可以選擇用1/8的公差來計算,最終得出結果帶上行正負號來表示。由于選擇的是落料沖孔復合模,一般取工件等級為IT12-14級,材料厚度為1.5mm,比較適中,零件尺寸比較少,凸模與凹模的加工方法,選擇分開加工最為合理,標明刃口配合間隙按的材質選擇,間隙表,一般是弄好一個表格,表格數(shù)據一般是通過多年經驗整理出來的,通過查表得Zmin=0.132mm;Zmax=0.24mm。表4-2沖裁模初始雙邊間隙值mm材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5極小間隙(或無間隙)0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126凹模磨損后會增大,查《冷沖壓模具設計》P49,按照公式計算:δ凸、δ凹-分別是凹模和凸模的制造公差,凸模偏差取值負向,凹模偏差取正向。由上表4-2可得:Zmax-Zmin=(0.24-0.132)mm=0.108mma)對落料件尺寸900-0.87的凹、凸模偏差值查下表4-3得:δ凸=-0.025mmδ凹=+0.035mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin則(0.025+0.035)mm=0.06mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件a)對落料件尺寸500-0.62的凹、凸模偏差值查下表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.030mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin則(0.020+0.030)mm=0.05mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件a)對落料件尺寸R20-0.25的凹、凸模偏差值查下表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.020mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin則(0.020+0.020)mm=0.04mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件。b)對沖孔件尺寸R80+0.15的凹、凸模偏差值查下表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.020mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin則(0.020+0.020)mm=0.040mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件。b)對沖孔件尺寸100+0.15的凸、凹模偏差查表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.025mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin則(0.020+0.020)mm=0.040mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件。c)距離尺寸的凸、凹模偏差查表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.025mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin(0.020+0.025)mm=0.045mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件。c)距離尺寸的凸、凹模偏差查表4-3得:δ凸=-0.020mmδ凹=+0.020mm根據條件│δ凸│+│δ凹│≤Zmax-Zmin(0.020+0.020)mm=0.040mm<0.108mm所以,滿足分別加工條件。表4-3簡單形狀(方形、圓形)沖裁時凸、凹模制造偏差mm公稱尺寸凸模偏差δ凸凹模偏差δ凹公稱尺寸凸模偏差δ凸凹模偏差δ凹≤18>18~30>30~80>80~120>120~180-0.020-0.020-0.020-0.025-0.030+0.020+0.025+0.030+0.035+0.040>180~260>260~360>360~500>500-0.030-0.035-0.040-0.050+0.045+0.050+0.060+0.070由下表6-3可查得:非圓形件磨損系數(shù)χ=0.5。表4-4磨損系數(shù)mm材料厚度工件公差△11~22~4>4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17~0.350.21~0.410.25~0.490.31~0.59≥0.36≥0.42≥0.50≥0.60<0.16<0.20<0.24<0.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.30磨損系數(shù)非圓形χ值圓形χ值10.750.50.750.5表4-5,工作零件刃口尺寸的計算尺寸及分類尺寸轉換計算公式結果A類90D凹=(Dmax-χ△)D凸=(Dmax-χ△-Zmin)D凹=89.565+00.035D凸=89.4330-0.02550D凹=49.69+00.030D凸=49.5580-0.020R2D凹=1.875+00.020D凸=1.7430-0.020B類R8d凸=(dmin+χ△)d凹=(dmin+χ△+Zmin)d凸=8.0750-0.020d凹=8.207+00.02010d凸=10.0750-0.020d凹=10.207+00.020C類23d凹=(d凸+Zmin)=(dmin+χ△+Zmin)Ld=L±1/8△8(六)導柱、導套模具有上下模座和導向件,相當于是整個模具的主題框架,相當于人體的骨骼,所以設計的時候非常重要。導柱導套并承擔所有沖壓工藝和模架生產負荷沖壓設備和工作臺的滑動。上模和下模能夠順利到達指定位置,一般都是導柱和導套的作用來實現(xiàn)的,導柱導套可以來回滑動,實現(xiàn)模具的上下運動。設計中采用的是后側導柱標準模架,由于前后和左右都沒有限制可以自由的運動,也便于給料機和工人操作。導柱導套放置在模具的后側部分,由于這個原因,會導致模具在導柱導套的導向運動中受力不均勻會像一遍偏移,最終導致模具導柱導套的一段磨損較大,這也算是后側模架的一個缺點。對于導柱導套的安裝也有規(guī)定,一般都是H7/h6的間隙配合,而導柱和上模座,導套和下模座折都是采用過盈配合,標準件有一定的材料規(guī)定,導柱導套都是20鋼,采用滲碳淬硬熱處理,硬度在56-60HRC。模具中采用常件的導柱導套,導套規(guī)格為:GB2861.6—81選D=φ45mm。成型模按GB2861.2—81選d=φ32mm,導柱長度范圍是150—200mm,模具閉合高度227mm,選擇導柱長度為200mm。(七)定位設計沖壓模具的定位零件有很多種。模具中經常用到地定位零件有定位板和定位銷、擋料銷、導正銷、導料板等。本次設計只一個孔還不能滿足,工件會轉動,所以增加一側的兩個定位銷,定在產品的一側,保證工件放上去不會轉動,這樣定位準確,而且對稱。五模具總體設計(一)模具的選擇模具材料的選用一般要滿足一下幾點:(1)滿足耐磨好韌性強等工作條件要求:;(2)滿足工藝性能要求;(3)滿足經濟性要求;(二)固定方式的選擇在生活中我們常用的固定方式如螺釘、螺栓、銷釘?shù)?。這種方法簡單方便固定,易于拆卸。(三)出件、卸料方式的選擇有固定卸料和彈性卸料2種。固定卸料就是卸料板和凹模固定在一起,料沖卸料板和凹模中間的縫穿過。彈性卸料是卸料板在凸模那邊,一般用橡皮墊起來的。結合工件材質和材料厚度,選用彈性卸料卸料裝置。(四)模架的確定針對本次所給的任務,我們設計了兩套模具。都選擇了后側導柱模具。導柱在后側,除了后側不能送料之外,其它方向都能送料,而且操作也比較方便。適合本次精度等級一般,工件尺寸適中的工件。圖5-1后側模架六落料沖孔模主要零部件設計(一)落料凹模零件設計 落料凹模主要的作用就是落料,由于它需要和工件接觸,所以他的精度要求非常的高,線切割的加工方法進行加工凹模是最常用的方法,加工的同時也要注意其孔的位置精度等。1.落料凹模刃口形式凹模刃口一般都有好幾種,其中最常用的就是以下4種,(a)直通式刃口;(b)帶錐度式刃口;(c)階梯型刃口;(d)錐形刃口由于本次是落料沖孔模,通過材料厚度和材質的對比,選擇直通刃口最為合理,此類結構,刃邊強度高,即使刃口有磨損,對工件的尺寸影響也不大。2.落料凹模外形和尺寸的確定凸模和凹模的刃口尺寸和工差,會直接影響到沖裁件的尺寸精度。同時模具的間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。雖然有國標件,但還是不能滿足使用,由于受力不均勻,目前還無法計算出凹模的外形尺寸。本次設計形狀相對規(guī)則,按公式計算如下:凹模厚度H=Kb(≥15mm)·············(23)凹模壁厚C=(1.0~1.5)H·············(24)其中C≥30~40mm式中b為沖壓件最大外形尺寸;K為安全系數(shù),其值大小可查文獻P65表3-22。根據本次模具情況,查得K=0.2。凹模厚度H=Kb=0.2×90=18mm,考慮到模具的使用壽命和凹模磨損。所以需要增加凹模的厚度,凹模厚度H取30mm,凹模壁厚取40-60mm。凹模外形尺寸為200mm×160mm×30mm。(二)凸凹模設計因為它即是凸模,同時也有凹模的作用,所以稱之為凸凹模,他的內形和外形都具有刃口,他的壁厚有一定的要求,因為如果他的壁厚太小,就會導致凸凹模的結構不好,從而導致凸凹模斷裂,所以壁厚太小的件,不適合用復合模,除此之外,凸凹模也會使用高強度的材料來保證凸凹模的性能。凸凹模的材料選擇Cr12MoV或者Cr12,HRC55~60。1.凸凹模長度的確定凸凹模的高度計算有好幾部分組成,分別為凸凹模固定板,卸料板和橡膠外漏高度的合計高度,以及附加長度。L=H1+H2+(1~5)mm(25)H1——卸料板厚度(包含橡膠);取47mm。H2——凸凹模固定板厚度;取20mm。(1~5)——凸凹模計算附加長度,具體都有凸凹模的修模量,凸凹模進行落料凹模的具體尺寸。(由于產品材料厚度比較厚,附加長度取1mm)綜述所述外形凸凹模的長度為L=47+20+1=68mm2.凸凹模結構設計凸凹模在復合模中是一個標志性的零件,他同時具備了落料凸模和沖孔凹模的作用,因此設計的時候要充分考慮落料的卸料以及沖孔廢料的排出等問題圖6-1凸凹模圖(三)沖孔凸模凸模是模具中用于成型制品內表面的零件,主要功能用于成型制品內表面零件。1.沖孔凸模的固定形式沖圓孔的凸模一般采用階梯式就可以,而對于異形孔的utmost可以采用鉚接的方式,不管哪種結構,凸模與固定板用H7/m6配合,過盈量為0.02-0.03,上面留有臺階,防止沖壓過程中掉落。2.凸模強度校核除非是凸模對應的孔直徑特別的小,一般情況下,沖孔凸模不需要校核,當然如果是特別細長的凸模就有必要進行一定的壓力校核,本次設計中,孔的尺寸較大,所以無需進行校核就行。凸模形狀如下圖所示:圖6-2沖孔凸模圖(四)卸料板設計圖6-3卸料板(五)墊板的設計墊板主要是起到輔助的作用,減少模具工作過程種來回的沖裁對局模具造成的損傷,來增加墊板來減輕這種損傷。墊板我們設計成和凹模大小一樣的方形塊。形狀如圖:圖6-4上墊板圖6-5下墊板(六)固定板的設計凸模固定板和凸凹模固定板的作用就是用來固定凸模和凸凹模,防止沖裁時候產生偏移,浪費材料產生壞件,一般來說固定板的尺寸根據凹模尺寸來定,厚度有變化,是凹模厚度的百分之六十左右。圖6-6凸模固定板圖6-7下固定板(七)模柄設計模柄是連接壓力設備的,當我們把整個模具設計好之后,想讓他工作就要為它選擇一個合適的壓力機,把設計好的模具放入壓力機他才能夠工作,模柄的作用就是在把模具放入壓力機的時候需要和壓力機相連接,因此壓力機選擇的時候也需要考慮模柄的具體尺寸。七模具的總裝配及壓力機校核(一)模具的裝配模具裝配大致可以分成以下幾個要點:選擇裝配基準件。組件裝配。調整凸、凹模間隙。檢驗調試。(二)模具裝配圖圖7-1落料沖孔模結構圖圖7-2落料沖孔模結構圖(三)壓力機的校核1、閉合高度校核壓力設備最大裝配模架的距離為290mm,高度的改變量為60mm閉合高度所有模具相加然后減去變化量H=上模座+上墊板+凸模+凸凹模+下墊板+下模座-t=227mm∴統(tǒng)計計算得出不能滿足所以咱們設計的時候需要進行調節(jié),采用加入墊塊來改變模具的高度,從而可以安裝使用。要想使模具的可以安裝到壓力機上,壓力機的工作面的長度和寬度已經要大于模具的外形尺寸2、滑塊行程的校核滑塊的運動距離要足夠大,不能太小,要不然沒法滿足模具的工作需要,所選的壓力機型號的滑塊運動距離為100mm,零件高度只有1.5mm,所以使用這個壓力機,他的行程對于模具的工作來說綽綽有余。綜上,所選J23-35壓力機。結論歷時6個月,我終于完成了我的畢業(yè)設計?;貞浧疬@6個月中的點點滴滴,我發(fā)現(xiàn)我學到了很多東西,可為是受益非
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