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1、
沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目: 跳步?!獧M向單排擋料釘定位組合凹模臺(tái)階沖裁彈壓卸料
班級 07機(jī)械一班
姓名 趙應(yīng)鴻 B0737011
于萬斌 B0737003
指導(dǎo)教師 郭志忠
設(shè)計(jì)步驟:
一.沖裁件的工藝與分析
本設(shè)計(jì)制件為一墊圈,由內(nèi)形的沖孔件與外形的落料件組成,墊圈的材料為10鋼,具有良好的塑性,由表3-7查得內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12-IT13(制件厚度為1
2、.5mm),考慮到墊圈一般不作為什么重要零件來使用,所以從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),取內(nèi)外形的精度等級為IT13,即內(nèi)外形的極限尺寸分別為:8.50+0.22,18-0.270,此精度在沖裁加工中容易得到,批量生產(chǎn)及其它情況也滿足沖裁工藝要求。沖件圖如下:
二.確定沖裁的工藝方案:
(1)單工序模:此制件形狀簡單,結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,
故可考慮使用單工序模,但單工序模生產(chǎn)效率較低
生產(chǎn)周期較長,不能滿足經(jīng)濟(jì)性要求;
(2)連續(xù)模:由于制件精度要求并不是很高,使用連續(xù)模即可以保證,且連續(xù)模在一次沖壓行程中可以同時(shí)對多道工序進(jìn)行沖裁,明顯提高了工作效率;
(
3、3)復(fù)合模:復(fù)合模沖裁的最大特點(diǎn)是沖裁所獲得的制件精度高,并且效率高,但模具制造相對困難,對于此制件來說,由于制件要求并不是很高,所以使用復(fù)合模 難免有些不經(jīng)濟(jì)。
綜上所述:確定使用連續(xù)模進(jìn)行沖裁,采用擋料釘定位和彈性卸料裝置,結(jié)構(gòu)簡單,制造容易。
三.有關(guān)排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算
(1) 排樣方案的確定;此條料為B×T=22×1.5,制件外形尺寸為?18.,故采用單行直排。
(2) 由表4.3取搭邊值a1=1.0,a=1.2,取進(jìn)距h=20mm.
(3) 計(jì)算沖裁效率:η=n×Ab×h=π×D24×22×20=57.80
4、%
(4) 排樣圖如下圖所示:
四.沖裁力的計(jì)算:
(1)落料力:
F1=L×T×σb=π×D×1.5×400N=33912N
(2)沖孔力:
F2=L×T×σb=π×d×1.5×400N=16014N
(3)頂件力:F頂=n×k頂×F2=13452N
(n=201.5=14)
(4)卸料力:F卸=K卸*F1=0.04X33912=1356N
(5)總壓力:F合=F1+F2+F頂+F卸=64734N
(6)確定模具壓力中心:由于此墊圈為對稱形狀,所以
5、制件的壓力中心位于圖形輪廓的幾何中心處。
五.確定模具刃口的幾何尺寸:
查表4-4得:ZMIN=0.132mm,ZMAX=0.240
查表4-5得:沖孔凸模與落料凸模公差δP=0.020mm,沖孔凹模與落料凹模公差δd=0.020mm。
查表4-6得:沖孔處與落料處的磨損系數(shù)都為χ=0.5,ta=δP+δd=0.040mm,tf=ZMAX-ZMIN=0.108mm,tf>ta,所以沖孔采用分別制造的方法,落料處采用配做的制造方法。
dp=(d+χΔ)-δp0=(8.5+0.5×0.22)-0.0200=8.61-0.0200
dd=(d+χΔ+ZMIN)0+δd=
6、(8.5+0.5×0.22+0.132)0+0.020=8.610+0.020=8.4720+0.020
落料外形用配做加工制造,落料時(shí)以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn),凹模刃口尺寸計(jì)算如下:
Ad=(A-χΔ)0+δd=(18-0.5×0.27)0+0.0675=8.7420+0.0675 凸模與凹模采用配做加工時(shí)只要保證凸模與凹模的間隙即可。
六.凸模與凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
(1)沖孔凸模設(shè)計(jì):由于沖孔凸直徑較小,為增加凸模強(qiáng)度與剛度,避免應(yīng)力集中,凸模非工作部分做成階梯狀,采用止口定位,刃口部分采用直刃,為圓形沖孔凸模,采用固定板固定的固定方式;
(2)落料凸模設(shè)計(jì):落料
7、凸模采用中型圓孔凸模,工作部分為直刃,同樣采用固定板固定的方式;
(3)沖孔凹模設(shè)計(jì):凹模選用圓柱形孔口凹模,取凹模厚度為15mm,凹模壁厚為30mm;
(4)落料凹模設(shè)計(jì):落料凹模與沖孔凹模在同一個(gè)下模上,所以落料凹模的厚度也同樣為15mm。
(5)選擇上下模板,導(dǎo)柱導(dǎo)套及其它結(jié)構(gòu)尺寸:
采用GB/T2851.3-1990對角滑動(dòng)導(dǎo)柱模架。
根據(jù)凹模的外形尺寸L×B×H=120mm× 80mm×15mm,選相近規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)模板, L×B=125mm×100mm,上模座厚度為30mm,下模座厚度為4
8、0mm;選用GB/T2861.1-1990導(dǎo)柱?20mm×150mm GB/T2861.1-1990導(dǎo)套 d×L×H= ?20mm×65mm×25mm
(6)采用H7/h6的配合的2級精度等級;
剛性卸料板的尺寸L×B×H=120mm× 80mm×17mm
墊板尺寸L×B×H=120mm×80mm×5mm
凸模固定板的尺寸L×B×H=120mm×80mm×30mm
導(dǎo)料板尺寸L×B×H=
9、120mm×25mm×3mm
凸模高度Hd=30+17+5+3+10+0.5=65.5mm,取66mm
閉合高度Hd=30+5+10+17+20+3+15mm= 100mm
根據(jù)沖裁力及模具閉合高度選擇壓力機(jī),選公稱壓力為65KN的開式壓力機(jī),根據(jù)壓力機(jī)的模柄孔尺寸選擇模柄A30×80JB/T7646.1-1994壓入式模柄。
七.其它零部件選擇:
初始擋料銷需根據(jù)實(shí)際情況選定,此處不做選擇,考慮到此工件精度等級不是很高,故不需要導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正,定位釘定距選自JB/T7648.1-1994:S×B=18.2mm×10mm,一些螺栓和定位銷等標(biāo)準(zhǔn)零件在模具總圖上根據(jù)裝配進(jìn)行標(biāo)識(shí),此處暫且不一一列出。
八.模具總圖及零件圖的繪制。