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1、
冷沖模課程設(shè)計(jì)說明書
題目名稱 單耳止動(dòng)墊圈復(fù)合模
學(xué)院
專業(yè)名稱
班級(jí) 學(xué)號(hào)
姓名
指導(dǎo)教師
完成日期
2、
目 錄
………………………………………………………… 2
………………………………………………… …3
………………………………………… ………4
……………………… ………………………8
5.模具主要零件形式、材料的選擇、公差配合、技術(shù)要求的說明…… 8
6.凸、凹模工作局部尺寸與公差………………………………………… 16
7.壓力中心計(jì)算、彈性元件的選用及計(jì)算……………………………… 19
8.沖裁力計(jì)算、設(shè)備類型及噸位確實(shí)定………………………………… 21
9.小結(jié)………………………………………………………………………23
10
3、.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………24
一、零件工藝性分析
此次沖壓件為單耳止動(dòng)墊圈〔GB854-88〕,規(guī)格為10mm,材料為Q235-A,經(jīng)退火、不經(jīng)外表處理。工件精度為IT13。具體尺寸如下列圖:
根據(jù)沖裁件的根本尺寸,查【2】表2-10,按IT13級(jí)精度,查得各個(gè)尺寸的公差△,得到各尺寸下列圖所示:
二、沖壓工藝方案確實(shí)定
該工件包括落料、沖孔兩個(gè)根本工序,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
4、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)。
方案一中模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需兩道工序兩副模具,本錢高而生產(chǎn)效率低,難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二和方案三只需一副模具,工件的精度及生產(chǎn)效率都較高,模具強(qiáng)度較高,操作方便。
通過對(duì)上述三種方案的分析比擬,又本次設(shè)計(jì)所設(shè)涉及到的沖壓件外形簡(jiǎn)單——故在此選用落料-沖孔復(fù)合沖壓〔倒裝復(fù)合?!?。
三、排樣方式及材料利用率
1、排樣方式
設(shè)計(jì)模具,首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。此次單耳止動(dòng)墊圈復(fù)合模具設(shè)計(jì)的排樣方式初選直排〔豎排、橫排〕、斜排。
2、材料利用率計(jì)算
1) 直排〔豎排〕的材
5、料利用率計(jì)算:
排樣圖:
①. 設(shè)計(jì)假設(shè)每條條料沖10個(gè)沖件,n=10;
②. 沖裁件面積 A=700.55 mm2;
③. 搭邊值a:根據(jù)t=1mm,L50mm,r2t,取各排樣方式的搭邊值;
a=1.5,a1=1.2;
④. 條料寬度:
為了使條料始終緊靠同一側(cè)導(dǎo)料板送進(jìn),故采用有側(cè)壓裝置的模具,所以在條料與另一側(cè)導(dǎo)料板間須留有間隙,計(jì)算公式: ;
:條料寬度的負(fù)向偏差,查【1】表2-20,得=0.4;
mm ;
⑤. 條料長(zhǎng)度:
S為步距,S=26+1.2=
L=2*1.5+9*1.2+10*26=mm
⑥
6、. 一個(gè)步距的材料利用率:
⑦. 總的材料利用率:
2) 直排〔橫排〕的材料利用率計(jì)算:
排樣圖:
①. 設(shè)計(jì)假設(shè)每條條料沖10個(gè)沖件,n=10;
②. 沖裁件面積 A=700.55 mm2;
③. 搭邊值a:根據(jù)t=1mm,L50mm,r2t,取各排樣方式的搭邊值;
,a1=1.2;
④. 條料寬度:
為了使條料始終緊靠同一側(cè)導(dǎo)料板送進(jìn),故采用有側(cè)壓裝置的模具,所以在條料與另一側(cè)導(dǎo)料板間須留有間隙,計(jì)算公式: ;
:條料寬度的負(fù)向偏差,查【1】表2-20,得=
mm
⑤. 條料長(zhǎng)度:
S為步距,S=16+28+1.2
7、=
L=2*1.5+9*1.2+10*44=
⑥. 一個(gè)步距的材料利用率:
⑦. 總的材料利用率:
3) 斜排的材料利用率計(jì)算:
排樣圖:
①. 設(shè)計(jì)假設(shè)每條條料沖10個(gè)沖件,n=10;
②. 沖裁件面積 A=700.55 mm2;
③. 搭邊值a:根據(jù)t=1mm,L50mm,r2t,取各排樣方式的搭邊值;
,a1=1.2;
④. 條料寬度:
為了使條料始終緊靠同一側(cè)導(dǎo)料板送進(jìn),故采用有側(cè)壓裝置的模具,所以在條料與另一側(cè)導(dǎo)料板間須留有間隙,計(jì)算公式: ;
:條料寬度的負(fù)向偏差,查【1】表2-20,得=
8、
mm
⑤. 條料長(zhǎng)度:
S為步距,S=
L=41.88*10+2*1.5=
⑥. 一個(gè)步距的材料利用率:
⑦. 總的材料利用率:
同樣計(jì)算過程得到直排〔橫排〕、斜排的材料利用率,具體數(shù)值見下表。
排樣
方式
沖裁件面積A〔mm2〕
步距S(mm)
條料寬度B(mm)
一個(gè)步距的材料利用率(%)
總材料利用率(%)
豎排
700.55
%
%
橫排
700.55
%
53.05%
斜排
700.55
%
%
三種排樣方式相比,綜合考慮到材料的利用率、模具的設(shè)計(jì)、加工工藝等因素,采用豎排排樣方式。
9、
四、模具結(jié)構(gòu)形式合理性分析
在保證產(chǎn)品尺寸公差等級(jí)的前提下,應(yīng)盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度,降低模具制造費(fèi)用,這是設(shè)計(jì)模具的守那么。本次設(shè)計(jì)所選用的單耳止動(dòng)墊圈沖壓件,外形比擬簡(jiǎn)單,又為確保一定的生產(chǎn)效率故,選用復(fù)合模結(jié)構(gòu),而倒裝復(fù)合模的結(jié)構(gòu)比順裝復(fù)合模簡(jiǎn)單,同時(shí)方便廢料的去除,應(yīng)選用沖孔-落料倒裝復(fù)合模?!踩缦铝袌D〕
五、模具主要零件形式、材料的選擇、公差配合、技術(shù)要求的說明
1. 凸模設(shè)計(jì)
(1). 沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn)件,為B型圓凸模。將凸模固定在凸模固定板上。
(2). 由于沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn)件,故采用凸模與固定板H7/m6配合,上面留有 臺(tái)階。
(3). 查
10、【1】表10-52選取圓凸模 B II.(GB2863.1-81)
d
D(m6)
D1
h
L
根本尺寸
極限偏差
I型
18
22
3
40
(4). 凸模強(qiáng)度校核:
(i) 壓應(yīng)力校核: =4*1*350/120=
:許用應(yīng)力,查【1】表8-50查得=120Mpa。
:切應(yīng)力,查【1】表8-7得=350Mpa。
而d=mm, 因?yàn)?d>, 故設(shè)計(jì)合理。
(ii) 彎曲應(yīng)力校核:
因?yàn)槭怯袑?dǎo)向裝置的凸模:
=40 `
F:沖裁力
所以長(zhǎng)度足夠合理。
2. 凹模設(shè)計(jì)
(1) 凹??卓谛问郊爸饕獏?shù)
因?yàn)楣ぜ螤詈?jiǎn)
11、單,精度要求較低,沖件上出料,廢料向下落,凹模,此凹模的特點(diǎn)為不易積沖件或廢料,故孔口磨損積壓力較小,但刃邊強(qiáng)度較差,口口尺寸隨刃磨而增大。
(2) 凹模外形尺
查【1】表2-39取c=30mm,h=22mm
(3) 凹模刃口與邊緣,刃口與刃口之間距離
查【1】表2-41,且為保證足夠強(qiáng)度,凹模刃口與邊緣之間距離:
a=30mm
沖孔和落料模具刃口與刃口之間距離大于5mm
所以凹模設(shè)計(jì)可行
為了使凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,將落料沖孔的凹模做成同一塊凹模板,強(qiáng)度足夠。
3. 凸凹模設(shè)計(jì)
由于落料凸模為線切割出來的較復(fù)雜件,故采用與固定板的鉚接式固定,以減少加工時(shí)的難度。凸凹模因?yàn)樾螤?/p>
12、比擬復(fù)雜,故采用線切割加工,所以為直通式
4. 凸模與凹模的固定
(1). 凸模:
由于沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn)件,故采用凸模與固定板H7/m6配合,上面留有臺(tái)階。
(2). 凹模:
為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),沖孔落料凹模并成一塊凹模板。
5. 模具典型組合選取
因?yàn)闉楸WC凹模有足夠強(qiáng)度,及壁厚足夠,所以選擇凹模周界為 L *B=100*80的模具。查【3】選擇個(gè)參數(shù)的尺寸。具體見下表。
凹模邊界
配用模架配合高度
孔距
B
L
Hmin
Hmax
S
S1
S2
S3
100
80
140
165
76
40
56
28
零件
規(guī)格
數(shù)量
13、
100*80*4
1
100*80*12
1
100*80*22
1
100*80*10
1
100*80*14
1
100*80*4
1
螺釘GB70-76
M8*45
6
圓柱銷GB119-76
8*45
2
8*38
4
彈簧GB2089-80
-
7
螺釘GB70-76
M8*55
4
圓柱銷GB119-76
8*50
2
圓柱銷GB119-76
8*40
沖模的高度
而 -5mm=165-5=150mm, +10mm=140+10=150mm
又- 5 +10mm
所
14、以合模高度計(jì)算合理。
6. 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
設(shè)計(jì)采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,具體規(guī)格見下表:
單位:mm
凹模周界
閉合高度
上模座
下模座
導(dǎo)柱
導(dǎo)套
L
B
Hmax
Hmin
100
80
165
140
100*80*30
100*80*40
20*130
20*70*35
1〕上模座GB2855.1-81
凹模周界
H
h
L1
B1
L2
B2
S
S1
R
L2
D(H7)
D1(H7)
L
B
D0
根本尺寸
極限
偏差
根本尺寸
極限
偏差
100
80
3
15、0
110
90
145
125
35
60
32
0
35
0
2〕下模座GB2855.1-81
凹模周界
H
h
L1
B1
L2
B2
S
S1
R
L2
D(H7)
D1(H7)
L
B
D0
根本尺寸
極限
偏差
根本尺寸
極限
偏差
100
80
80
40
25
90
90
150
150
125
125
35
60
20
22
3〕導(dǎo)柱GB2855.1-81
d
L
根本尺寸
極限偏差
〔h6〕
20
0
16、
120
d
L
根本尺寸
極限偏差
〔h6〕
22
0
130
4〕導(dǎo)套GB2855.1-81
d
D(r6)
L
h
l
油槽數(shù)
b
a
根本尺寸
極限偏差
根本尺寸
極限偏差
〔H7〕
20
0
32
70
28
15
2
3
1
22
35
5〕模柄
選用C型
30
75
64
16
2
11
52
9
15
9
6〕卸料螺釘
d
l
H
T
S
r≤
≤
c
b
M6
8
7
8
4
5
17、
1
2
7〕頂板
選用C型
D
d
R
r
H
b
40
20
5
4
6
10
7. 定位零件
彈簧彈頂擋料銷
d(d9)
D
d1
l
L
根本尺寸
極限偏差
8
10
7
12
24
8. 卸料裝置
a) 型式:
采用彈壓卸料上出料板 查【1】表2-54
b) 卸料板與凸模之間的間隙
因?yàn)槭菑棄盒读习?,所以凸凹模與卸料板孔配合按照H7/h6。
9. 材料的選擇
因?yàn)橥拱寄T趶?qiáng)壓,連續(xù)使用和有很大沖擊的條件下工作的,并伴有溫度的升高,因此選用T10A。其余材料的選用根據(jù)表8-37[1]。具體見裝配圖明細(xì)表。
10. 公差與配合
所有的銷孔均采用H7/r6 (過盈配合)
有間隙的配合采用H7/h6(間隙配合)