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1、
前 言
伴隨著科技的提高,技術(shù)的進步,市場需求不斷提高,模具生產(chǎn)的發(fā)展方向越來越廣,包括信息化、無圖化、數(shù)字化、精細化、自動化等方面發(fā)展;簡單的模具企業(yè)已經(jīng)無法滿足市場的需求,模具企業(yè)的轉(zhuǎn)型向著設(shè)備精良化、技術(shù)集成化、產(chǎn)品品牌化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。以沖壓模具為例:
沖壓是高效的生產(chǎn)方法,采用復合模,尤其是多工位級進模,可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序,實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高,勞動條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少
2、。
沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密模具,工件精度可達微米級,且重復精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。
沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
目 錄
前 言 1
目 錄 2
設(shè) 計 任 務 書 3
1. 零件的工藝分析 4
2. 確定工藝方案 4
3.
3、 工藝計算 5
3.1 計算工藝力 5
3.2 確定拍樣樣式和裁板方法 5
3.3 材料利用率計算 6
4. 壓力中心確定,壓力機的選擇 7
4.1 壓力中心的確定 7
4.2 壓力機的選擇 8
5. 模具設(shè)計 9
5.1 確定模具結(jié)構(gòu) 9
5.2 模具零件尺寸計算及確定 9
5.2.1 沖裁模具間隙及凹模.凸模刃口尺寸的確定 9
5.2.2 凸模、凹模、外形尺寸計算 9
6. 模具其他零件的選用 11
6.1 模具上下模板及模柄的選擇 11
6.2 墊板、凸模固定板 11
6.3 閉合高度 11
6.4 卸料螺釘 11
設(shè)計心得體會 12
參考文獻 12
4、
設(shè) 計 任 務 書
設(shè)計課題: 異形墊片的沖壓模具設(shè)計
沖壓件名稱
材料
板厚
工件精度
異形墊片
H68
0.15mm
IT13
工件圖
設(shè)計要求: 1. 繪制該工件的零件圖和三維實體圖。
2. 確定該零件的沖壓工藝方案,編寫工藝卡。
3. 繪制該工件制作所需模具的總裝配圖。
4. 繪制該模具的凹模 凸模零件圖。
5. 編寫完善的設(shè)計說明書。
1.的工藝分析
該零件是許多機械上使用的手柄,要對該零件進行中批量生產(chǎn),外精度不高,只
5、需平整,圓孔是該零件需要保證的重點。
2.工藝方案
首先根據(jù)該零件的形狀確定沖壓工序和選擇工序順序,沖壓該零件需要得基工序有落料.沖孔。
方案一:先落料.再沖孔,采用單工序模生產(chǎn);
方案二:落料和沖孔復合沖壓,采用復合模生產(chǎn);
方案三:沖孔落料連續(xù)沖壓,采用級進模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,單需要兩道工序,兩套模具才能完成零件的加工。生產(chǎn)效率較低,難以滿足零件中批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單,為提高生產(chǎn)效率不,主要采用符合沖裁或級進沖裁方式。
復合模能在一次行程內(nèi)完成落料.沖孔多道工序,所沖壓的工件精度較高,不受送料的影響,內(nèi)外形狀相對位置重復性好,表面較為平直。但
6、模具結(jié)構(gòu)比較復雜。
通過對比,故采用方案三,比較適合該零件。
3工藝計算
3.1計算工藝力
平刃口模具沖裁力, F=Lt
查常用鋼的力學性能表得
=550—700Mpa 取=600Mpa
查表得 K=0.05 K=0.05
P=Lt=(304+42)1.2600=92160N
P=Lt=53.1421.2600=22608N
P=KP=0.0592160=4608N
P=KP=0.0592160=4608N
3.2確定拍樣樣式和裁板方法
采用斜排有廢料排樣方式
材料厚度t=1.2, 由表查得如下圖所示
7、 圖3.1 排樣
1).計算板料厚度
因為采用了有廢料排樣,沿制件部分外形沖裁,所以條料寬度為33mm.
2).確定板料規(guī)格
選用Q235板料,查資料采用板料的長度為1000, 寬度為500, 采用橫裁的方法。
3.3材料利用率計算
材料利用率
單個零件的材料利用率
沖裁面積A
A=-()3.142-46=836.75㎜
n=1 B=33 h=32+1.2=31.2㎜
A—沖裁件面積
B—調(diào)料寬度
h—送料進距
n—一個進距內(nèi)沖件數(shù)
=100%=81.27%
.中心確定,壓力機的選擇
1.1心的確定
壓力中心的確定
8、用作圖法
圖3.2 壓力中心
建立如圖所示的坐標系
因為此圖形為y軸對稱圖形所以=0
壓力中心為 (0,1)
1.1. 壓力機的選擇
因為該零件需要中批量生產(chǎn),故采用高速壓力機型號為J75-30
表 4.1 壓力機的參數(shù)
型號
J75-30
送料長度/mm
6-80
公稱壓力/KN
300
厚度/mm
0.1-2
滑塊的行程次數(shù)/
150-750
寬度/mm
9、5-80
滑塊行程/mm
10-40
主電動機功率/KV
7.5
最大封閉高度/mm
260
生產(chǎn)廠家
上海第二鍛壓機床廠
封閉高度的調(diào)節(jié)量/mm
50
2. 模具設(shè)計
2.1. 確定模具結(jié)構(gòu)
因為該墊片大批量生產(chǎn),故可以采用級進模,級進模配合加工,制件采用剛性推件裝置推出,卸料采用彈簧卸料板,采用帶中間導柱模架。
2.2. 模具零件尺寸計算及確定
2.2.1. 沖裁模具間隙及凹模.凸模刃口尺寸的確定
當沖裁精度在IT/4時, x=0.5 IT10時 x=1 IT12時 x=0.75
由附錄N,找IT14級查得
=0.3 =
10、0.52 =0.43
據(jù)IT12查得 =0.12㎜ 按IT10查得 =0.048㎜
落料時
A=(30-0.520.5)=29.74㎜
A=4-(0.50.3)=3.85
B=(6-0.50.18)=5.91㎜
沖孔時
A=(5+0.0481)=5.048㎜
C=16/2=16㎜
2.2.2. 凸模、凹模、外形尺寸計算
凹模
①凹模的高度: H=Kb
式中 b-沖裁件的最大尺寸,mm
K-系數(shù),一般取0.35
②凹模邊壁厚
③凹模板的邊長
故確定凹模板的外形為:
11、10010015
沖孔凸模長度尺寸
凸模長度:
式中 凹模固定板厚
- 落料凹模板厚
凸凹模
凸凹模的外形尺寸和內(nèi)腔尺寸即為凸模采用固定板固定,固定板厚度為25,采用
落料和沖孔同時進行故凸凹模的長度為;
㎜
式中 - 凸凹模固定板厚度
- 橡膠厚度
- 卸料板厚度
凸凹的長寬尺寸與落料凹模配做
3. 模具其他零件的選用
3.1. 模具上下模板及模柄的選擇
采用GB2855.
12、6-81后側(cè)導柱根據(jù)最大輪廓尺寸選項進行規(guī)格標準模板,為,上模板厚25mm下模板厚30mm
按GB2855.6-81選帶凸緣形式的模柄
其它安裝尺寸的校核要待模架選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進行
3.2. 墊板、凸模固定板
墊板、凸模固定板:考慮推薦裝置在上模內(nèi)挖窩,采用墊板加厚取固定板厚度取25mm,固定板與墊板的長為100mm(與凹模相同)
3.3. 閉合高度
閉合高度:模具的閉合高度應為上下模板、落料凹模、固定板、墊板、模柄等
㎜
所選壓力機的閉合高度
滿足
3.4. 卸料螺釘
卸料螺釘按JB∕7650.5-1994選d=10mm的帶肩卸料螺釘,螺柱長l=50mm
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