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課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 目 錄 1 緒 論 1 1 1 模具在現(xiàn)代 工業(yè)生產(chǎn)中作用 1 2 落料 沖孔工藝及模具設(shè)計(jì) 2 2 1 沖裁件的工藝性分析 2 2 2 確定工藝方案 2 2 3 沖裁件的排樣和搭邊 3 2 3 1 計(jì)算零件展開尺寸 3 2 3 2 排樣 4 2 3 3 搭邊 4 2 3 4 條料寬度和導(dǎo)尺間距離的計(jì)算 4 2 4 沖裁工藝力 5 2 4 1 凸 凹模間隙值的確定 5 2 4 2 凸 凹模刃口尺寸的確定 5 2 4 3 沖裁力的計(jì)算 7 2 4 4 卸料力 脹形力計(jì)算 8 2 4 5 模具壓力中心的確定 8 2 4 6 初步選定沖壓設(shè)備 9 2 4 7 模具閉合高度 9 2 5 落料 沖孔及脹形模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 2 5 1 凸模 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 2 5 2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 2 5 3 定位零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 12 2 5 4 卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 13 2 5 5 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 14 2 5 6 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 15 2 5 7 橡膠墊的計(jì)算 15 2 5 8 沖模模架的型號(hào)與選擇 16 2 6 模具結(jié)構(gòu)圖 18 參考文獻(xiàn) 19 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 0 1 緒 論 1 1 模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中作用 汽車這種交通工具在我們的生活中處處可見 是我們現(xiàn)代生活必不可少的代步 工具 此次課題為汽車油管支架沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 要求綜合運(yùn)用所學(xué)的專 業(yè)知識(shí)完成本次設(shè)計(jì) 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì) 要掌握設(shè)計(jì)零件的基本方法和流程 將所學(xué) 知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合 充分 靈活的應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí) 為今后的工作打下良好的 基礎(chǔ) 沖壓工藝是一種先進(jìn)的金屬加工方法 它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上 利 用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工以獲得所需零件的形狀和尺寸 沖壓件與鑄 件 鍛件相比 具有薄 勻 輕 強(qiáng)的特點(diǎn) 沖壓可制出其他方法難以制造的帶有 加強(qiáng)筋 肋 起伏或翻邊的工件 以提高其剛性 沖壓和切削加工相比 具有生產(chǎn) 率高 加工成本低 材料利用率高 產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定 操作簡(jiǎn)單 容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械 化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn) 特別適合于大量生產(chǎn) 在現(xiàn)今國(guó)內(nèi)的市場(chǎng) 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高 有越來(lái)越多的人成 為有車一族 這就要求汽車行業(yè)生產(chǎn)具有與之相應(yīng)的速度 因此對(duì)生產(chǎn)各種零件的 模具需求量很大 同時(shí)也要求國(guó)產(chǎn)模具必須在質(zhì)量 交貨期等方面滿足用戶的需求 另外 隨著近年來(lái)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人工費(fèi)用增加 其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國(guó)家特別 是東南亞國(guó)家轉(zhuǎn)移 因此 只要國(guó)產(chǎn)模具的質(zhì)量和交貨期能夠保證 模具行業(yè)的前 景是十分樂觀的 有專家認(rèn)為 伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化浪潮 全球制造業(yè)加速向 中國(guó)大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢(shì)所趨 中國(guó)也將逐步發(fā)展成為世界級(jí)的模具制造業(yè)基地 模具行業(yè)的發(fā)展 直接帶動(dòng)了汽車 信息電子 家電 農(nóng)用機(jī)械 食品 機(jī)械 建 筑等等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展 從我們的日常生活中就可以看出 模具制品在機(jī)械 電子 交通 國(guó)防 建筑 農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)都有廣泛應(yīng)用 隨著對(duì)模具制品需求量的日益 增加 使得模具行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日漸凸顯出來(lái) 模具作為一種高附加 值和技術(shù)密集型產(chǎn)品 其技術(shù)水平的高低已經(jīng)衡量成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的 重要標(biāo)志之一 我們必須意識(shí)到 對(duì)模具進(jìn)行研究設(shè)計(jì)能夠使我們更好地認(rèn)識(shí)模具 工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)地位中的重要性 要使國(guó)家制造業(yè)高速發(fā)展 以加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義 四個(gè)現(xiàn)代化 模具工業(yè)將發(fā)揮巨大的作用 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 2 落料 沖孔模工藝及模具設(shè)計(jì) 2 1 沖裁件的工藝性分析 如圖 2 1 所示工件為葉片零件 材料為 Q345 抗拉強(qiáng)度 b MPa 345 斷后伸長(zhǎng)率 5 28 料厚為 t 2mm 生產(chǎn)性質(zhì)屬大批量生產(chǎn) 圖 2 1 零件圖 零件的經(jīng)濟(jì)性分析 該零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 零件要承受外力 對(duì)強(qiáng)度 剛度 有一定的要求 零件尺寸公差無(wú)特殊要求 按 IT11 級(jí)選取 利用普通沖裁方式可達(dá) 到圖樣要求 適合沖裁加工 見表 2 1 所示內(nèi)容 表 2 1 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 工藝性質(zhì) 沖壓件工藝項(xiàng) 目 工藝性允許值 工藝性評(píng)價(jià) 落料外形1 形狀 沖孔圓孔 40mm 符合工藝性 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 2 孔徑 40 16 4 15 8 1 3t 符合工藝性 3 孔邊距 30mm 2t 符合工藝性 2 2 確定工藝方案 從零件的結(jié)構(gòu)形狀可知 零件所需的沖壓基本工序?yàn)?落料 沖孔 根據(jù)零件 特點(diǎn)和工藝要求 可能有的沖壓工藝方案如下 方案一 先落料 在沖孔兩套模具 方案二 落料 沖孔復(fù)合需要一套復(fù)合模具 方案三 合并工序 采用級(jí)進(jìn)模 方案一采用單工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造周期短 制造費(fèi)用低 但是需要多付模 具 生產(chǎn)成本高 工序復(fù)合程度低 生產(chǎn)效率也較低 適于中小批量的生產(chǎn) 方案二采用復(fù)合模 雖然復(fù)合模生產(chǎn)效率高 沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置 精度高 沖模的輪廓尺寸較小 但是復(fù)合模結(jié)果復(fù)雜 制造精度要求高 成本高 適于大批量生產(chǎn)高精度制件 方案三采用了級(jí)進(jìn)模 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高 便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化 對(duì)于 特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件 用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模沖制有困難時(shí) 可用級(jí)進(jìn)模逐 步?jīng)_出 但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大 制造復(fù)雜 成本高 適于大批量生產(chǎn) 由于制件尺寸大 壁厚小 強(qiáng)度會(huì)受到影響 在考慮生產(chǎn)效率 勞動(dòng)強(qiáng)度 模 具壽命 和生產(chǎn)成本 及考慮大批量生產(chǎn)的要求 選擇方案二 2 3 沖裁件的排樣和搭邊 2 3 1 計(jì)算零件尺寸 應(yīng)用 CAD 軟件進(jìn)行計(jì)算 坯料總尺寸 L 切斷 491mm L 沖孔 49 4 125 6 51 5 226 5mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 2 3 2 排樣 為了節(jié)約金屬和減少?gòu)U料 考慮到坯料形狀為矩形 采用單排最適宜 具體排 布如圖 2 3 所示 圖 2 3 排樣圖 2 3 3 搭邊 為了補(bǔ)償定位誤差 保證沖出合格的沖件 以及保證材料有一定剛度 便于送料 取搭邊沿邊 a 2 5 工件間 a1 2 5 2 3 4 條料寬度和導(dǎo)尺間距離的計(jì)算 在設(shè)計(jì)中采用無(wú)側(cè)壓裝置的模具 條料送進(jìn)時(shí)可能因條料的擺動(dòng)而使搭邊不能 保證 為了保證側(cè)搭邊 條料寬度應(yīng)增加一個(gè)可能的擺動(dòng)量 如圖 2 4 所示 條料 寬度 B 按下式計(jì)算 其中 Z0 0 5 0 5 查表 4 得剪切條料寬度公差與導(dǎo)料板之間 的間隙如表 4 和表 5 所示 B L 2a Z 0 0 2 1 200 2 2 5 0 5 0 0 5 205 50 0 5 導(dǎo)尺間距離 A 按下式計(jì)算 即 A B Z0 2 2 205 50 0 5 0 5 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 2060 0 5 式中 B 條料寬度 mm L 沖裁件垂直于送料方向的尺寸 mm a 搭邊 mm 條料寬度公差 mm Z0 條料與導(dǎo)尺間的間隙 mm 圖 2 4 條料寬度的確定 2 4 沖裁工藝力 2 4 1 凸 凹模間隙值的確定 凸 凹模間隙時(shí)沖裁過(guò)程最重要的工藝參數(shù) 它對(duì)沖裁件質(zhì)量 模具壽命 沖 裁力和卸料力等都有很大的影響 因此 設(shè)計(jì)模具時(shí) 一定要選擇一個(gè)合理的間隙 使沖裁件的斷面質(zhì)量好 尺寸精度高 模具壽命長(zhǎng) 所需沖裁力小 通過(guò)查表選取 法 選擇 Zmin 0 2mm Z max 0 24mm 查 4 表得沖裁模刃口雙面間隙 Z 機(jī)電行業(yè) 用 2 4 2 凸 凹模刃口尺寸的確定 凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算原則 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 落料以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 間隙取在凸模上 沖孔以凸模為基準(zhǔn) 間隙取在凹模上 設(shè)計(jì)時(shí)間隙一律采用最小合理間隙值 Zmin 刃口尺寸的制造偏差方向 單向注入實(shí)體內(nèi)部 即磨損后 凸 凹模刃口尺寸 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 變大取 磨損后凸 凹模刃口尺寸變小的取 刃口尺寸制造偏差的大小 簡(jiǎn)單形狀 按 IT6 IT7 取值 復(fù)雜形狀 取 0 25 磨損后尺寸無(wú)變化 取 0 125 加工方法 簡(jiǎn)單形狀 分別加工 復(fù)雜形狀 配合加工 1 沖孔凸 凹模 dt dmin x 1 0 t 2 3 da dmin x 1 Zmin a0 2 4 凹模型孔中心距 La L min 0 75 2 0 125 2 mm 2 5 以上各式中 d t 沖孔凸模刃口尺寸 da 沖孔凹模刃口尺寸 dmin 沖孔件孔的最小極限尺寸 mm x 系數(shù) 查表 x 0 75 1 工件孔徑公差 mm 1 0 11mm t 凸模刃口尺寸制造偏差 mm 查表 t 0 02mm a 凹模刃口尺寸制造偏差 mm 查表 a 0 02mm Zmin 凸 凹模最小初始雙面間隙 mm 查表 Zmin 0 2mm Lmin 工件孔件最小極限偏差 mm L min 0 24mm 2 工件兩孔中心距公差 mm 2 0 11mm 所以 d t dmin x 1 0 t 40 0 75 0 11 0 0 02 40 0825 0 0 02 mm da dmin x 1 Zmin a0 40 0 75 0 11 0 20 0 020 40 28250 020 mm 校核 因?yàn)?t a 0 04 Zmax Zmin 0 03 Z max 是凸 凹模最大許用雙面間隙 查表 Zmax 0 18 滿足 t a Zmax Zmin 0 18 0 15 0 03 所以沖孔凸 凹模刃口尺寸 dt 40 0825 0 0 02 da 40 28250 020 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 2 落料 零件應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件 然后配作凸模 刃口尺寸變化有增大 減小 不變?nèi)N情況 因此凹模刃口尺寸應(yīng)按不同情況 分別計(jì)算 凹模磨損后尺寸變大 圖中 A 類 計(jì)算這類尺寸 先把工件圖尺寸化為 A0 再按落料凹模公式進(jìn)行計(jì)算 Ad Amax x 0 d 2 6 凹模磨損后尺寸變小 圖中 B 類 計(jì)算這類尺寸 先把工件圖尺寸化為 B 0 再按沖孔凸模公式進(jìn)行計(jì)算 Bd Bmin x 0 d 2 7 凹模磨損后尺寸不變 圖中 C 類 計(jì)算這類尺寸 則按下述三種情況計(jì) 算 制件尺寸為 C 0 Cd Cmin 0 5 0 5 d 2 8 制件尺寸為 C0 Cd Cmin 0 5 0 5 d 2 9 制件尺寸為 C Cd Cmin 0 5 d 2 10 式中 Ad Bd Cd 凹模刃口尺寸 mm A B C 工件標(biāo)稱尺寸 mm 工件公差 mm d 凹模制造公差 d 4 工件偏差 對(duì)稱偏差時(shí) 2 根據(jù)零件形狀 凹模磨損后其尺寸變化有三種情況 凹模磨損后 尺寸 A1 由查表 4 得 X 1 X2 0 75 由公式 2 8 得 A1d 200 0 11 00 25 0 11 199 89 00 02mm A2d 80 0 11 00 25 0 11 79 89 00 02mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 由表 4 查得 Zmin 0 20mm Z max 0 24mm 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)尺寸配置 保證雙面間隙值 Zmin Zmax 0 20 0 24mm 2 4 3 沖裁力的計(jì)算 一般情況下 材料的 b 1 3 b 345MPa 為計(jì)算方便 可用下列計(jì)算沖裁 力 F N F Lt b 2 11 717 5 2 345 495075N 式中 L 沖裁件周邊長(zhǎng)度 mm t 材料厚度 mm b 材料的抗拉強(qiáng)度 MPa 2 4 4 卸料力 脹形力計(jì)算 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 采用彈性卸料裝置和下出料方式 凹模刃口直臂高度 h 6mm 卸料力 由表 4 查得 K 卸 0 04 F 卸 K 卸 F 2 12 0 04 495075 19803 N 頂件力 由表 2 2 查的 F 頂 0 06 n h t F 頂 n K 頂 F 2 13 3 0 06 495075 89113 5 N 沖壓力 F 總 F F 卸 F 頂 2 14 495075 89113 5 19803 603 KN 式中 F 沖裁力 N K 卸 卸料力系數(shù) 見表 4 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 n 同時(shí)卡在凹模中的工件 或廢料 數(shù)目 n h t h 為凹模腔口高度 mm t 為材料厚度 mm F 卸 卸料力 N 2 4 5 模具壓力中心的確定 沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合 以使沖模平穩(wěn) 地工作 減少導(dǎo)向件的磨損 提高模具及壓力機(jī)壽命 因該零件為圓形 則壓力中 心位于其對(duì)稱中心線的交點(diǎn) 2 4 6 初步選定沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì) 生產(chǎn)批量大小 沖壓件的幾何形狀 尺寸及精度要求等因素來(lái)確定的 參照 參照表 1 常見沖壓設(shè)備與應(yīng)用 初步選 擇開式壓力機(jī) 表 2 8 常見沖壓設(shè)備的類型與應(yīng)用 類型 特點(diǎn) 應(yīng)用 開式壓力機(jī) 價(jià)格便宜 具有三面敞 開的操作空間 操作方 面 容易安裝機(jī)械化上 料 取件裝置 在中小型的沖裁件 彎 曲件貨淺拉伸件的沖壓 成產(chǎn)中 主要選用開式 壓力機(jī) 確定沖壓設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù) 通常選用沖壓設(shè)備注意以下因素 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序 是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保 的要求 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要 沖壓設(shè)備的裝模高度 工作臺(tái)面尺寸 行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)時(shí)候滿足生產(chǎn)率的要求等 通過(guò)以上計(jì)算分析 F 總 603KN 綜合考慮之后選擇 1000KN 的開式壓力機(jī) 相關(guān)數(shù)據(jù) 參照表 1 開式可傾工作臺(tái)壓力機(jī)的主要參數(shù) 如下 表 2 9 開式可傾工作臺(tái)壓力機(jī)的主要參數(shù) tf 100標(biāo)稱壓力 KN 1000 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 滑塊行程 mm 60 行程次數(shù) 次 Min 1 1Q345 最大封閉高度 固定臺(tái)和可傾式 mm 280 封閉高度調(diào)節(jié)量 mm 80 模柄孔尺寸 直徑 深度 mm 30 55 2 4 7 模具閉合高度 沖模設(shè)計(jì)時(shí) 必須使沖模的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng) 圖 2 6 通 常滿足下列關(guān)系式 H max 5 H H min 10 2 15 式中 Hmax 壓力機(jī)的最大閉合高度 mm Hmin 壓力機(jī)的最小閉合高度 mm H 沖模的閉合高度 mm 圖 2 6 沖模閉合高度 在沖模結(jié)構(gòu)中 計(jì)算沖模的閉合高度時(shí) 對(duì)于沖裁類沖模 不需考慮沖裁料厚 與料厚無(wú)關(guān) 但要考慮刃口進(jìn)入量 凸模刃口進(jìn)入凹模刃口的深度 mm 對(duì)于普通沖裁模取 1 圖 2 7 H h1 h2 h3 h4 2 16 284mm 式中 H 沖模的閉合高度 mm h1 上模板的厚度 mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 h2 下模板的厚度 mm h3 凸凹模的厚度 mm h4 凸模的長(zhǎng)度 mm 凸模刃口進(jìn)入凹模刃口的深度 mm 對(duì)于普通沖裁模取 1 對(duì) 于精密沖裁模取 0 2 5 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 5 1 凸模 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的外形一般有矩形和圓形兩種 根據(jù)模具形狀 這里 選擇矩形 如圖 2 9 所示 因采用公式計(jì)算和查表的方法都不準(zhǔn) 誤差較大 經(jīng)常 用經(jīng)驗(yàn)公式法確定 根據(jù)被沖材料的厚度和沖件的最大外形尺寸確定 這里系數(shù) K 根據(jù)表 2 24 3 查得 K 0 32 凹模厚度 H Kb 2 17 0 32 312 90mm 在這里我們?nèi)?70mm 為了增加刃磨量 凹模壁厚 C 1 5 2 H 2 1 8 75mm 凹模長(zhǎng)度和寬度 L B L 300mm B 220mm 式中 b 沖裁件的最大外形尺寸 K 系數(shù) 根據(jù)板料厚度的影響 可參照表 3 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB2863 4 81 及 GB2863 5 81 凹模采用材料 Cr12 熱處 理硬度為 58 62HRC 注意 凹模高度的要求 a 凹模最小高度為 7 5mm b 凹模表面積在 3200mm 以上時(shí) H 最小值為 10 5mm c 凹模高度還應(yīng)加上刃口重磨量 d 凹模刃口周長(zhǎng)超過(guò) 50mm 且材料為合金工具鋼時(shí) 凹模高度應(yīng)乘以表 1 中的修正 系數(shù) 如為碳素工具鋼 凹模高度應(yīng)再增加 30 則 H 總 1 25H 25mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 根據(jù)凹模刃口輪廓不同 凹模壁厚 C 與凹模高度 H 的關(guān)系也可按下式確定 輪廓線具有復(fù)雜形狀或尖角時(shí) C 2H 凹模上螺釘孔道凹模外緣的距離一般取 1 7 2 0 d 最小允許尺寸見表 1 螺釘?shù)桨寄？?螺釘?shù)戒N釘?shù)木嚯x一般取 b 2d 當(dāng)凹?？诪閳A弧時(shí) 其最 小 尺寸見表 1 凹模上螺釘大小及間距的確定 根據(jù)表 1 和表 1 確定 2 5 2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口 內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸 凸凹模的 最小壁厚受模具結(jié)構(gòu)影響 對(duì)于正裝復(fù)合模 由于凸凹模裝于上模 內(nèi)孔不會(huì)積存 廢料 脹力小 最小壁厚可小些 對(duì)于倒裝復(fù)合模 因孔內(nèi)會(huì)積存廢料 所以最小 壁厚要大些 凸凹模相關(guān)尺寸 凸凹模的最小壁厚值 一般由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定 倒裝復(fù)合模 的最小壁厚 對(duì)于黑色金屬和硬材料約為工件料厚的 1 5 倍 因此這里確定該凸凹 模的最小壁厚 a 3mm 同時(shí)根據(jù)國(guó)標(biāo) GB2863 5 81 選擇凸凹模的材料為 Cr12 硬度為 58 62HRC 取漏料孔 8mm 刃口直邊高度設(shè)計(jì)存四片料 高為 6mm 凸凹模長(zhǎng)度確定 凸凹模長(zhǎng)度 Hta Hta H0 F0 FX 1 20 25 2 19 80mm 式中 H0 彈簧的自由長(zhǎng)度 mm F0 橡膠壓縮量 mm FX 卸料板厚度 mm 2 5 3 定位零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 沖模的定位裝置用以保證材料的正確送進(jìn)及在沖模中的正確位置 設(shè)計(jì)中為保 證條料送進(jìn)導(dǎo)向的零件 采用導(dǎo)料板 保證條料進(jìn)距的零件 采用擋料銷 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 導(dǎo)料銷 導(dǎo)料板有與卸料板分離和聯(lián)成整體的兩種結(jié)構(gòu) 考慮經(jīng)濟(jì)性 加工 難易程度原則 這里采用聯(lián)成整體的結(jié)構(gòu) 為使條料順利通過(guò) 導(dǎo)料板間的距離應(yīng) 等于條料的最大寬度加上一間隙值 一般大于 0 5mm L 50 98 2 53mm 擋料銷 在設(shè)計(jì)中 采用固定擋料銷 固定擋料銷分圓形和鉤形兩種 圓形 擋料銷 如圖 2 10 所示 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造容易 但銷孔離凹模刃口較近 會(huì)削弱凹 模強(qiáng)度 為防止不對(duì)稱的鉤頭轉(zhuǎn)動(dòng) 需加定向銷 因此增加了制造的工作量 從經(jīng) 濟(jì)性原則考慮 采用圓形固定銷相關(guān)數(shù)據(jù)如查表 6 固定擋料銷 表 2 12 固定擋料銷 d h11 d1 m6 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 H L 10 0 0 075 6 0 008 0 002 5 10 圖 2 10 固定擋料銷 2 5 4 卸料與推件零件的設(shè)計(jì) 卸料裝置的型式較多 它包括固定卸料板 活動(dòng)卸料板 彈壓卸料板和廢料切 刀等幾種 卸料板除把板料從凸模上卸下外 有時(shí)也起壓料或?yàn)橥鼓?dǎo)向的作用 在設(shè)計(jì)中 采用彈性卸料板 如圖 2 11 所示 此卸料板常用于復(fù)合沖裁模 其彈力 來(lái)源為彈簧或橡膠 用后者使模具裝較更方便 設(shè)計(jì)時(shí)注意以下事項(xiàng) 卸料力一般取 5 20 沖裁力 卸料板應(yīng)有足夠的剛度 卸料板要求耐磨 材料一般選 Q345 鋼 淬火 磨削 粗糙度 Ra0 4 0 8 m 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 卸料板安裝尺寸 計(jì)算中要考慮凸模有 4 6mm 刃磨量 卸料板課根據(jù)工件形狀制作成圓形或舉行 型孔與凸模的配合為 H7 h6 或 H8 f7 綜合考慮 1 采用彈性卸料板 彈性卸料板除了在沖裁后卸料外 還可以沖裁前壓住材料 使沖制的工件平整度好 如果采用固定卸料板會(huì)給送料 定位增加難度 視線不好 所以采用彈壓卸料板 卸料板孔和凸模的單邊間隙 Z 2 0 1 0 5t t 為材料厚度 mm 硬材料的單邊間隙取大值 軟材料取小值 卸料板孔與凸模的單邊間隙值從 表 1 中選取 表 2 13 卸料板孔與凸模的單邊間隙 料厚 t mm 1 單邊間隙 z 2 0 15 為了可靠卸料 彈壓卸料板應(yīng)高出凸模 0 2 0 5mm 2 卸料板的尺寸 外形 彈壓卸料板的外形與同方向上的固定板的外形一致 厚度 查表 1 得彈性卸料板的厚度 H 表 2 14 彈性卸料板的厚度 H 卸料板寬度 B mm 80 125 沖件料厚 t mm h0 0 8 10 在工廠的實(shí)際生產(chǎn)中 沖壓?jiǎn)蝹€(gè)毛坯時(shí)直接采用橡膠緊箍在凸模上進(jìn)行卸料 這樣可以使模具設(shè)計(jì) 加工以及維修簡(jiǎn)單化 縮短周期 降低成本 2 5 5 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)向裝置可提高模具精度 壽命以及工件的質(zhì)量 而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時(shí) 間 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合 且此時(shí)應(yīng)保 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有 10 15mm 導(dǎo)柱 導(dǎo)套與上 下模板裝配后 應(yīng)保證導(dǎo)柱與下模座的下平面 導(dǎo)套上 端與上模座的上平面均留 2 3mm 的間隙 對(duì)于對(duì)稱件的工件 為避免合模安裝時(shí)引起的方向錯(cuò)誤 兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或 位置應(yīng)有所不同 當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時(shí) 模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊 避免導(dǎo)套 導(dǎo)柱承受 側(cè)向力 導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣 在設(shè)計(jì)中 采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)加工裝配方便 易于標(biāo)準(zhǔn)化 但承 受側(cè)壓能力差 導(dǎo)柱導(dǎo)套的間隙值應(yīng)小于沖模中凸模 凹模間隙 滑動(dòng)導(dǎo)柱的型式 和尺寸見表 6 滑動(dòng)導(dǎo)套的形式和尺寸見表 6 2 5 6 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 卸料板螺釘孔深度的確定見圖 2 12 所示 H h1 h2 1 h3 L 2 20 40mm 并且 H h h4 3 5 式中 h 螺釘頭部高度 mm h1 模板高度 mm h2 凸凹模高度 mm h3 卸料板厚度 mm h4 刃口修磨量 mm L 卸料螺釘長(zhǎng)度 mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 圖 2 12 卸料板螺釘沉孔深度 2 5 7 橡膠墊的計(jì)算 由于橡膠墊允許承受的負(fù)荷較大 而且安裝調(diào)整比較靈活方便 因此 它常用 做沖模中彈性卸料 頂件及壓邊裝置的彈性元件 橡膠墊的選用原則如下 為保證橡膠墊不過(guò)早失去彈性而損壞 其允許的最大壓縮量不得超過(guò)自由 高度的 Q345 一般取 h 總 0 35 0 Q345 h 自由 由工作行程可計(jì)算出橡膠墊高度 h 自由 h 工作 0 25 0 35 2 21 式中 h 自由 橡膠墊自由狀態(tài)下的高度 mm h 工作 所需工作行程 mm 橡膠墊產(chǎn)生的力 F Sp 2 22 式中 F 壓力 N S 橡膠墊橫截面積 mm P 與橡膠墊壓縮量有關(guān)的單位壓力 MPa 由表 15 6 3 查得 核算橡膠墊的高度和直徑 0 5 h d 1 5 2 23 式中 d 橡膠墊直徑 mm 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 根據(jù)工件材料厚度為 2mm 沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取 1mm 考慮模具維修時(shí)刃磨 留量 2mm 在考慮開啟時(shí)卸料高出凸模 1mm 則總的工作形成 h 工作 6mm 根據(jù)式 2 22 橡膠墊的自由高度 h 自由 h 工作 0 25 0 35 17 24mm 取 h 自由 20mm 模具在組裝時(shí)橡皮的預(yù)壓縮量為 h 預(yù) h 自由 10 15 2 3mm 取 h 預(yù) 2mm 由此可算出模具安裝橡皮的空間高度尺寸為 32mm 2 5 9 沖模模架的型號(hào)與選擇 選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn) 坯件定位 出件方式 材料送進(jìn) 方向 導(dǎo)柱受力狀態(tài) 操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮 選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮 一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng)比凹 模大 30 40mm 模板厚度一般等于凹模厚度的 1 1 5 倍 選擇模架時(shí)還要注意到模 架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系 通常中小型沖模常采用后側(cè)式 對(duì)角式或?qū)ΨQ式的導(dǎo)柱型模架 設(shè)計(jì)中采用 對(duì)稱式導(dǎo)柱模架 GB T2851 3 90 相關(guān)數(shù)據(jù)參照表 6 得 表 2 16 模架相關(guān)數(shù)據(jù) 零件件號(hào) 名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 1 2 3 4 上模座 GB2855 5 下模座 GB2855 5 導(dǎo)柱 GB2861 1 導(dǎo)套 GB2861 6 凹模周邊 閉合高度 參 考 H 數(shù)量 1 1 2 2L B 最小 最大 規(guī)格 300 250 200 330 400 400 60 400 400 55 40 210 40 50 11 5 選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮 一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng)比凹 模大 30 40mm 模板厚度一般等于凹模厚度的 1 1 5 倍 選擇模架時(shí)還要注意到模 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架 這種模架前面和左右不受限制 送料和操作方便 但導(dǎo)柱 安裝在后側(cè) 工作時(shí)偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱 導(dǎo)套單邊磨損 一般用在小型沖模中 2 6 模具結(jié)構(gòu)圖 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 18 圖 2 15 落料 沖孔復(fù)合模 參考文獻(xiàn) 1 郝濱海 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) M 北京 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