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班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)老師 目 錄 一 工藝分 析 1 二 確定工藝方 案 1 三 模具形式的確 定 1 四 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算期 1 5 五 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5 6 六 冷沖模主要零部件的設(shè) 計(jì) 6 七 模架及零 件 6 八 其它支承零 件 7 九 緊固件 7 十 繪制模具裝配圖 7 十一 繪制模具工作零件 圖 7 十二 模具工作零件的加 工 7 十四 參考文 獻(xiàn) 8 一 工藝分析 此沖件為退火 35 號(hào)鋼 料厚 4mm 沖件尺寸精度為 IT12 級(jí) 形狀并不復(fù)雜 尺寸大 小為中型沖件 產(chǎn)量為大批量 屬于普通沖壓 此沖件在沖裁時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng) 1 此工件厚度為 4 毫米 沖裁力很大 選擇壓力機(jī)時(shí)注意 2 制件中等大小 可采用經(jīng)營(yíng)濟(jì)的取件方式 3 即有落料又有沖孔 直徑 14 的凸模要注意防止其斷裂 4 是大批量生產(chǎn)的工件 應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇 保證模具有高壽命 5 精度為 IT14 級(jí) 可采用線切割加工 以上幾點(diǎn)是此沖件沖壓時(shí)較為困難之處 要想得到合理的沖件 并適應(yīng)大批量的生 產(chǎn)數(shù)量的需要 提高模具壽命是必須處理好的課題 二 確定工藝方案 從沖件的結(jié)構(gòu)和形狀可知 其基本工序有沖孔 落料兩種 但根據(jù)先后工序的不同排 列 可以設(shè)計(jì)出以下七種方案 落料外形 沖孔直徑 14 沖孔直徑 35 級(jí)進(jìn)模沖裁 落料外形 沖孔直徑 35 沖孔直徑 14 級(jí)進(jìn)模沖裁 沖孔直徑 14 沖孔直徑 35 落料外形 級(jí)進(jìn)模沖裁 沖孔直徑 35 沖孔直徑 14 落料外形 級(jí)進(jìn)模沖裁 4 沖孔直徑 35 直徑 14 落料外形 級(jí)進(jìn)模沖裁 5 落料外形 沖孔直徑 35 直徑 14 級(jí)進(jìn)模沖裁 6 落料外形 沖孔直徑 35 直徑 14 一次成形 復(fù)合模沖裁 7 方案 1 2 3 4 屬于沖三次才成型 側(cè)刃設(shè)置四個(gè)浪費(fèi)材料 不合理 方案 5 先沖完孔 再落料 即省料又有足夠強(qiáng)度 不至于變形影響總裁質(zhì)量 方案 6 嚴(yán)重影響工件強(qiáng)度 倒致工件變形 不能采用 方案 7 復(fù)合模 綜上所述 5 7 都可以 但材料厚度為四毫米選取復(fù)合模較好 三 模具形式的確定 因制件材料較厚 制件是用來(lái)做彈簧吊耳的所以對(duì)制件平直度要示也不高 采用剛 性卸料裝置 制件較厚 步距較大 落料凸模也較大 所以采用倒裝式復(fù)合模 四 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算毛壞尺寸 由原始資料可知 總寬 90 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 4 5 可知 r t 6 4 1 5 x 0 36 r 0 5t 的彎曲件由于變薄不嚴(yán)重 按中性層展開的原理 壞料總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲個(gè)直 線部分和圓弧部分之和 即 2L rxt 180 總 150 式中 表示壞料展開總度 總 表示彎曲中心角 畫排樣圖 2 因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是復(fù)合模所以只需要一個(gè)工步 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 4 可知 4 3 51a2 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 21 可知 采用無(wú)側(cè)壓裝置的模具能使條料沿著導(dǎo)料板送進(jìn) 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 15 表 3 14 可知 1 0 0 5AminZ 條料寬度 導(dǎo)料板間距離 00maxB D2 AA 導(dǎo)料板間距離 A B Z 所以 B 155 A 158 排樣圖如下所示 計(jì)算材料利用率 3 據(jù)文獻(xiàn) 1 式 3 9 可知 A10 BS 4 式中 A 表示一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積 B 表示條料寬度 S 表示步距 計(jì)算沖壓力 4 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力 推料力組成 1 沖裁力由沖孔力和落料力組成 bFKlt 1944N F 表示沖裁力 L 表示沖裁周邊長(zhǎng)度 T 表示材料 表示材料抗剪強(qiáng)度b K 表示系數(shù) 一般取 1 3 據(jù)文獻(xiàn) 2 可知 35 號(hào)鋼 490 645Mpab 由于是剛性御料 工件較厚所以卡在凹模中的沖裁件為 2 件 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 19 可知 KT 0 045TF 沖 1944 2 0 045 1944 2188N 初選壓力機(jī) 5 據(jù)文獻(xiàn) 2 表 4 33 可知 J 33 計(jì)算壓力中心 6 本制件圖形規(guī)則 左右對(duì)稱 前后也對(duì)稱 故采用解析法求壓力中心較為方便 建立坐標(biāo)如下圖 所示 X0 0 Y0 0 計(jì)算凸凹模刃口尺寸 7 本制件設(shè)計(jì)的是復(fù)合模 可按配作法計(jì)算刃口尺寸 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 5 可知 雙面間隙 minZ0 64 maxZ0 8 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 6 可知 T0 3m A0 4m 由文獻(xiàn) 3 表 2 2 表 3 6 可知 尺寸偏差 模具制造偏差 0 5 0 03510 45 0 5 0 030 76 0 5 0 0303 0 5 0 0350 879 0 75 0 0250 52 0 5 0 020 63 0 5 0 0200 41 因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是復(fù)合模所以落料部分以凹模為基準(zhǔn)來(lái)配作凸模 1 凹模磨損后變大尺寸 AAmax0 1 1850 18576 4763 20 217A895 2 凹模無(wú)變化尺寸 工件尺寸為 時(shí)C A 10 272A56 凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配 保證雙面間隙 0 64 0 88 沖孔部分 沖孔時(shí)應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來(lái)配作凹模 1 凸模磨損后變小尺寸 T0Tminb x A10 17425 2T 3 式中 相應(yīng)的凹模刃口尺寸 ABC 工件的最大極限尺寸 maxA 工件的最小極限尺寸 inB 工件的基本尺寸 C 工件公差 A 工件偏差 凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配 保證雙面間隙 0 64 0 88 凹模制造偏差 通常取 A 0 5 A4 凸模制造偏差 通常取T 五 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模的設(shè)計(jì) 1 因制件簡(jiǎn)單 是復(fù)合模 采用整體式矩形凸凹模校為合理 大批量生產(chǎn) 據(jù)文獻(xiàn) 2 表 3 5 選用 Gr12MoV 為凸凹模材料 1 確定凸凹模最小厚度 H 值 已知 S 90 據(jù)文獻(xiàn) 1 表 3 25 可知 K 0 4 H KS 36 S 表示垂直送料方向的凸凹模刃壁間最大距離 2 確定凸凹模周圍尺寸 L B 據(jù)文獻(xiàn) 3 表 2 140 可知 C 52 L b 52 2 254 B a 52 2 194 C 表示刃口邊界到凸凹模邊的距離 據(jù)文獻(xiàn) 2 表 5 43 可知凸凹模尺寸 L B 250 200 2 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸 由凸凹模周圍尺寸及厝架閉合高度在 220 265 之間查文獻(xiàn) 2 表 5 8 可知 上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 250 200 50 250 200 60 32 210 32 115 8 據(jù)文獻(xiàn) 2 表 5 4 可知 凸凹模長(zhǎng)度 墊板 凸模固定板 落料凹模 63 250 200 8 250 200 20 250 200 55 卸料板 凸凹模固定板 螺釘 圓柱銷 250 200 18 250 200 22 M12 75 12 70 卸料螺釘 螺釘 圓柱銷 圓柱銷 12 55 12 95 12 90 12 60 六 沖模主要零部件的設(shè)計(jì)與選用 工作零件 凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法 凸模為非圓形凸模 結(jié)構(gòu)形式是工作部分為矩形 固定 部分為圓形 固定方法采用臺(tái)肩固定 其結(jié)構(gòu)如圖所示 凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法 凹模外形結(jié)構(gòu)如圖所示 固定方法采用臺(tái)肩固定 送進(jìn)導(dǎo)向方式與零件 采用固定擋料 導(dǎo)料銷 擋料銷高度為 h 3mm 送料定距方式與零件 定距方式活動(dòng)擋料銷 3 卸料裝置 4 該模具卸料采用彈壓卸料裝置 其基本零件是卸料板 彈性元件 彈簧 卸料螺釘 推件裝置 5 推件采用剛性推件 剛性推件其基本結(jié)構(gòu)為打桿 推板 連接推桿 七 模架及零件 模架根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 選用中間導(dǎo)柱圓形模架 其特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置都是安裝在模具的對(duì) 稱線上 滑動(dòng)平穩(wěn) 導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 上 下模座 上下模座的作用是直接或間接地安裝沖模 所有的零件分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)接傳遞 壓力 因此 必須必須十分重視上下模座的強(qiáng)度和剛度 一般模座材料選 HT200 矩形模 板的長(zhǎng)度應(yīng)比凹模長(zhǎng)度大 40 70mm 而寬度取與凹模寬度相同或稍大的尺寸 模板輪廓尺 寸應(yīng)比沖床工作臺(tái)漏料孔至少大 40 50mm 模板厚度可參照凹模厚度估算 通常為凹模厚 度的 1 1 5 倍 八 其它支承零件 模柄選用旋入式模柄 并加螺絲防松 凸模固定板和墊板 根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要 凸模固定板厚度一般為凹模厚度的 60 80 凸模固定板與凸模為過(guò)渡配合 H7 h6 壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平 墊板的作用是直接承受凸模的壓力 所以還需加一塊墊板 九 緊固件 螺釘 銷釘在沖模中起緊固定位作用 因此要確定它的規(guī)格和緊定位置 按如下方式選擇 螺釘選用內(nèi)六角 它緊固牢靠 螺釘頭不外露 模具外形美觀 螺釘 銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓 工藝力的大小 凹模厚度確定 可查表 3 35 銷釘常用圓柱形的 同一個(gè)組合一般不少于 兩個(gè) 十 繪制模具裝配圖 十一 繪制模具工作零件圖 十二 模具工作零件的加工 參 考 文 獻(xiàn) 1 冷沖壓技術(shù) 翁其金 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 2 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 王芳 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 3 模具制造工藝學(xué) 郭鐵良 北京 高等教育出版社