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文檔簡介

1、 目 錄摘 要31 、前 言42、沖壓件的工藝過程42.1 分析零件的沖壓工藝性42.1.1 分析其沖裁的工藝性:52.1.2 分析其拉深的工藝性52.1.3 材料的性能:82.2 沖壓件的工藝方案的擬定82.3 毛坯尺寸的確定92.3.1首先確定帶凸緣的圓筒形件的毛坯直徑92.3.2確定毛坯的寬度103 排樣和搭邊113.1沖裁件的材料利用率113.2 排樣和搭邊124、壓力機的選擇144.1 落料拉深144.1.1 壓力中心:144.1.2落料時的力的計算:144.1.3 壓邊力、拉深力的計算:154.1.4 壓力機的選擇:174.2 再次拉深174.3 修邊沖孔184.3.1沖裁力:18

2、4.3.2 推件力:194.3.3 卸料力:194.3.4 壓力機的選擇:195、落料拉深模具設計205.1 模具類型205.2 主要零件的結構與設計205.2.1 工作零件215.2.2 定位零件255.2.3 壓料、卸料及出件零件255.2.4 輔助結構零件266、再次拉深模的設計286.1 模具的基本形狀以及工作原理:286.2 主要零件的結構和設計286.2.1 工作零件的設計286.2.2 其他零件的設計307、沖孔模的設計327.1 模具基本結構與工作原理:327.2 模具的主要零件設計327.2.1 工作零件的設計:327.2.2 其它零件的設計358、修邊模具設計378.1 模

3、具基本結構和工作原理378.2 模具主要零件的設計378.2.1 工作零件的設計378.2.2 其它零件的設計38總結與體會40致謝詞42【參考文獻】43摘 要本設計是電爐引線盒沖壓模具設計,分析工件結構,其主要包括落料、盒形件拉深、沖孔、修邊。首先確定工藝方案,選擇一個比較合理的設計方案。其次,根據設計方案確定一共需要多少副模具來完成電爐引線盒的生產。在本次設計中,采用四副模具來生產該工件。第一副是落料拉深,第二副是再次拉深,第三副是沖孔,第四副是修邊。每副模具的設計中都包括凸凹模刃口尺寸的確定和結構形式,定位零件的設計,卸料與推件裝置的設計,以及其它輔助零件的設計。在模具的設計過程中首先要

4、考慮零件工作的合理性,然后考慮零件的經濟性。【關鍵詞】工藝分析、方案確定、落料拉深、修邊沖孔 abstract this design is blanking die design of leading wire box of electrical stove, including blank、deep drawing of box parts、punch、modification ,through the structure analysis of work piece. first , determination of technological arrangement is for ch

5、oosing the best alternatives in this design. second, according to the proposal of this design, we should decide that how many moulds are used to complete production of leading wire box of electrical stove. in this design ,four moulds are applied in this process. the compound for blanking and deep dr

6、awing is used in the first process. the second mould is applied for future deep drawing. punch are practiced in third process .similarly , the forth mould is used for modification in the last process. one each of these moulds design is consisted of the sizes of punch and die cutting edge、location co

7、mponents 、tripping and ejection equipment、and assistant structure parts. in the process of mould design, we should consider the reasonableness of working parts, and then take the cost of parts production.【key words】technological analysis、determination of arrangements、blank and deep drawing、modificat

8、ion and punch.1 、前 言沖壓是一種先進的少無切削加工方法,具有節能省材、效率高、產品質量好、重量輕、加工成本底等一系列優點,在汽車、航空航天、家電、電子、通訊、軍工等產品的生產中得到了廣泛的應用,模具工業是國民經濟的基礎工業,是工業生產的重要工藝裝備。沖壓是借助沖壓設備的動力,通過模具的作用,使板料分離或經塑性成形而獲得一定形狀、尺寸和性能制件的加工技術。沖壓加工是金屬塑性加工的主要方法之一。與塑性加工的其它方法及機械制造中其它冷、熱加工方法相比具有以下優點:1、生產效率高;2、易于實現機械化及其自動化;3、節約材料,節省能源;4、尺寸精度穩定,表面質量好;5、強度高、剛性大、

9、重量輕等優點。2、沖壓件的工藝過程2.1 分析零件的沖壓工藝性零件的名稱為電爐引線盒,其材料為08鋼,料厚0.8mm,分析其形狀,主要由4個小孔以及24mm深的形腔組成,完成此零件的生產,其主要有拉深和沖孔組成。如下圖21所示:零件圖。圖21、零件圖2.1.1 分析其沖裁的工藝性:(1)、沖孔時,由于受到凸模強度的限制,孔的尺寸不宜過小,其數值與孔的形狀、材料的機械性能、材料的厚度有關。由零件圖知,其最小孔的直徑為4mm,大于孔的最小要求尺寸(1.3t=1.3x0.8=1.04mm),所以滿足沖孔要求。(2)、在拉深件上沖孔時,其孔壁與工件直壁之間的距離不能小于圖12所示。圖22、拉深件孔邊距

10、的最小值其中r2=2mm=r12.1.2 分析其拉深的工藝性 此工件的拉深屬于盒形件拉深,盒形件是由圓角和直邊兩部分組成,毛坯的拉深變形性質雖然與圓筒形件相似,但由于有直邊部分參與變形,對圓角部分在拉深過程中產生的切向壓應力起分散減弱作用,因此與幾何參數相同的圓筒形件相比,拉深時,圓角部分受到的徑向平均拉應力和切向壓應力都要小得多。所以在拉深過程中,圓角部分危險斷面的拉裂可能性和凸緣起皺的趨勢都較相應的圓筒形件小。因此,拉深盒形件時,選用的拉深系數可以相對小一些。(1)、拉深件側壁與底面或凸緣連接處的圓角r1、r2(圖2-3),應取r1t,r22t,而因為實際r1=r2=2mm,t=0.8mm

11、, 所以r1t, r22t圖23、有凸緣的拉深件(2)、由拉深的高度為24mm,分析計算其拉深次數以及尺寸,則拉深時尺寸的計算如下: 分析零件圖知,其拉深主要包括兩個半徑為10mm的半圓筒形件以及中部的槽形件。其拉深屬于盒形件的拉深,在這里的拉深的尺寸計算主要以圓筒形件為計算依據,首先去掉中間的槽形區域,則簡化后的圖形如下24所示:圖24、有凸緣的筒形件(簡化)a、簡化圖形的毛坯直徑為:d0=(df2+4dh-3.44dr)1/2式中 h-工件高度,單位mm;df-包括修邊余量在內的凸緣直徑,代入相應數值得d0=66mm則拉深系數公式,整理后得: mf=d/d0=1/(df/d)2+4h/d-

12、3.44r/d1/2b、確定能否一次拉深成形 由相對凸緣直徑和相對毛坯厚度查表 df/d=47/20=2.35 查表21得(t/ d0)100=(0.8/66)100=1.21h1/d1max=0.250.32而實際零件h/d=24/20=1.2h1/d1max故此件不能一次拉深成形表21、凸緣筒形件首次拉深極限相對高度h1/d1凸緣的相對直徑df/d毛坯相對厚度(t/ d0)1000.060.20.20.50.51.01.01.51.51.11.11.31.31.51.51.81.82.02.02.22.22.52.52.80.450.520.400.470.350.420.290.350.

13、250.300.220.260.170.210.130.160.500.620.450.530.400.480.340.390.290.340.250.290.200.230.150.180.570.700.500.600.450.530.370.440.320.380.270.330.220.270.170.210.600.800.560.720.500.630.420.530.360.460.310.400.250.320.190.240.750.900.650.800.580.700.480.580.420.510.350.450.280.350.220.27c、選取m1,并計算d1,若

14、能一次拉深成形,由df/d和 (t/ d0)100查表得m1=0.38,現已經證明不能一次拉深成形,故m1應增大,則取m1=0.45,則 d1=m1d0=0.45x66=30mmd、選定各工序的圓角半徑r 定r1=4mme、重新計算毛坯直徑d0 設第一次多拉入材料5%,則d0=59.96mm60mm,第一次的拉深高度h1hi=0.25(d02-df2)/di+0.86ri通式h1=15.78mmf、校核h1/d1能夠滿足要求 h1/d1=15.78/30=0.53而df/d1=46/30=1.53,查表1-1h1/d1max=0.480.58,所以h1/d1h1/d1max,故可以拉深了現選定

15、:m1=0.45,m2=0.30 r1=4 ,r2=2則d1=m1d0=0.45x66=30mm h1=14mm d2=m2xd1=0.30x30=9mm1.5222.52.5252550501001001501502002002502501.82.53.54.35.05.561.62.03.03.64.24.651.41.82.53.03.53.841.21.62.22.52.72.83因為d1=41mm,d2=20mm,所以得出最小修邊余量=2.0mm,這里取=3.0mm則毛坯的長度lz= d0+19+2=59.96+19+2385mm2.3.2 確定毛坯的寬度bz bz=b+2式中:b-

16、拉深帶凸緣的方形件的毛坯直徑b=2rz=2(l2+2rh-2x0.86r2+2x0.14r2)1/2式中:l=25mm r=2mm h=24mm代入得b=53.37mm,則bz=b+2=60mm,所以毛坯的長度為85mm,寬度為60mm,形狀為長方形。3 排樣和搭邊3.1沖裁件的材料利用率在大批量生產中,原材料費用占生產成本的60%80%。節省材料對降低成本有著重要的作用。生產中,通常利用材料的利用率作為衡量材料經濟利用程度的指標。根據原材料供應情況生產實際的不同需求,材料利用率有著不同含義和計算方法。單個零件的利用率、條料的利用率和板料的利用率的含義和計算公式見式31、式32和式33。單個零

17、件的材料利用率1:1=(n1a/bh)100% (31)條料的材料利用率2:2=(n2a/lb)100% (32)板料的材料利用率3:3=(n3a/l0b0) 100% (33)式中:a-沖裁件面積(mm2); b-條料寬度(mm) h-送料進距(mm); n1-一個進距內沖件數; n2-一個條料上的沖件總數;l-條料寬度(mm); n3-一張板料上的沖件總數;l0-板料寬度(mm); b0-板料寬度(mm);由式可見,若原材料以板料的形式供貨,則板料的材料利用率就是總的材料利用率。為了提高材料利用率,需選擇板料裁成條料的合理裁板方法。根據毛坯形狀,選擇的板料規格為0.8mm900mm1800

18、mm其裁板方法采用橫排,其形式如下圖3-1所示;圖3-1、裁板方法 材料的利用率還與條料寬度、送料進距、一個進距內的沖件個數、一條條料上的沖件總數和條料長度等多個參數有關。而這些參數取決于制件在條料上的布置方法和搭邊。因此,選擇合理的排樣方法和搭邊值是提高材料利用率的重要措施。3.2 排樣和搭邊沖裁件在板料上的布置叫排樣。排樣的合理與否不僅影響材料的經濟利用,還影響模具結構與壽命,生產效率,工件精度,生產操作方便與安全等。根據毛坯形狀,使用的排樣圖如下圖3-2所示:圖3-2、排樣圖排樣中相鄰兩制件之間或制件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用之一是補償定位誤差,防止由于條料的寬度誤差、送料誤

19、差而沖出殘缺的廢品;搭邊的作用之二是保持條料在沖裁過程中的強度和剛度,保證條料的順利送進。此外,選取合理的搭邊值還可以調整模具沿周邊的受力狀況,提高模具壽命和工件斷面質量。普通鋼板沖裁件的搭邊值(a)和沿邊搭邊值(b)見表3-1。表3-1、普通鋼板沖裁件的搭邊值(a)和沿邊搭邊值(b)材料厚度t(mm)矩形件邊長l50mm0.8ab2.02.5這里我取a=3mm,b=3mm則條料寬度b=60+2b=60+6=66mm送料進距h=85+a=88mm因為選用的板料規格為0.8mm900mm1800mm,而且裁板方式為橫裁,所以每塊板料可以裁成27個條料,余18mm寬的板料,每塊條料的長度為900m

20、m,寬度為66mm。則:板料面積a0=9001800=1620000 mm2每個條料裁的零件數為:n2=(900-a)/8810個。余17mm 每個板料裁的零件數為:n3=27n2=2710=270個 每個零件的面積為a=8560=5100mm2所以總的材料利用率k=(n3a/a0)100%=85%4、壓力機的選擇4.1 落料拉深4.1.1 壓力中心: 因為工件為矩形件,所以其壓力中心與工件的幾何中心重合。即,工件的幾何中心就是壓力中心。4.1.2 落料時的力的計算:1、沖裁力: 沖裁力是指沖裁過程中的最大抗力,也就是力行程曲線的峰值。它是合理選用沖壓設備和校核模具強度的重要依據。影響沖裁力的

21、因素很多,主要有材料的力學性能、厚度、沖裁件的周邊長度、模具間隙以及刃口鋒利程度等。 平刃口的模具沖裁力可按4-1式計算。 f=l tk (4-1) 式中:f-沖裁力,n; l-沖裁件周長,mm t- 材料厚度,mm;k- 抗剪強度,mpa 考慮到沖裁與剪切、拉深的不同及速度的影響,以及刃口的磨損,凸凹模間隙的不均勻,材料的性能波動和厚度偏差等因素,實際所需的沖裁力還需要增加30%,如下式3-2: f=1.3 l tkltb (4-2) 式中:b-材料的抗拉強度,由表1-2知道,取400n/mm2 l-工件的周長,等于2(85+60)=290mm t-材料厚度為0.8mm 所以f=2900.8

22、400=92800n=92.8kn2、 卸料力、推件力和頂件力 當沖裁件工作完成后,沖下的制件(或廢料)沿徑向發生彈性變形而擴張,廢料(或制件)上的孔則沿徑向發生彈性收縮。同時,制件與廢料還要力圖恢復彈性穹彎。這兩種彈性恢復的結果,導致制件(或廢料)梗塞在凹模內或抱緊在凸模上。所以從凸模上將制件(或廢料)卸下來的力叫卸料力;從凹模內順著沖裁力方向將制件(或廢料)推出的力叫推件力;逆沖裁方向將制件(或廢料)從凹模洞口頂出的力叫頂件力。這些力在選擇壓力機或設計模具時都必須加以考慮。生產中常用式(4-3)、(4-4)和(4-5)來計算卸料力、推件力和頂件力。fx=kxf (4-3)ft=nktf (

23、4-4)fd=kd f (4-5)式中:kx、kt、kd-分別是卸料力、推件力和頂件力的系數,其值可以查表4-1。n-梗塞在凹模內的工件數。在此副模具設計中,采用剛性卸料板,總沖裁力按下式計算: fz=f+ft ft=0.05592800=5104n=5.104kn 所以:fz=92.8+5.104=97.904kn表4-1、卸料力、推件力和頂件力系數材料及料厚(mm)kxktkd鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.0140.080.060.0

24、50.034.1.3 壓邊力、拉深力的計算: 落料拉深后的工件圖如下圖4-1所示:圖4-1、落料拉深后的工件圖1、 壓邊力:(1)、采用壓邊圈的條件:除破裂外,拉深中常出現的問題還有壓縮失穩起皺。為了防止起皺,有效措施是設置壓邊圈。分析可見,起皺取決于兩個因素,一個是法蘭處壓應力的大小,另一個是板料的相對厚度。 分析電爐引線盒的板料相對厚度和拉深系數,查表5-70(現代沖壓技術手冊)可知,要用壓邊圈。(2)、壓邊力的計算: 壓邊圈的壓力必須適當,壓邊力過大會增加拉深變形阻力使制件拉裂,壓邊力過小會使工件的邊壁或法蘭失穩起皺。壓邊力的計算公式如下: f壓=a p (4-6) 式中:a-壓邊圈的面

25、積; p-單位壓邊力;查表5-72現代沖壓技術手冊知p=2.53.0mpa所以f壓=12.75kn2、 拉深力: 在選用壓力機時,必須先求得拉深力。拉深力的計算公式如下: f拉=ltbk (4-7) 式中:l-凸模周邊長度,mm t-材料厚度,mm b-材料抗拉強度,n/mm2由表2-2查得 k-系數,由表4-2查得表4-2、任意形狀拉深件的系數k值制件復雜程度難加工件普通加工件易加工件k值0.90.80.7因為,電爐引線盒的加工屬于普通件的加工,取k=0.8。l的值由模具設計知:l=20+d=20+3.1440=145.6mm則f拉=145.60.83500.8=32.614kn4.1.4

26、壓力機的選擇:冷沖壓設備的選擇是沖壓工藝及其模具設計中的一項重要內容,它直接影響到設備的安全和合理利用,也關系到沖壓生產中產品質量、生產效率及成本,已經模具壽命等一系列問題。沖壓設備的選擇包括兩個方面:類型和規格。選擇的壓力機的類型為開式單動壓力機,由以上計算得:總的壓力f=fz+f壓+f拉=97.904+12.75+32.614=143.268kn則壓力機的的壓力應該大于f,所以可選160kn的壓力機,其基本參數由下表4-3所示。4.2 再次拉深再次拉深后的工件形狀如下圖4-2所示:圖4-2、再次拉深后的工件形狀4.2.1 壓邊力和拉深力的計算:1、 壓邊力:按第一次拉深時的計算方法,壓邊力

27、的計算公式由4-6得 f壓=ap=(r2+1040)2.5=4.14kn2、 拉深力:由式3-7知: f拉=ltbk=3.14200.83500.8=14.067kn 4.2.2 壓力機的選擇: 由計算知:總的壓力f=4.14+14.067=18.067kn 則選擇的壓力機的壓力應該大于f,在這里選取壓力機的壓力為40kn,其主要參數如表4-3所示。4.3 修邊沖孔修邊沖孔后的工件圖如下圖4-3所示:圖4-3、修邊沖孔后的工件圖4.3.1 沖裁力:1、 修邊的沖裁力:由式3-2知,f=1.3 l tkltb 所以f1=138.840.8400=44.43kn 2、沖孔時的沖裁力: f2=2(f

28、1+f2) 式中:f1-沖小孔的沖裁力,f1=3.1440.8400=4.02kn f2-沖大孔的沖裁力, f2=3.14100.8400=10.05kn 則:f2=14.07kn4.3.2 推件力: 由式4-4知,ft=nktf 由模具的設計知道:最多梗塞在凹模內的沖孔廢料為7個,所以n=7 ft=70.05514.07=5.42kn所以總的壓力為f=f1+f2+ft=44.43+14.07+5.42=63.92kn4.3.3 卸料力: 因為采用的是彈性卸料。卸料力由式3-5知fd=kd f fd=0.0663.92=3.84kn4.3.4 壓力機的選擇: 壓力機的最小壓力為63.92+3.

29、84=67.76kn,所以選擇公稱壓力為100kn的壓力機。其主要參數如表4-3所示。表4-3、三種開式壓力機的基本參數名 稱量 值名 稱量 值公稱壓力40100160公稱壓力40100160發生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm345閉合高度調節量355060滑塊行程/mm固定行程406070滑塊中心到機身距離100130160調節行程688工作臺尺寸左右280360450標準行程次數200135115前后180240300最大閉合高度/mm固定臺和可傾160180220立柱間距離(不小于)130180220活動臺 最底位置 最高300工作臺板厚度355060160傾斜角(不小于)303030

30、模柄孔尺寸(直徑深度)/mm30505、落料拉深模具設計5.1 模具類型 本模具完成的工序是落料拉深,分析后決定采用順裝復合模。 凸凹模裝在上模,落料凹模以及拉深凸模裝在下模,順裝復合模具向上出件,其基本結構如下圖所示:圖5-1、落料拉深順裝復合模 圖中1凸凹模具、2-拉深凸模、3固定卸料板其特點是壓力機滑塊一次行程,在同一工位,同時完成落料及一次拉深,模具的結構比較復雜,生產率較高。5.2 主要零件的結構與設計沖模的設計程序與工藝方案的選擇密切相關,同時,沖裁工藝方案的確定也受到模具結構形式的限制。所以應該根據沖裁件的結構特點、精度等級、尺寸和形狀、材料種類和厚度、生產批量和經濟性等因素綜合

31、考慮,來確定模具的結構形式。沖模的結構形式和復雜程度雖然各不相同,但組成模具的零件是有共性的,其可分為工藝結構零件和輔助結構零件。其詳細分類見表4-1所示。表5-1、沖模零件詳細分類工藝結構部分輔助結構部分工作零件定位零件壓料卸料及出件零件導向零件固定零件緊固及其他零件凸 模凹 模凸凹模擋料銷導正銷導料板定位銷定位板側壓板側 刃卸料板壓邊圈頂件器推件器導柱導套導板導筒上、下模座模柄凸、凹模固定板墊板限制器螺釘銷釘鍵其它5.2.1 工作零件一、凸凹模: 凸凹模是指在落料的時候外刃口作為落料凸模,在拉深的時候內刃口作為凹模。 1、凸凹模的固定形式:圖4-2、臺階式固定方式2、 刃口尺寸的計算:1

32、、外刃口作為落料凸模時的刃口尺寸:、 落料時應該首先確定凹模的刃口尺寸,使得凹模的刃口尺寸接近或者等于落料件的最小極限尺寸。查表知,落料凸凹模的雙面間隙zmin=0.072,zmax=0.104、 刃口尺寸計算公式:凹模刃口尺寸:dd=(d-k) +td (5-1) 凸模刃口尺寸:dp=(dd-zmin)-tp (5-2) 式中:-沖裁件公差 tp - 凸模刃口制造公差 td-凹模刃口制造公差 k-系數,由工件確定,如下表4-2:表4-2、系數k板料厚度非圓形10.750.5工件公差/mm1120.160.200.170.350.210.410.360.42 其中tp=0.4(zmax-zmi

33、n)=0.0128 td=0.6(zmax-zmin)=0.0192 因為工件的形狀為矩形 則、凹模的刃口尺寸:dd長=(85-0.5x0.36)+0.0192=84.82+0.0192 dd寬=(60-0.5x0.36)+0.0192=59.82+0.0192 凸模的刃口尺寸:dp長=(84.82-0.072)-0.0128=84.748-0.0128 dp寬=(59.82-0.072)-0.0128=59.748-0.0128 、內刃口作為拉深凹模時的尺寸計算:、 拉深凸凹模間隙值的確定:拉深盒行件時,凸模與凹模的間隙,在直邊部分可參考u形件的壓彎模的間隙來確定,圓角部分的間隙應該比直邊部

34、分大0.1t。直邊部分的間隙c=t+kt 查表得k=0.05所以c=0.8+0.05x0.8=0.84mm則,圓角部分的間隙c=c+0.1t=0.84+0.1x0.8=0.928mm、 拉深凸凹模工作部分尺寸的確定:首次拉深凹模圓角半徑查表取rd1=5mm,凸模的圓角半徑rp1=4mm圓筒部分凸模的直徑為:dp=(d+0.4)-凸=(20+0.4x0.36)=20.144-0.0128 圓筒部分凹模的直徑為: dd=(dp+2c)+凹=22+0.01923.凸凹的形式和尺寸如下:圖5-3、凸凹模的尺寸及形狀二、 落料凹模1、 固定形式:落料凹模的固定采用螺釘銷釘固定方式。圖5-4、落料凹模的固

35、定形式2、 尺寸計算:刃口尺寸由上計算得 dd長=(85-0.5x0.36)+0.0192=84.82+0.0192 dd寬=(60-0.5x0.36)+0.0192=59.82+0.01923、 落料凹模的尺寸和形狀如下圖所示:圖5-5、落料凹模的尺寸和形狀三、 拉深凸模1、 固定形式采用螺釘固定,其形式和凹模的固定方法類似;2、尺寸計算:由上知圓筒部分凸模的直徑為:dp=(d+0.4)-凸=(20+0.4x0.36)=20.144-0.0128 有工件圖知道:直邊部分的長度為10mm3. 拉深凸模的形狀和尺寸如下圖所示:圖5-6、拉深凸模的形狀和尺寸5.2.2 定位零件 1.固定擋料銷:固

36、定擋料銷的結構如下圖所示其原理是:完成第一次落料后,將條料前端稍微抬起,使落料后的空心部分穿過擋料銷,然后放下條料,將條料后退,使得空心部分的前端卡在擋料銷上完成定位,以后每次都按照前一次操作。2、 導料板:沖裁時,條料緊靠導料板或者導料銷的一側導向送進,以限定條料的正確送進方向。導料板可與卸料板分開制造,也可以制造成整體式,此次采用分開制造的方案,其形狀和尺寸如下所示,圖5-7、導尺的基本尺寸5.2.3 壓料、卸料及出件零件 1、卸料板:卸料板外行尺寸一般與凹模一致,厚度與卸件尺寸及卸料力有關,一般為h=(0.81.0)h凹。其平面形狀如下所示:圖5-8、卸料板形狀及尺寸其厚度為15mm,2

37、、推件塊:推件塊采用剛性推件裝置,靠壓力機中滑塊內橫梁作用,推件力大且可靠。這副模具中,推件塊的作用是推出拉深后卡在拉深凹模內的工件,其形狀外行與拉深凸模基本一致。3、壓邊圈:壓邊圈的作用是防止拉深件凸緣部分起皺,在這副模具的設計中,壓邊圈的作用是既有壓邊作用,還有卸料的作用。其作用力靠下邊的氣墊提供(模具總裝圖中,氣墊未畫出),壓邊圈的結構形式如下:圖5-9、壓邊圈形狀及尺寸5.2.4 輔助結構零件 1、模架:選用對角導柱模架(gb28521-81)其基本數據見下表:凹模周界最大行程最大閉合高度零件名稱及標準編號lbsha上模座gb2856.1-81下模座gb2856.2-81導柱gb285

38、6.1-81導套gb2856.1-811251008016515125x100x35125x100x4525x16025x100x332、模柄:模柄是將上模安裝在壓力機上的零件。模柄裝在上的垂直度影響導向裝置的配合精度和使用壽命,因此,設計模具時應該根據需要選擇合適的結構形式。分析工件和模具總體形狀,模柄有多種選擇形式,這里選擇凸緣模柄(gb2862.3-81)其基本形狀和尺寸如下圖:3、凸、凹模固定板 固定板就是用以來固定凸、凹、凸凹模的零件,在這副模具中,凸凹模用固定板固定,落料凹模和拉深凸模用螺釘和銷釘直接固定。一般固定板的厚度為:h=0.4h凸,或者h=(0.6-0.8)h凹,這里固定

39、板的厚度取15mm.4、銷釘和螺釘 銷釘與螺釘用于對模具板件定位與固定,通常兩者選用相同的直徑。螺釘的直徑與布置間距可以通過查表獲得,在這里就不一一舉出。6、再次拉深模的設計6.1 模具的基本形狀以及工作原理:圖6-1、再次拉深模的基本結構工作原理:這是單動模具,滑塊在一次行程中只完成拉深工序,首先通過11(壓邊圈)定位上一次拉深后的工件,所以在這里11號工件的作用包括了壓邊、定位零件和卸料。在上模向下運動過程中拉深凸模9將工件壓入凹模4中,滑塊繼續運動,完成拉深。以后滑塊向上運動,工件通過推件器8和壓邊圈11完成工件的脫落。6.2 主要零件的結構和設計6.2.1 工作零件的設計 一、拉深后工

40、件的形狀:圖6-2、工件圖二、凸凹模的尺寸計算:1、拉深凸凹模的刃口間隙 單邊間隙c=tmax+kt 式中:tmax -板料厚度的最大極限尺寸 t-板料厚度的基本尺寸 k-系數,查表取0.1 所以c=0.88mm2、由工件的尺寸標注可以知道凸模的刃口尺寸與工件尺寸一致,其制造公差為0.040,凹模的刃口尺寸d凹=(d凸+2c)+凹則圓筒部分直徑d=(20+2c)+凹=21.76+0.06,長度l=d+19=40.76+0.06, 3、拉深凸、凹模的圓角半徑:因為工件的圓角半徑為2mm,有凸緣,所以凸凹模的圓角半徑都為2mm。4、拉深凸模出氣孔尺寸:見下表6-1表6-1、拉深凸模出氣孔尺寸凸模直

41、徑5050-100100-200200出氣孔直徑56.589.5取出氣孔直徑為5mm三、凸模的形狀: 凸模的固定形式采用臺階式固定形式,凸模形狀如下圖6-3所示:圖6-3、凸模的尺寸和形狀四 、凹模的形狀: 凹模的固定形式也采用臺階式固定,凹模的形狀如下圖6-4所示:圖6-4、凹模的尺寸和形狀6.2.2 其他零件的設計1、壓邊圈的設計:因為壓邊圈在這里的作用不光是壓邊作用,還有卸料和定位零件的作用。所以壓邊圈的尺寸要求較高,定位的時候,其外部形狀應該和第一次拉深時的工件一樣,在完成定位后,隨著模具的閉合,它又充當壓邊圈的作用。其形狀和尺寸如下圖6-5所示。2、推件器8:推件器采用剛性推件裝置,

42、靠壓力機中滑塊內橫梁作用,推件力大且可靠。這副模具中,推件塊的作用是推出拉深后卡在拉深凹模內的工件,其形狀外行與拉深凸模基本一致。圖6-5、壓邊圈的結構和尺寸 3、模架:模架屬于標準件,在這里選取后側導柱模架(gb2851.3-81) 凹模周界最大閉合高度零件名稱及標準編號lb最小最大上模座gb2855.5-81下模座gb2855.6-81導柱gb2861.1-81導套gb2861.6-81200160160200200x160x40200x160x4528x15028x100x38 4、模柄:選擇與上副模具相同的模柄。 5、固定板:這副模具的凸模、凹模都采用固定板固定,凸模固定板的厚度使用1

43、5mm,凹模固定板的厚度采用20mm。 6、螺釘和銷釘的選取: 銷釘和螺釘的選取按照標準件進行選擇,壓邊圈上的卸料螺釘的樣式如下圖6-6、卸料螺釘樣式和尺寸7、沖孔模的設計7.1 模具基本結構與工作原理:圖7-1、沖孔模具總裝圖模具的工作原理:滑塊在一次運動過程中,完成沖4個孔的工序,首先凸模向下運動完成沖孔,沖孔凹模也起到定位零件的作用,沖孔后的工件會卡在凸模上,通過卸料扳7卸料,工件沖孔結束后通過卸料板6卸料。卸料板7通過彈簧產生力的作用,6通過下端的橡膠墊產生力,完成脫料。7.2 模具的主要零件設計7.2.1 工作零件的設計: 一、沖孔后的工件圖: 二、凸、凹模刃口尺寸的計算: 1、凸凹

44、模刃口間隙值z的確定:合理的間隙值使得沖裁面平直,光潔;圓角帶毛刺小。模具摩擦合理,受力均勻。查表知道zmin=0.072, zmax=0.104。 2、刃口尺寸的確定:沖孔時應該首先確定凸模的刃口尺寸,使得凸模基本尺寸接近或者等于工件孔的最大極限尺寸,在按合理間隙值zmin增大凹模尺寸。凸模的制造偏差取負值,凹模的制造偏差取正值。凸模刃口尺寸:dp=(d+k) -tp (7-1) 凸模刃口尺寸:dd=(dp+zmin)+td (7-2) 式中:-沖裁件公差 tp - 凸模刃口制造公差 td-凹模刃口制造公差其中 tp=0.4(zmax-zmin)=0.0128 td=0.6(zmax-zmi

45、n)=0.0192 系數k=0.5(查表得)則,沖小孔時的凸凹模尺寸為dp=(d+k) tp=4-0.0128,dd=(dp+zmin)+td=(4+0.072)+0.0192=4.072+0.0192沖大孔時的凸凹模尺寸為:dp=(d+k) tp=10-0.0128,dd=(dp+zmin)+td=(10+0.072)+0.0192=10.072+0.01923、孔心距的計算:當工件上需要沖制多個孔時,孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保證,由于凸、凹模的刃口尺寸磨損不影響孔心距的變化,固凹模孔心距的基本尺寸取在工件孔心距公差帶的中點上,按雙向對稱偏差標注,可用下式計算: ld=(lmin+1/2)(1/2)td (7-3)則:兩個小孔的孔心距為ld=48(1/2)x0.0192=480.0096兩個打孔的孔心距為ld=19(1/2)x0.0192=190.0096三、凸模的強度校核: 沖裁時凸模所受的應力,有平均壓應力和刃口的接觸應力k兩種。因為孔徑大于沖件材料厚度時,接觸應力k大于平均壓應力,因而強度校核的條件是接觸應力小于或等于凸模材料的許用應力凸模的強度按下式計算:

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