计算凹模外形尺寸、选择典型组合
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孔4×Ф5.5凸、凹模尺寸计算:凸模: d 凸=(d m in + x ∆)0凸δ-=(5.5+0.5⨯0.3)002.0-=5.65002.0-凹模: d 凹=(d 凸+ Z m in )凹δ0=(5.65+0.64)02.00+=6.2902.00+ 孔Ф26凸凹模尺寸计算:凸模: d 凸=(d m in + x ∆)0凸δ-=(26+0.5⨯0.52)002.0-=26.26002.0- 凹模: d 凹=(d 凸+ Z m in )凹δ0=(26.26+0.64)02.00+=26.9025.00+ 外形凸凹模尺寸的计算(落料):根据零件的形状,凹模磨损后其尺寸变化都为第一类A (磨损后尺寸增大) 由教材表3—6查得 1x =0.5 2x =0.5凹A =凹(δ)∆+x A 式 ( 1—2 ) 式中: A —工件基本尺寸(mm) △—工件公差(mm ) 凹δ-凹模制造公差(mm )1凹A =025.0045.1705.17015.0170-∆--==⨯+凹)(δ025.005.15415.01542--=⨯+=凹)(凹δA凹模的外形一般有矩形与原形两种。
凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。
凹模的厚度还应包括使用期内的修磨量。
凹模的外形尺寸一般是根据材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。
查《冲压工艺及模具设计》万战胜主编中国铁道出版社表2—22 凹模外形尺寸得凹模最小壁厚C=52mm 凹模厚度H=36mm故凹模板的外形尺寸:长 L=L1+2C=170+52×2=274mm宽 B=L2+2C=154+52×2=258mm故L×B×H=274×258×36 mm又查《模具手册之四—冲模设计手册》编写组编著机械工业出版社表14-6 矩形和圆形凹模外行尺寸(GB2858-81)将上述尺寸改为315×250×40mm。
冲压模具课程设计指导模具课程设计是一个重要的专业教学环节,这个数学环节的目的:(1)帮助学生具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识,了解设计冲压模的一般程序。
(2)是使学生能够熟练地运用有关技术资料,如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其它有关规范等。
(3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力,为以后的工作打下初步的基础。
设计任务:模具装配图一张(A2以上);零件图3~4张(同组人员所绘零件图应有不同);设计计算说明书一份(20页以上)。
1 冲压模设计的准备工作1.1 研究设计任务应充分研究设计任务书,了解产品用途,并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析,对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的,必须征询指导教师的意见后进行改进。
在初步明确设计要求的基础上,可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。
第一步,酝酿冲压工序安排的初步方案,并画出各步的冲压工序草图;第二步,通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料,验证各步的冲压成型方案是否可行,构画该道工序的模具结构草图。
第三步,构画其它模具的结构草图,进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。
第四步,冲压工序安排方案经指导教师过目后,即可正式绘制各步的冲压工序图,并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。
1.2 资料及工具准备课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料,及图板、图纸、绘图仪器等工具。
也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD等软件来完成,相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。
1.3 设计步骤冲压模课程设计按以下几个步骤进行。
(1)分析冲压件的工艺性(结构、尺寸、精度、材料等方面)(5%);(2)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为15%)(3)计算冲压力(包括冲裁力、卸料力、推件力等)、确定模具压力中心、确定凸凹模间隙,计算刃口尺寸、确定待设计模具的有关结构要素(各个模板的外形尺寸、卸料弹簧或橡胶的自由高度等)、选用模具典型组合等,初选压力机(主要考虑公称压力、装模高度、滑块行程、工作台面尺寸等因素)(25%);(4)设计及绘制模具装配图(25%);(5)设计及绘制模具零件图(25%);(6)按规定格式编制设计说明书(5%);(7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。
各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度 H 和壁厚 C 凹模厚度 H可按下式计算:式中 F ——最大冲裁力( N)。
但 H 必须大于 10mm,如果冲裁轮廓长度大于 51mm,则上式计算值再乘以系数1.1 ~ 1.4 。
凹模壁厚按下式确定:C=(1.5 ~2)H(mm)2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。
表 1 凹模刃口间最小壁厚(mm)材料厚度 t冲件材料≤ 0.50.6 ~ 0.8≥1铝、紫铜0.6 ~ 0.80.8 ~ 1.0(1.0~ 1.2)t 黄铜、低碳钢0.8 ~ 1.0 1.0 ~ 1.2(1.2~ 1.5)t 硅钢、磷铜、中碳钢 1.2 ~ 1.5 1.5 ~ 2.0(2.0~ 2.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。
下端为工作部分,中间的圆柱部分用以与固定板配合冲圆孔凸模,用以冲裁(安装),最上端的台肩承受向下拉(包括落料、冲孔)的卸料力直通式凸模,便于线切割加工,如各种非圆形凸模用以冲凸模断面足够大,可直接用螺钉固定裁(包括落料、冲孔)断面细弱的凸模,为了增加强度和凸模受力大,而凸模相刚度,上部放大对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长,在冲裁前,先伸入单面冲压的凸模凹模支承,能承受侧向力整体的凸模结构上部断面大,可直单面冲压的凸模接与模座固定节省贵重的工具钢或硬凸模工作部分组合式质合金组合式凸模,工作部分轮廓完整,圆凸模。
节省工作部分与基体套接定位的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简特点适用范围图刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而减轻对刃壁的磨适用于冲件为任何形状、各损,一次刃磨量较少。
刃口尺寸随刃种板厚的冲裁模(但料太薄不磨变化宜采用)凹模工作部分强度好α一般取5′~ 30 ′刃壁带有斜度,漏料畅通,但由于适用于材料厚度小于3mm 刃壁与漏料孔用台肩过渡,因此凹模的冲裁模工作部分强度较差凹模厚度即有效刃壁高度。
刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而刃壁磨损小,一次刃磨量少。
冲裁模设计一、分析本例的工艺性1.(1)该零件形状简单、对称。
(2)该零件圆弧与直线相切处有尖角,但图纸上无特殊要求,用线切割钼丝半径加单边放电间隙代替尖角是允许的。
(3)冲件上无悬臂和狭槽。
(4)最小孔边距为(14-6)/2=4>t ,最小孔间距为(28-2×5-2×2-6)/2 = 4 > t = 1.2 。
(5)该冲件端部带圆弧,用落料成形是允许的。
(6)检查最小孔的刚度和强度。
由Q235查得τ= 304~373MPa 。
再由表2-1查得b ≥ 0.8t=0.8×1.2=0.96,该件上的最窄孔为4,远远大于b =0.96的要求。
2、分析公差和粗糙度 (1)公差该件的最小公差的尺寸为075.006+Φ, 查得精度等级为IT11,低于冲孔可以达到的精度等级为IT10。
(2)粗糙度 本例未作特殊要求。
3、被冲材料为Q235,冲裁性能很好。
根据以上分析,本例的冲裁工艺性好。
二、确定基本冲压工序1.由图2-1可得,该件外形为落料,内形为冲孔,冲孔有一圆孔和两长圆形孔。
2. 确定的冲裁工艺方案方案一:先落料、后分三次冲孔,采用四付单工序模 方案二:先落料、后同时冲三孔,采用二付单工序模 方案三:先冲孔、后落料,采用级进模冲裁方案四:先冲孔、后切断,采用少废料级进模冲裁 方案五:同时冲孔、落料,采用复合工序模方案一和方案二的模具结构简单,生产率低,既不能满足产量要求又不经济;方案四最大的特点是省料,但冲件精度低,若按长度方向送进零件尺寸可以保证但料窄,送料步距大,不方便;若按宽度方向送进,冲件圆弧与直边吻接不好。
方案五冲件精度高但操作不方便,生产率不高;方案三既能满足冲件精度要求,模具数量少,操作方便,生产率高,若采用侧刃定距还便于实现自动送料。
通过以上分析,采用方案三较好。
排样设计 确定本例的排样方法,查出搭边、计算料宽和材料利用率一、确定本例的排样方法1、由确定的工艺方案得出,本例采用的是冲孔、落料、级进模冲裁,侧刃定距2、该零件是窄长件采用单直排3、因为两长圆孔与中间圆孔的孔边距4<5mm,故采用冲长圆孔与冲圆孔分步冲裁的方法。
《冲压模具设计》课程设计指导书《冲压模具设计》课程设计指导书一、课程设计的性质与目的冲模课程设计是冲压工艺及模具设计课程的一个重要环节,是运用所学知识的一次综合练习。
其主要目的是:·1.使学生初步掌握冲压工艺过程的拟定和模具结构设计与计算的步骤和方法:2.巩固、深化所学的基础及专业知识,培养独立工作能力;3.提高学生使用国标、手册和图册的能力。
二、课程设计的任务在两周的时间内完成下列任务,统一交到指定的地点。
1.拟定冲压件的工艺过程,并填写工艺过程卡1份;2.填写凸、凹模(及凸凹模)的加工工艺卡片;3.设计指定冲压件的其中一道工序的冲压模(每人设计一副不同的模具),并绘制装配图和凸、凹模零件图:1套;(注:①指定冲压件的生产批量可以根据需要进行更改;②未注尺寸公差按GB/T15055的m级)4.编写设计说明书1份,约20页左右。
三、设计原则1.装配图的零件必须完整,保证冲出合格的工件;2.模具结构简单,寿命长,成本低且与生产批量相适应;3.操作方便,安全.四、设计前的准备1.熟悉设计任务书,明确设计任务和要求;2.了解冲压零件的形状,尺寸精度和表面粗糙度,材料等技术要求和生产批量;3.配备资料:(1)冲压设备资料:从此资料中选择冲压设备的类型,规格,查出漏料孔尺寸,模柄孔尺寸,闭合高度,工作台面尺寸等,为模具设计作准备:(2)冲模标准化资料;(3)其他参考资料:《冷冲模设计》手册,《冷冲模结构图册》.五、冲模课程设计的一般步骤及方法1.分析冲压件的工艺性冲裁件的工艺性主要从冲裁件的形状,尺寸(最小孔边距,孔径,材料厚度,最大外形)精度,表面粗糙度,材料性能等逐项分析,确定冲压工序图,若有不符者,应与指导老师协商更改或采取相应的措施。
2.确定合理工艺方案(1)确定基本冲压工序的性质:冲孔,落料,冲搭边,切料边等.(2)根据基本工序的性质,数量,结合工件的形状尺寸,公差要求,材料性能,生产批量,冲压设备,模具加工条件等因素,考虑模具类型的同时确定工序组合和先后顺序,在满足冲件质量要求的前提下,选择一个经济合理的工艺方案,填写工艺过程卡片。
冲压模具课程设计冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或者塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或者非金属)加工成零件(或者半成品)的一种特殊工艺装备,称之冷冲压模具(俗称冷冲模)。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率与生产成本等,与模具设计与制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益与新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要与国际先进水平相比仍有较大差距。
这些要紧表现在飞行器钣金件、高档轿车与大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,不管在设计还是加工工艺与能力方面,都有较大差距。
覆盖件模具,具有设计与制造难度大,质量与精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。
尽管在设计制造方法与手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模与多功能模具,是我国重点进展的精密模具品种。
有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理与工艺》等模具有关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础。
设计内容一、零件的工艺性分析图1 零件图1)零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用通常精度的模具即可满足制件的精度要求。
2)零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形。
3)制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432~549Mpa,抗拉强度为540~685Mpa,伸长率为16%。