冲压模具设计说明书
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二、冲压工艺方案的确定该零件包括冲孔,切边,切断,弯曲等基本工序,可以采用以下三种工艺方案:方案①:先冲孔切断,再弯曲。
采用单工序模生产。
方案②:冲裁——弯曲复合模,采用复合模生产。
方案③:冲孔切断弯曲级进冲压。
采用级进模生产。
方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。
方案②只需要一套模具,冲压件的形位精度和尺寸易于保证,但生产效率不高。
方案③也只需要一套模具,生产效率高,且零件的冲压精度易保证。
尽管模具结构较复杂,但由于零件的几何形状对称,模具制造并不困难。
通过以上三种方案的分析比较,对该冲压件生产以采用方案③为佳。
三、主要设计的计算首先需要将工件完全展开,如图所示,再计算各部分的尺寸。
长度尺寸A=(80.5-40)+3.14×40/4=91.9mm宽度尺寸B=2×3.14×40/4=62.8mm3.1排样方式的确定及计算冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样。
排样是否合理,直接影响到材料的利用率、零件质量、生产率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全。
因此,在冲压工艺和模具设计中,排样是一项极为重要的、技术性很强的工作,节约金属和减少废料有非常重要的意义,较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。
由于结构的需要,不需要设置搭边值。
确定步距A=91.9 mm,查板材标准,选用材料总的利用率为:η=3.2冲裁力的计算冲孔力F=KtLτ=1.3×1.8×5.5×2π×340=27.49KN落料力F= KtLτ=1.3×1.8×340×133.75=106.41KN剪切力F= KtLτ=1.3×1.8×340×40=31.82KN弯曲力F=AP=[40×80.5-2×3.14×(5.5/2) ]2×100=317.2 KN3.3压力中心的确定1冲裁压力中心的确定形状复杂的零件的压力中心可用解析法求出。
垫圈-冲压模具课程设计说明书垫圈-冲压模具课程设计说明书一、课程设计背景1.1 课程设计目的课程设计的目的是为了培养学生对垫圈冲压模具相关知识的理解和应用能力,提高学生的专业素养和实践能力。
1.2 课程设计范围本课程设计主要包括垫圈的冲压原理、模具设计及制造工艺等方面的内容。
二、课程设计内容2.1 垫圈冲压原理2.1.1 冲压工艺概述介绍冲压工艺的定义、特点和应用范围。
2.1.2 垫圈冲压工艺讲解垫圈冲压工艺的步骤、工艺参数和设备要求等。
2.2 模具设计原理2.2.1 模具设计概述概述模具设计的定义、分类和基本原理等。
2.2.2 垫圈冲压模具设计详细说明垫圈冲压模具的结构、功能和设计要点。
2.3 模具制造工艺2.3.1 模具制造工艺概述介绍模具制造工艺的基本流程和要求。
2.3.2 垫圈冲压模具制造工艺详细说明垫圈冲压模具制造的步骤、工艺和注意事项。
三、课程设计实施3.1 教学方法结合理论和实践,采用讲授、实验、案例分析等多种教学方法。
3.2 教材选用推荐教材:《冲压技术与模具设计》3.3 实践任务安排学生参与垫圈冲压模具制造过程的实际操作,提高实践能力。
四、课程设计评价4.1 评价指标根据学生的实际表现,评价其对垫圈冲压模具知识理解和应用能力的程度。
4.2 评价方法采用考试、实验报告、实践操作和互动讨论等方式进行评价。
五、附件本文档中涉及以下附件,请参阅:2.垫圈冲压模具设计图纸3.相关案例分析资料六、法律名词及注释1.冲压工艺:指将板材或带材通过冲压模具的冲压动作,加工成所需形状的工艺。
2.模具设计:指根据工件要求,设计模具的结构和尺寸,以实现对工件的加工。
3.模具制造工艺:模具制造过程中的工艺流程,包括铣削、钳工、研磨、电火花等工艺环节。
一、零件的工艺性分析1.工件的冲压工艺性分析如图1所示,该工件形状简单对称,为轴对称拉深件,在圆周方向上的变形是均匀的,属普通冲压件。
模具加工也比较容易。
试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 圆筒拉深件图2 拉深件的三维图2.工件材料化学成分和机械性能分析(1)材料分析工件的材料为08钢,属于优质碳素结构钢,优质沸腾钢,强度、硬度低,冷变形塑性很好,可深冲压加工,焊接性好。
成分偏析倾向大,时效敏感性大,故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理,防止冷加工断裂。
08钢的主要机械性能如下:σ(兆帕) 280-390抗拉强度bσ(兆帕) 180屈服强度s抗剪强度(兆帕) 220-310延伸率δ 32%(2)结构分析工件为一窄凸缘筒形件,结构简单,圆角半径为r=7,厚度为t=0.5mm,满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。
(3)精度分析工件上尺寸均为未注公差尺寸,普通拉深即可达到零件的精度要求。
经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。
在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下:零件的生产包括落料、拉深(需计算确定拉深次数)、修边(采用机械加工)等工序,为了提高生产效率,可以考虑工序的复合,经比较决定采用落料与第一次拉深复合。
二、工件的拉深工艺分析及计算1.毛坯尺寸计算(1)计算原则相似原则:拉深前坯料的形状与拉深件断面形状相似;等面积原则:拉深前坯料面积与拉深件面积相等。
(2)计算方法由以上原则可知,旋转体拉深件采用圆形毛坯,其直径按面积相等的原则计算。
计算坯料尺寸时,先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体,分别求出其面积后相加,得拉深件总面积A。
图3 拉深件的坯料计算如图3所示,筒形件坯料尺寸,将圆筒件分成三个部分,每个部分面积分别为:(3)确定零件修边余量由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响,拉深后零件的边缘不整齐,甚至出现耳子,需在拉伸后进行修边。
法兰盘冲压模具设计说明书1. 引言本文档是针对法兰盘冲压模具的设计说明书,旨在详细介绍该模具的设计原理、结构和使用方式。
通过阅读本文档,您将了解到该模具的设计要求、工作原理以及制造和使用过程中需要注意的事项。
2. 设计要求法兰盘冲压模具的设计要求如下:1.模具应具有稳定的结构,能够在高速冲压过程中保持精确的加工尺寸;2.模具应具有良好的耐磨性和耐久性,能够经受长时间高强度的工作;3.模具的设计应符合法兰盘的几何形状和尺寸要求,确保冲压加工的质量;4.模具应具有易于安装和调试的特点,便于生产线上的使用;5.模具的制造成本应尽量降低,同时确保高质量的加工效果。
3. 结构设计法兰盘冲压模具的结构设计应包括以下几个方面:3.1 上模上模是模具的主要工作部分,其设计要求如下:•上模应采用高强度材料制造,以保证工作的稳定性和耐久性;•上模应设计合理的冲头,以确保冲击力的均匀分布和准确传递;•上模的结构应易于拆卸和维护,以便更换和修理模具。
3.2 下模下模是与上模配合完成冲压加工的部分,其设计要求如下:•下模应具有与上模相匹配的几何形状和尺寸;•下模应采用耐磨材料制造,以增加模具的使用寿命;•下模的结构应易于安装和调试,以保证加工效果的准确性。
3.3 模具座模具座是模具的固定部分,其设计要求如下:•模具座应采用坚固的材料制造,以确保模具的稳定性;•模具座应具有良好的刚性和精度,以保证冲压加工的质量;•模具座应设计合理的固定方式,以方便模具的更换和调整。
3.4 导向系统导向系统是模具的重要组成部分,其设计要求如下:•导向系统应具有良好的刚性和精度,以确保上模和下模的正确配合;•导向系统应采用耐磨材料制造,以增加模具的使用寿命;•导向系统应易于调整和固定,以提高模具的工作效率。
4. 使用方法法兰盘冲压模具的使用方法如下:1.将上模和下模正确安装在模具座上,并确保其固定牢固;2.调整导向系统,确保上模和下模的正确配合;3.连接模具与冲压设备,进行模具的调试和测试;4.在使用过程中,定期检查模具的磨损情况,并及时更换和修理损坏的部分;5.严格按照冲压工艺要求进行操作,确保模具的安全和正常工作。
冲压模具课程设计说明书.doc冲压模具课程设计说明书导言本文档是冲压模具课程设计的详细说明书,旨在帮助学生深入理解冲压模具的设计原理、工艺流程和相关技术要求。
本文档详细介绍了冲压模具的基本概念、设计流程、材料选择、加工工艺等内容,以及课程设计的具体要求和评估标准。
第一章冲压模具概述1.1 冲压模具的定义1.2 冲压模具的分类1.2.1 单工位模具1.2.2 多工位模具1.2.3 复合模具1.3 冲压模具的基本组成部分1.3.1 上模1.3.2 下模1.3.3 引导装置1.3.4 顶针1.3.5 顶板1.4 冲压模具的工作原理1.5 冲压模具在工业生产中的应用第二章冲压模具设计流程2.1 产品设计分析2.2 模具设计准备2.2.1 工艺方案选择2.2.2 材料选择2.2.3 设计任务书编写2.3 模具零部件设计2.3.1 上模设计2.3.2 下模设计2.3.3 引导装置设计2.3.4 顶针设计2.3.5 顶板设计2.3.6 其他相关组件设计2.4 模具总体设计2.5 模具制造与加工2.6 模具调试与试产第三章冲压模具材料选择3.1 冲压模具材料性能要求3.2 常用模具材料3.2.1 工具钢3.2.2 合金工具钢3.2.3 超硬合金3.2.4 陶瓷材料3.2.5 复合材料3.3 模具材料的选择原则第四章冲压模具加工工艺4.1 冲压模具加工流程4.2 模具零部件加工4.2.1 零部件加工设备选择4.2.2 加工工艺规程确定4.2.3 加工工艺文件编制4.3 模具装配与试验4.3.1 模具装配前准备工作4.3.2 模具装配过程4.3.3 模具试验与调试4.4 模具维护与保养4.4.1 模具使用生命周期管理4.4.2 模具保养与维护方法4.4.3 模具故障排除与处理第五章课程设计要求与评估标准5.1 课程设计要求5.2 评估标准5.2.1 设计方案合理性评估5.2.2 模具设计准确性评估5.2.3 模具加工工艺评估5.2.4 模具试验与调试评估5.2.5 学生报告书评估附件1.产品设计分析报告范本2.模具零部件设计图纸范本3.模具装配图范本4.模具加工工艺文件范本5.模具试验与调试记录范本法律名词及注释1.冲压模具:指用于冲压加工的模具,用于将板材等材料加工成具有一定形状和尺寸的零件。
工件名称:传动片 工件见图:如图(1) 生产批量:大批量 材料:A3 厚度:2mm1. 此工件只有落料和冲孔两个工序。
材料为Q235—A 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。
抗剪强度为310~380 t/MPa ,抗拉强度为380~470 бb /MPa ,屈服强度为240 бb /MPa 。
工件结构相对简单,有2个Φ10的孔,孔与孔,孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为7MM ,工件除了12 0-0.11 为IT11级外,其余都是IT14级。
尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。
2. 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:方案一:先落料,后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲模。
采用复合模生产。
方案三:冲孔—落料级进冲模。
采用级进模生产。
方案一结构简单,但需要两道工序两副模具,成本高生产效率低,难以满足大批量生产的要求。
方案二只需要一副模具,工件精度及生产效率都教高,工件最小壁厚为7MM 模具强度较好。
方案三也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,但是制造精度不如复合模。
通过对上述三种方案的分析比较,该件的冲压声场采用方案二为佳,即复合模。
3. 主要设计计算(1) 排样方式的确定及其计算传动片的形状为左右对称,下端水平,采用直对排效率较高。
如图(2)所示的排样方法。
查(《冲压工艺与模具设计》表 2.5.2 )所得,工件间a1=2MM ,沿边a2=2.2MM ,条料宽度为70MM ,步距S=32MM ,一个步距的材料利用率为56%。
计算部分见表(1)。
图(2)(2)冲压力的计算图(1)该模具采用复合模,拟选用弹性卸料,结构采用倒装式复合模。
冲压力的相关计算见表(1)表(1)。
项目分类项目公式结果排样冲裁件面积A A=37/360×π30²+(14.5+32.5)×24-2×π5²1253.6条料宽度B B=65+2x2.2+0.6 70 步距S 32 一个步距的材料利用率ηη=A/BSx100%=1253.6/(70x32)x100%56%冲压力冲裁力F F=KLtτb=1.3x(37/360x2π30+65+2x14.5+ 2x24+2π5x2)x2x350203512.4 卸料力Fx Fx=KxF=0.05x203512.4 10180.17 顶件力FD FD=KDF=0.06203512.4 12210.74 冲压工艺总力FZFZ= F+ Fx +FD=203512.4+10180.17+12210.74225902公称压力:250KN发生公称压力时滑块离下极点距离:6MM滑块周边行程80MM调节行程10MM标准行程均数:100次/MIN最大闭合高度最低360MM,最高160MM闭合高度调节是70MM滑块中心到机身距离190MM工作台左右尺寸560MM前后尺寸300MM工作台孔尺寸左右260 M M(3)压力中心工件为几何对称形状,则复合模的压力中心定位工件的几何中心。
冲压模具设计班级: 学号: 姓名: 指导老师:材料:08F ,厚度1.5mm ,生产批量为大批量生产(级进模)。
1. 冲压件工艺性分析(1) 材料O8F 为优质碳素钢,抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能,适合冲裁加工。
(2) 结构与尺寸工件结构比较简单,中间有一个直径为22的孔,旁边有两个直径为8的孔,凹槽宽度满足b ≥2t ,即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤,即5《5x6=30。
结构与尺寸均适合冲裁加工。
2. 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个工序,可采用一下三种工艺方案。
方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模生产。
方案二:落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔——落料级进冲压,采用级进模生产。
综合考虑后,应该选择方案三。
因为方案三只需要一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求,所以应该选用方案三比较合算。
3.选择模具总体结构形式由于冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
(1)确定模架及导向方式采用对角导柱模架,这种模架的导柱在模具对角位置,冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。
导柱导向可以提高模具寿命和工件质量,方便安装调整。
(2)定位方式的选择该冲件采用的柸料是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置;控制条料的送进步距采用侧刃粗定距;用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。
(3)卸料、出件方式的选择因为该工件料厚1.5mm,尺寸较小,所以卸料力也较小,故选择弹性卸料,下出件方式。
4.必要的工艺计算(1)排样设计与计算该冲件外形大致为圆形,搭边值为a1=1.5mm,条料宽度为43.57mm,步距为A=88.4mm,一个步距的利用率为63.98%。
见下图S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28项目分类计算方法和结果排样冲裁件面积面积为1188.28mm条料宽度B=39.97+1.8+1.8=43.57mm 步距A=86.9+1.5=88.4mm材料利用率η冲压力的相关计算F 冲=KLt b τ=1.3*275*1.5*300=160875N F 卸=K 1F=0.04*160875=64350N F 推=nK 2F=4*0.055*160875=35392.5N F= F 冲+ F 卸+ F 推=260617.5N (3)计算模具压力中心代入公式X0=132.25115.69132.25396.14874.61132.2519.44115.6993.26132.250396.148++++++X X X X =19.73Y0=132.25115.69132.25396.14827.13132.250115.69)27.13(132.250396.148+++++-+X X X X =0(4) 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 由于凸凹模的形状相对简单且材料较厚,冲裁间隙较大,可采用分开加工法确定凸凹模的刃口尺寸及公差。
由图 7-1 三维装配图的(a)图知,模具闭合高度为 H=191mm。
七、模具装配及爆炸图(a) 16图 7-1 三维装配图(b)图 7-2 三维爆炸图八、设计感悟设计心得体会一个多星期的课程设计结束了,在这些天内,我学到了很多的知识,让我对模具设计与制造有了一个更清晰的了解,更坚定了自己对模具行业的信心。
17第一周前两天,我在图书馆查看了大量的参考书,看到了了很多冲压模具。
通过筛选,找出了与本次课程设计相关的几本参考书,作为本次课程设计的工具。
第三天开始,我开始计算相关数据。
本次课程设计,我决定使用计算机辅助设计,一来锻炼我计算机应用能力和打字速度,二可以将我近几个月学习的三维制图软件 creo 应用于实践,更加科学的设计模具,完成本次课程设计。
在大家都在绘图室手工绘图的时候,我在宿舍用计算机还原设计的模具零件,生成三维模型。
然后装配成模具,校核相关尺寸,看其是否发生干涉。
确保结构和原理正确后,我开始用 creo 将模具零件生成二维工程图。
而二维工程图完成后,时间已经进入了课程设计的第四天。
接下来要做的,就是将二维工程图转化为符合国家标准的二维工程图纸。
这就用到了二维制图软件 AutoCAD。
将工程图转换成.dwg 格式,然后用 AutoCAD 打开修改加工。
等一切完成后,一个星期过去了。
从第二周开始,我将撰写课程设计说明书。
我打字速度比较慢,所以这个要花费些时间,不过还好,前期已经把各种数据整理完毕,剩下的只是打字和文字处理了。
花了三天时间整理好了课程设计说明书。
在本次课程设计中,刘伟老师给了很多原理上的指导,纠正了很多错误,在这里表示衷心的感谢。
本次课程设计我感到学以致用的快乐,另外,不可否认,我的计算机辅助设计能力还有非常大的提升空间,当更加努力学习才是。
九、参考文献 [1] 杨占尧.冲压模具典型结构图例.北京:化学工业出版社,2007. [2] 郑家贤.冲压工艺与模具设计.北京:机械工业出版社,2005. [3] 肖祥芷,王孝培.中国模具设计大点.北京:江西科学技术出版社,2003. [4] 卢金封主编.冲压工艺模具学.北京:机械工业出版社,1998. [5] 陈金德主编.材料成型工程.西安:西安交通大学出版社,2000. [6] 范宏才主编.现代锻压机械.北京:机械工业出版社,1994. 18。
课程设计课程名称__材料成型工艺及设计__题目名称_________47___________专业班级______材控113班______学号_______33311310_______学生姓名_______李雅文_________指导教师聂信天夏荣霞徐秀英2014年 09 月 23 日课程设计任务书题目名称 47专业班级材控113班姓名李雅文学号 33311310一、产品图及设计说明二、课程设计的目的应用和巩固本课程及有关先修课程的基础理论和专业知识,学会查阅和使用本领域里的技术文献、资料,掌握冲压工艺及模具设计的方法和步骤,培养学生的初步设计能力。
三、课程设计应完成的工作1. 依照教师指定的冲压件进行冲压工艺设计:包括工艺分析及方案选择,工艺计算,模具结构尺寸的确定,选择压力机;2. 设计一道工序的一套冲模的详细结构:要求绘制冲模总装配图及部分零件图(其中的标准件除外);3. 制定冲压工艺规范,编写冲压工艺过程卡片;4. 编写设计计算说明书,说明书页数约为15页,并装订成册。
四、课程设计的要求在课程设计中要求学生注意培养认真负责,踏实细致的工作作风和保质保量,按时完成任务的习惯。
在设计过程中必须做到:1. 作好准备工作,充分发挥自己的主观能动性和创造性,及时了解和收集有关资料和设计用品;2. 要求计算正确,结构合理,图面整洁,图样及标注符合国家标准;3. 设计计算说明书要求文字通顺,书写工整。
五、课程设计进程安排目录第一章引言 (5)第二章确定冲压方案及模具结构形式 (5)2.1分析制件的冲压工艺性 (6)2.2确定零件冲压工艺方案 (6)第三章工艺计算 (7)3.1 排样、计算条料宽度及确定步距 (7)3.2材料利用率 (8)第四章计算冲压力和选择设备 (8)4.1冲压力计算及初选设备 (8)4.2确定压力中心 (9)第五章模具零部件结构的确定 (10)5.1凸凹模零件设计 (10)5.2弹性元件设计 (11)5.3凸凹模刃口尺寸设计 (11)第六章选择模架及其它 (12)6.1模架 (12)6.2导柱和导套 (12)6.3模柄 (13)6.4凸模固定板 (13)6.5导料板和承料板 (13)第七章模具装配总图 (14)工艺卡片 (16)参考文献 (17)一引言零件冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具结构设计又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有所改动,往往会造成模具的返工,甚至报废,冲裁同样的零件,通常可以采用几种不同方法,工艺过程设计的中心就是依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下达到最佳的技术效果和经济效益。
二确定冲压工艺方案和模具结构形式资料准备:1、材料:10钢2、材料厚度:0.5mm3、工件精度:无要求4、生产批量:30万件/年。
5、设备情况:一般工业制造常见设备。
6、零件图:如下所示。
2.1 分析制件的冲压工艺性①材料:10钢为普通碳素结构钢,具有较好的冲裁成形性能。
②零件结构:零件结构简单对称,对冲裁加工较为有利。
③尺寸精度:零件上的尺寸均未标注尺寸偏差,为自由尺寸,经查阅手册,该尺寸为IT14尺寸精度。
故可选定IT14确定尺寸的公差。
经查得零件各尺寸偏差如下:62.045- ,074.050-由以上分析可知,该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
2.2 确定零件工艺方案及模具类型和结构形式该零件结构简单,只需要落料一道工序即可,且并且生产批量较大。
所以只需一副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度易保证,且生产效率高。
由于该零件平整度要求较高,又为落料件,采用单工序落料模。
于是,从模柄中穿入导杆,可以直接把嵌在凹模里的废料从刀刃打下,卡在凸凹模凸模上的材料可以用弹性卸料板卸料。
三工艺计算3.1 排样、计算条料宽度、确定步距。
一般圆形件的排样可采用直排和多排,但由于该零件尺寸较大,故采用单排直排的排样方案比较适用,排样方案如下:查搭边值表,确定搭边值两工件间的搭边:mma0.11工件边缘的搭边:mm a 2.1=送料步距:mm a D A 460.1451=+=+=采用无侧压装置送料,条料宽度按《模具设计与制造》中式(2-13)计算,查表2-11取mm b 5.00=;查表2-12取mm 5.0=∆条料宽度: 00])(2[∆-+∆++=b a L B所以mm B 05.005.005.0549.53]5.0)5.02.1(250[---≈=++⨯+=最终确定工件间搭边值为1mm ,侧边搭边值为2mm 。
3.2 材料利用率:一个步距内的材料利用率η为: %54.71248496.1776===Bh A η 四 计算冲压力和选择压力机4.1 冲压力计算及初选设备可知冲裁力基本计算公式为:τKLT F =;查得10钢的力学性能,取Mpa 300=τ。
计算零件的周长: )(22121d D d D L -+⨯+⨯=ππ )4550(24514.3215014.321-⨯+⨯⨯+⨯⨯=15.159=mm复合模冲裁力:3005.015915.03.1⨯⨯⨯==b KLt F τkN 31=模具采用弹性卸料装置和顶件结构,所以所需卸料力X F 为:kN F K F x x 55.13105.0=⨯==推件力为:查表2-16,得055.0=t K ,取3=n ,由式(2-18)可得 kN F nF F t t 1.531055.03=⨯⨯==则零件所需得冲压力为:kN F F F x t 65.37F =++=总查阅设备手册,结合生产情况及设备情况,可初选公称压力为kN 63的开式压力机3.623-J开式压力机3.623-J 主要参数如下:公称压力:kN 63,滑块行程:mm 50,最大闭合高度:mm 170,闭合高度调节量:mm 40,滑块中心线到床身距离:mm 110,工作台尺寸:mm mm 200315⨯,工作台孔尺寸:mm mm 70150⨯,模柄孔尺寸:mm mm 3050⨯φ,工作台板厚度:mm 40。
4.2确定压力中心零件外形为对称件,所以该零件的压力中心就是零件外形中心线的交点。
五 模具零部件结构的确定5.1 凸、凹模零件设计(1)凹模外形尺寸的确定。
凹模厚度a H 的确定,由式(2-30)得mm F H a 34.15376501.01.033≈⨯== ,查资料圆整取标准值mm H a 18=。
根据式(2-31),计算凹模壁厚:a H c )0.2~3.1(=且mm c 40~30>,得mm c 36=, 凹模宽度B 的确定:mm c b B 122362502=⨯+=+=;凹模长度L 的确定:mm c l L 123362452=⨯+=+=;根据GB 2858-81,确定凹模外形尺寸为18125125⨯⨯。
(2)凸模外形结构、尺寸确定。
由式(2-28)可知,采用弹性卸料时凸模的长度为A t h h L +++=21 1h :凸模固定板厚度,为mm 16;2h :弹性卸料板厚度,为mm 14;t :冲裁件厚度,为mm 5.0;A :包括3部分:闭合状态时固定板和卸料板之间的距离、凸模的修模量、凸模进入凹模的距离,一般在mm 20~15之间取值,此处取mm A 5.23=,则mm L 545.235.01416=+++=5.2 卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置,弹性元件选用弹簧,其尺寸计算如下: 根据计算所得,元件所需卸料力kN 55.1=卸F ,确定弹簧数量为4个,则弹簧的预弹力N kN F 5.387455.14/F =÷==卸预,查手册选用圆柱螺旋压缩弹簧,型号为GB/T1358-1993,相关尺寸为: 弹簧外径mm D 15=, 钢丝直径mm d 0.3=, 节距mm t 0.4=, 最大工作负荷为N 403, 弹簧自由长度mm H 450=,最大工作负荷下的总变形量mm l 7.8=, 有效圈数10=n 圈, 单圈变形量mm 87.0。
5.3 凸凹模刃口尺寸设计计算(1)查表2-13,确定冲裁间隙为mm Z 04.0min =,mm Z 06.0max =。
(2)计算落料刃口尺寸。
采用配制加工,刃口尺寸以凹模为基准,凸模尺寸按相应的实际尺寸进行配制,保证双面间隙为mm 06.0~04.0。
查表2-15,确定所有尺寸的磨损系数均为5.0=x 。
落料刃口尺寸均为A 类尺寸,取4/∆=d δ,按式(2-12)得到155.031.0155.004/62.004/01max 114569.44)62.05.045()(1--++∆+==⨯-=∆-=x A A185.037.0185.004/74.004/02max 225063.49)74.05.050()(2--++∆+==⨯-=∆-=x A A六 选择模架及其它模具零件6.1 模架由凹模周界)(125125mm ⨯,及安装要求,选定中间导柱模架根据GB/T2851.5-1990选定相关尺寸如下:模架整体高度mm H 144=; 上模座厚度mm h 301=; 下模座厚度mm h 352=; 导柱中心距mm s 170=;凹模外形尺寸)(125125mm L B ⨯=⨯;模架外形mm B 1902=,mm L 2002=,mm R 42=。
6.2 导柱和导套采用滑动式导柱导套,结构简单,加工方便。
确定导柱直径为mm 20φ,长度为mm 125。
保证导柱的上端面与模具上模板的上平面不小于mm10。
当导柱导套分别压入下模板与上模板中,采用过盈配合,~15其配合为6H。
/7r6.3 模柄选用压入式模柄,可查得模柄孔的直径为mm30,由50,深度为mm装配要求,模柄与模柄孔采用过渡配合6H,材料为45钢。
/7m6.4 凸模固定板固定板用于固定凸模,厚度为mm16,总体尺寸与整体凹模一致。
凸模与固定板的配合为6H,装配时压入后尾部磨平,材料选用/7mQ235。
A6.5导料板和承料板根据条料和凹模之间的间隙选定导料板,查询《冲模设计手册》得条料板厚度为mm4,相应的承料板厚度为mm2。
七模具装配总图主视图俯视图(详见CAD装配总图)2.落料第16 页第17 页参考文献[1] 田光辉林红旗.模具设计与制造.北京.北京大学出版社.2009.9[2] 模具设计手册.北京.机械工业出版社.2006.1[3] 马朝兴主编.冲压模具设计手册.北京.化学工业出版社.2009.10。