冲孔落料磨具设计
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目录
一、 设计任务2
二、 设计内容2
1冲压件的工艺分析2
2、 排样2
3、 计算冲压力3
4、 确定模具压力中心4
5、 计算凸凹模刃口尺寸4
6、 凸模、凹模的结构设计5
7、 模具总体设计,及主要零部件设计 6
8冲压设备的选择8
三、 设计心得8
四、 参考文献8
落料模的模具设计
刘文才
(科学技术师范学院07级机制教育一班 学号:200740914117) 摘要:通过对落料模的模具设计,对冷冲压模具设计与制造这门课程有了一个整体的认识, 能够模具的工作过程,及各个结构的作用。掌握模具刃口尺寸的计算及查表方式。
一、设计任务
零件简图如图1所示:
生产批量:大批量;
材料:Q275A
材料厚度:3.5mm
二、设计内容
1、 冲压件的工艺分析
从零件的形状、尺寸、标注及生产批量等情况来看,符合冲裁的工艺要求,故 决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工,且一次冲压成形。
2、 排样
采用直排有费料排样方式,如图2所示: 计算冲压毛柸的面积:
A=( n /4*222=379.94 (mm2
条料宽度:b=22+3X 2=28 ( mm
样条进距:h=22+2.5=24.5 (mm
一个进距的材料利用率:
n =(A/bh X 100% =379.94 - (28 X 24.5 X 100坏55.38 %
3、计算冲压力
该材料利用弹性卸料和下料方式
(1)、落料力:
F1=Lt(T b
其中:L=n X D=3.14X 22=69.08 ( mr)i
t=3.5 (mr)i
(T b=350MP查表 2.12 所得
故:F1=69.08mmX 3.5mrX< 350MP=84.632( KN
F2= Lt(T b
其中:L= n X d=3.14 X 8=25.12 ( mm t=3.5 (mm
(T b=350MP查表 2.12 所得 故:F2=25.12mm< 3.5mrrK 350MP=30.772( KN
(3) 、落料时的卸料力:
F卸=K卸 XF1
查表2.10取K卸=0.035
故:F 卸=0.035 X 84.632KN=2.962 ( KN
(4) 、冲孔时的推件力:
F推=门《推F2
其中:取卡在凸模洞口中的零件数目 n=5mnr 3.5mmM
查表 2.10 : K 推=0.045
故: F推=1X 0.045 X 30.772KN=1.385(KN
选择冲床时的总压力为:
F 总=F1+F2+F 卸+F 推=84.632KN+30.772KN+2.962KN+1.385KN
=119.751KN
4、确定模具压力中心
因零件为对称冲裁件,其压力中心位于轮廓图形的几何中心 O点如图所示:
5、计算凸凹模刃口尺寸
查表 2.12 得间隙值 Zmin=0.43mm Zmax=0.51mm
对冲孔①8采用凹、凸模分开的加工方法,其中凹、凸模刃口部分尺寸计算如
下:
查表2.14得凹、凸模制造公差:
S p=0.020 S d=0.020
校核:Zmin - Zmax = 0.51 - 0.43 = 0.06mm
S p + S d = 0.020 + 0.20 = 0.040
满足:Zmin - Zmax = S p + S d
对零件图中未注公差的尺寸,查表 7.18,其极限偏差 ①80+0.36
查表2.17得因数x=0.5
按表2.16得:
dp = (dmin + x △ - S p0 = (8 + 0.36 X 0.5 -0.02 0 = 8.18 0-0.02
dd = (dp + Zmin 0+S p = (8.18 + 0.43 0+0.020 = 8.61 0+0.020 对于外轮廓的落料,同时可以采用凸凹模分开的加工方法,其凸凹模刃口部分
的尺寸计算如下:
当以凹模为基准时,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增大,因此均属于 A
类尺寸。
零件图中未注公差的尺寸,查表 7.18其极限偏差为:①220-0.52
查表2.17得因数x = 0.5
按表2.18得:
Ad = (A - x △) 0+0.25 △
得:①22d = (22 - 0.5 X 0.52 ) 00.25 X 0.52 = 21.74 0+0.13
凸模的刃口尺寸按凹模的实体尺寸配制,并保证双面间隙为: 0.43 s
0.51mm
6、凸模、凹模的结构设计
冲①8mn孔的圆形凸模,由于模具需要在凸模外面装推件块,因此设计成直柱
的形式,尺寸标注如下图所示:
GJ
凹模的刃口形式,考虑到生产批量较大,所以采用刃口强度较高的凸模。
凸模的厚度由H = Kb所得:
H = 0.5 X 22 = 11mm K的系数查表2.20所得 凹模的壁厚C为:
C = 1.5H = 1.5 X 11 = 16.5mm
凹模的外形尺寸如下图所示:
本模具为复合冲裁模,因此除冲孔凸模和落料凹模外,必然还有一个凸凹模, 其凸凹模的结构简图如下图所示:
校核凸凹模的强度:按表2.23查得凸凹模的最小壁厚为6mm而实际最小壁 厚为7mm故符合强度要求。
凸凹模的外刃口按凸模尺寸控制,并保证双面间隙 0.43 s 0.51
7、模具总体设计,及主要零部件设计
该复合冲裁模将凹模以及小凸模装在上模座上,是典型的倒装结构。两
个导料销控制送料的进距,卸料采用弹性卸料装置,由卸料板、螺钉、弹簧
组成,冲制的工件有推杆、推板、推销和推件组成刚性推件装置推出。冲孔
的废料可以通过凸凹模的内孔从压力机的台面孔漏下。
卸料弹簧的设计与计算
(1根据模具设计初定六根弹簧,每根弹簧分担的卸料力为:
F 卸 / b = 2962 / 6 = 495 (N
(2根据压力P预(> 495N)和模具尺寸,按照圆柱螺旋压缩弹簧国家标 准GB/T2089-1994初选弹簧,其最大工作负载 P1 = 600N > 496N
(3确定所选弹簧的规格和尺寸
外径:D = 16mm
钢丝直径:d = 6 自由高度:H0 = 120mm
顶弹簧的预紧高度:S预=25mm
则弹簧的装配高度:H2 = 120 - 25 = 95mm
模架的尺寸确定
模架选用中等精度、中小尺寸冲压件的后侧导柱模架,从右向左送料, 操作方便。
上模座:L X B X H = 200 X 160 X 45 GB2855.5 -81 HT200
下模座:L X B X H = 200 X 160 X 45 GB2855.6 -81 HT200
模柄:A40 X 85 GB2862.3 -81 Q235
导柱:d X L = 25 X 150 GB2861.1 -81
导套:d X L X D = 25 X 80 X 38 GB2861.6 -81
垫板厚度:12mm
凸模固定板厚度:20mm
凹模固定板厚度:20mm
落料凹模:40mm
卸料板厚度:14mm
卸料板上弹簧留有沉孔:5mm
下模座上弹簧预留沉孔:30mm
弹簧预留高度:30mm 弹簧的外露高度:75-5-30=45 (mm
卸料板螺钉:10X 40 GB2867.6-81
螺钉 M10X 40 GB70-85
模具的闭合高度:
H 模=45+20+10+14+3.5+40+20+45=208.5
8、冲压设备的选择
选择开式可倾压力机J23-25
公称压力:250KN
滑块行程:55mm
最大密圭寸高度:270mm
密圭寸高度调节量:55mm
工作台尺寸(前后 X左右):370 X 560
垫板尺寸厚度:50mm
模柄孔尺寸:40X 60 (直径X深度)
最大倾斜角:300
三、设计心得
通过此处课程设计,使我对所学习的知识得到进一步的巩固。更重要的 实践了自己所学习的知识,让自己看清了这门课程的不足之处,从而使自己
在今后的学习和工作中注意去弥补和加强。最明显的是由于缺乏经验,有很 多地方数据处理不公恰当。由于时间比较仓促,这个设计还有许多不足之处 希望老师见谅!
四、参考文献
【1】《冷冲压模具设计与制造》
大学出版社2008版
【2】《模具设计及计算机应用》
版社2008版
【3】《国内外通用标准件手册》
术出版社2008版
编著:王秀凤张永春北京航空航天
编著:夏琴香袁宁华南理工大学出
编著:李新洪泉王艳梅江苏科学技