2548 墊片單工序落料沖壓模具設(shè)計(jì)

2548 墊片單工序落料沖壓模具設(shè)計(jì),墊片,工序,沖壓,模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 墊片單工序落料沖壓模具設(shè)計(jì)學(xué)科專業(yè): 作者姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成時(shí)間： 1目 錄一、設(shè)計(jì)課題 ________________________________________________________2二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ________________________________________________________32.1 沖壓件工藝分析 ______________________________________________________32.2 確定沖壓工藝方案 ____________________________________________________32.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 ________________________________________________________52.3.1 工件尺寸公差轉(zhuǎn)換及毛坯尺寸計(jì)算 _________________________________________52.3.2 排樣及相關(guān)計(jì)算 _________________________________________________________52.3.3 沖壓力計(jì)算 _____________________________________________________________72.3.4 壓力機(jī)初選 _____________________________________________________________82.3.5 凸凹模刃口尺寸計(jì)算 _____________________________________________________83.3.6 壓力中心的計(jì)算 ________________________________________________________112.4 模具的總體設(shè)計(jì) ______________________________________________________122.4.1 模具類型的選擇 ________________________________________________________122.4.2 定位方式的選擇 ________________________________________________________122.4.3 卸料方式的選擇 _________________________________________________________122.4.4 導(dǎo)向方式的選擇 ________________________________________________________122.5 模 具 零 部 件 設(shè) 計(jì) ____________________________________________________122.5.1 整體式凹模 ____________________________________________________________122.5.2 凸模 __________________________________________________________________132.5.3 模架的選用 _____________________________________________________________152.5.4 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用 _______________________________________________________162.5.5 壓力機(jī)的選用 __________________________________________________________17三、模具裝配 _______________________________________________________18四．結(jié)論 ___________________________________________________________19參考文獻(xiàn) ___________________________________________________________202一、設(shè)計(jì)課題圖紙： 設(shè)計(jì)資料（數(shù)據(jù)）及要求：材料：45 鋼 厚度：1.5mm 生產(chǎn)批量：中等批量 圖 1.1二、設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1 沖壓件工藝分析1) 該工件只有落料一個(gè)工序,材料為 45 鋼材料；2) 工件的外形左右對(duì)稱；3) 有文獻(xiàn)（1）P65 的表 3-15 有當(dāng)交角 時(shí)有過度圓角mtR05.13.min??，在此工件中圓角均遠(yuǎn)大于這些最小值；48i4) 該工件的精度等級(jí)為 IT10，屬于一般的精度等級(jí)；5) 由文獻(xiàn)（1）p67 表 3-20 有沖裁斷面的表面粗糙度為 25?aR綜上所述，該工件的結(jié)構(gòu)工藝性較好，沖裁較為容易。32.2 確定沖壓工藝方案該工件只有落料一個(gè)工序，可以有以下幾種工藝方案：方案一：采用一副簡單的落料模，其排樣圖有兩種形式，第一種是采用單排形式，其排樣圖如下圖所示分析比較：方案一：.采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。方案二：一副模具上裝兩副凸凹模，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，制造成本較高，但是生產(chǎn)效率高。方案確定：雖然方案二生產(chǎn)效率較高，但是模具的制造成本較高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，對(duì)于小批量生產(chǎn)來說，沒有必要在模具上投入過高資本。相比之下，方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，更適合進(jìn)行小批量生產(chǎn)，節(jié)約生產(chǎn)資本。2.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1 工 件 尺 寸 公 差 轉(zhuǎn) 換 及 毛 坯 尺 寸 計(jì) 算按“入體原則”標(biāo)注工件尺寸公差，由文獻(xiàn)（2）p257 表 3-2 公差等級(jí)為 10級(jí)時(shí)工件上的尺寸如下： mRL048.432058.7126???毛坯的面積為 2 444709.132430149 26)7R(26RRSSMDCBA??? ????????毛坯周長為 mR32.4621964874 ????????2.3.2 排 樣 及 相 關(guān) 計(jì) 算采用導(dǎo)料板進(jìn)行側(cè)向?qū)Я?，且增加測壓裝置保證精度要求。采用單排，4圖 2.3.2.1由文獻(xiàn)（1）p56 表 3-9 查的最小搭邊值分別為：側(cè)面 a=2.5；工件間 a1=2mm。為方便計(jì)算，此次設(shè)計(jì)統(tǒng)一取值為 2.5mm。由文獻(xiàn)（1）p57 表 3-10 查得工件最大寬度為 11mm 時(shí)，條料寬度的單向偏差為 0.7m由文獻(xiàn)（1）p58 表 3-12 查的導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙值為C5?則由文獻(xiàn)（1）p56 式（3-14）有條料的寬度為maDB07.07.0mx0 16)521()2( ?????? ????材料的利用率為 %9.49.843%0S?2.3.3 沖壓力計(jì)算由文獻(xiàn)（4）p29 表 1-50 有 45 鋼抗拉強(qiáng)度 —— ，在此次372MPaa470計(jì)算中取 ，采用彈性卸料和下出料方式進(jìn)行沖裁。MPab0??由文獻(xiàn)（1）p60 式（3-20）有落料力： KNLtFb 184.534032.1 ??由文獻(xiàn)（1）p61 表 3-14 有 ，并取 n=75.?TK5由文獻(xiàn)（1）p61 式（3-22）有推件力為： KNFnKT 614.8.530.71???由文獻(xiàn)（1）p61 表 3-14 有 0.X由文獻(xiàn)（1）p61 式（3-21）有卸料力為： KNFX127.84.53.1???由文獻(xiàn)（1）p61 式（3-24）有沖壓工藝力為： FXTZ 95.3..6.1 ???為使壓力機(jī)安全工作，取壓力機(jī)的公稱壓力為沖壓工藝力的 1.2 倍，則有：壓力機(jī)公稱壓力： KNFZN71.82.?2.3.4 壓 力 機(jī) 初 選根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-10.2.3.5 凸 凹 模 刃 口 尺 寸 計(jì) 算由于工件的形狀較為復(fù)雜，所以凸凹模采用配作法加工。由文獻(xiàn)（1）P43式（3-2）由經(jīng)驗(yàn)值法確定最小間隙值，則有 min0.21Z=圖 2.3.5.1該工件屬于落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。由文獻(xiàn)（2）p257 表 3-2 公差等級(jí)為 10 級(jí)時(shí)工件上的尺寸，及文獻(xiàn)（1）p48 表 3-7 相應(yīng)的磨損系數(shù)如下表所示尺寸的編號(hào) 尺寸大小 尺寸公差 磨損系數(shù)a m029.456.8?0.058mm 1b 8.?0.048mm 1c 02.?0.04mm 1d 058.7?0.058mm 16e m02.3??0.04mm 1f 048. 0.048mm 1md mecfbad 014.058.41012.048.196).750( 5.98)2.983( 07.465)5..56. ????????? ?????3.3.6 壓 力 中 心 的 計(jì) 算由圖可知壓力中心一定在 Y 軸上，只需計(jì)算出圖中標(biāo)注的幾部分的 Y 值即可，圓弧的壓力中心位置可由文獻(xiàn)（1）P63 式（3-27） 求得。bRsy/?mLLYYmYRb mbRRLmYmRbL mbRm045.1;485.16,227 ,201.5.67cos25.67sin,3;4.106,72;4,348.0)5cos(5.03;912 305.65.2cos.2sin,7854321554 444321 771????? ??????????????? ???則 有 ??理論壓力中心與模具中心的偏移量較小，所以直接取凹模幾何中心為壓力中心。72.4 模具的總體設(shè)計(jì)2.4.1 模 具 類 型 的 選 擇由沖壓工藝分析可知，采用單工序沖壓，所以模具類型為單工序落料模，又由于精度要求不高，所以選用后側(cè)導(dǎo)柱型模座。圖 2.4.12.4.2 定 位 方 式 的 選 擇導(dǎo)料采用導(dǎo)料板，并采用擋料銷、初始擋料銷定位。2.4.3 卸 料 方 式 的 選 擇由于材料較軟，在沖壓過程中板料可能發(fā)生翹曲變形，必須添加壓料裝置，所以采用彈性卸料和下出料方式。2.4.4 導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇由于工件的結(jié)構(gòu)較為簡單，同時(shí)為了節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化模具結(jié)構(gòu)降低模8具制造難度，方便安裝調(diào)整，該單工序落料模采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套式落料模。2.5 模 具 零 部 件 設(shè) 計(jì)2.5.1 整 體 式 凹 模沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向壓力的作用，受力情況比較復(fù)雜，通常根據(jù)沖裁的板料的厚度和沖裁件的輪廓尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式來確定，由文獻(xiàn)（1）p86 式（3-41） 、 （3-42） ，查表 3-24 中的凹模厚度系數(shù) k=0.5，得凹模的尺寸為：(1)3410.5628.,162(.5~2)30(.~)(.5~0), ,1HkbHmmcc abcdm-==+×=+=+=以經(jīng) 驗(yàn) 以以以經(jīng) 驗(yàn) 以為 時(shí) 標(biāo)2.5.2 凸 模由工件形狀可知凸模形式為非圓形凸模，且通過分析比較：落料凸模截面較大，為固定方便采用圓凸臺(tái)固定較為可靠。凸模長度計(jì)算：L=h +（15? 20）mm ；123h上式中， --凸模固定板厚度；--卸料板厚度；2--導(dǎo)尺厚度3hL—凸模長度。15?20mm——包含凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的距離。凸模長度由上表可查得, L=50 mm由于此工件的形狀較為復(fù)雜，加工時(shí)比較適合采用線切割加工，考慮到加工工藝性要求，凸模采用直通式，固定方式采用鉚接式，凸模的長度取為 50mm,當(dāng)凹模的尺寸確定之后，由文獻(xiàn)(3)p128 表 5-3 得彈壓卸料縱向和橫向送料典型組合尺寸（GB/T8066.2-95）92.5.3 模 架 的 選 用由于工件精度要求不太高，且考慮模具結(jié)構(gòu)簡單。故選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架。由 [3] 105 頁表 4-6 可查得表 2 模座尺寸（單位：mm）L 100凹模周界B 100上模座 25模座厚度 H下模座 30上模座寬度 L1 110零件名稱 零件數(shù) 零件尺寸(mm)凸模 1 42最大 最小配用模架閉合高度（H） 150 130墊板厚度 1 8固定板厚度 1 8卸料板厚度 1 14導(dǎo)料板(長度 厚度)?1 100X8凹模厚度 1 16凹模固定螺釘 4 M8承料板固定螺釘 4 M8凹模固定銷定 4 358?導(dǎo)料板固定螺釘 4 16M卸料彈簧 4 設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)卸料力選取卸料螺釘 4 8X35凸模固定螺釘 4 M8X35凸模固定銷釘 4 M8X3510導(dǎo)柱孔間距 S 116導(dǎo)柱孔中心與上、下模座中心的距離 A175導(dǎo)柱孔中心與上、下模座最大距離A 2110模座導(dǎo)柱凸緣半徑 R32上、下模座凸緣長度 l 260基本尺寸 32上模座 D(H7)極限偏差 0.25+基本尺寸 20下模座 d（R7） 極限偏差 0.241+-2.5.4 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 的 選 用由模架尺寸選用導(dǎo)柱導(dǎo)套，選用滑動(dòng)導(dǎo)柱 B 型及滑動(dòng)導(dǎo)套 B 型，由 [4] 78頁表 3-38 及表 3-39 可查得導(dǎo)柱導(dǎo)套尺寸如下表：表 4 導(dǎo)柱尺寸（單位：mm）基本尺寸 20h5 0.9-導(dǎo)柱直徑 d 極限偏差h6 0.13-導(dǎo)柱長度 L 100--13011表 5 導(dǎo)套尺寸（單位： mm）基本尺寸 20導(dǎo)套外圓直徑 D 極限偏差 05.34?導(dǎo)套長度 L 65導(dǎo)套上端尺寸 H232.5.5 壓 力 機(jī) 的 選 用由前面沖裁力計(jì)算結(jié)果可知 F= 88.71KN。由模具的設(shè)計(jì)及實(shí)際情況考慮選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25。具體參數(shù)見下表：表 6 開式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)基本尺寸 32d極限偏差 0.050±d1 M20X1.2L 79L1 56L2 3S 27d2 18d3 11d4 M612b 3.5c 1.5三、模具裝配根據(jù)落料模的特點(diǎn)，先裝上模，再裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體過程如下。四．結(jié)論通過對(duì)零件落料模的設(shè)計(jì)，更深一層地了解沖裁模的設(shè)計(jì)流程，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要零部件的設(shè)計(jì)、壓力機(jī)型號(hào)的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得，只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大增加。條料送進(jìn)時(shí)利用固定擋料銷定步距。操作時(shí)完成第一步后，把條料向上抬起向前移動(dòng)，移到剛沖過的料口里，再利用導(dǎo)料銷繼續(xù)下一個(gè)工件的沖裁。重復(fù)以上動(dòng)作來完成所需工件的沖裁，沖完一側(cè)的工件之后翻遍沖另一側(cè)的工件，首次定位用初始擋料銷。通過本次沖壓模具課程設(shè)計(jì)，是我對(duì)模具有了更深的認(rèn)識(shí)，同時(shí)深刻認(rèn)識(shí)到要成為一名優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)人員還有很長的路要走，而非一朝一夕之事。再有，通過本次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)，未來的工作奠定了一定的基礎(chǔ)。13參考文獻(xiàn)[1] 李奇涵主編 .沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)[M]·北京：科學(xué)出版社，2007 年；[2] 甘永立主編幾何公差與檢測[M]·8 版,上海：上?？茖W(xué)出版社，2008.1；[3].王立人，張輝主編 .沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]·北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.8；[4] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[S ]·第二版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998.7；[5 侯洪生主編。機(jī)械工程圖學(xué)[M]·北京：科學(xué)出版社，2001