目录。1、冲压件工艺性分析2
2、冲压工艺方案的确定2
3、必要的工艺计算3
1)排样的设计3
2)计算凸、凹模刃口尺寸4
3)冲压力的确定7
4)压力中心的确定7
4、模具总体设计7
5、模具主要零件结构的设计7
1)落料凸、凹模的结构设计8
2)卸料装置的设计10
6、模架的设计11
7、冲压设备的选择14
8、绘制模具**图14
参考文献16
冲孔落料模具设计。
工件名称:生产批量:大批量。
材料:10钢。
厚度:1.5mm
工件简图:如图所示。
一、冲压件的工艺分析。
该零件形状简单,是由圆弧和直线组成,是以拉深件(半成品)为毛坯,经过冲孔落料得到。冲裁件内外形所能达到的经济精度为it11-it14,零件图上尺寸均未标注尺寸偏差属未注公差可按it14级确定工件的公差。差公差表各尺寸为:。
结论:可以进行冲裁加工。
二、工艺方案的确定。
该零件所需的冲压工序为冲孔和落料,可拟定出一下三种工艺方案:
方案一:用简单模分两次加工,即冲孔——落料。
方案二:冲孔、落料复合模具。
方案三:冲孔、落料级进模具。
采用方案一,生产率底,工件的累计误差大,操作方便,由于该零件为大批量生产,方案二和方案三更具优越性。复合模具的形位精度和尺寸精度容易保证,且生产率也高,尽管结构比较复杂,但由于零件的几何形状简单,模具制造并不困难。级进模随生产率高,但零件的冲裁精度稍差,欲保证冲压件的形位精度需要在模具上设置导正销导正,故模具制造,安装较复合模具复杂。
通过对上述三种方案的分析比较, 该零件的冲压件生产采用方案二的复合模为佳。
三、必要的工艺计算。
1、由该零件为半成品的冲压件故不用设计排样。
2、计算凸,凹模刃口尺寸,查《冲压工艺与模具设计》表 2.4得间隙值。
1)孔凸、凹模尺寸计算。
凸、凹模刃口尺寸的计算。由于制件结构简单,精度要求不高,所以采用凸模凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸凹模刃口尺寸计算如下:
查表2.5得凸,凹模制造公差:
校核: 满足的条件。
查《冲压工艺与模具设计》表2.6得:it14级时磨损系数x=0.5
按式(2.5)
2)外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算。
对外轮廓的落料,由于形状简单,故采用凸模、凹模分开加工的方法制作。
查《冲压工艺与模具设计》表2.5得凸凹模制造公查。
校核:而。满足:
查《冲压工艺与模具设计》表2.6得:it14级时摩擦系数x=0.5
按式2.43)冲压力的计算。
落料力: 冲孔力:
冲孔时的推件力。
取直筒形刃口的凹模刃口形式由《冲压工艺与模具设计》表2.21查得:
查《冲压工艺与模具设计》表2.7得
落料时的卸料力。
查《冲压工艺与模具设计》表2.7取
故。总压力为:
为了保证冲压力足够,一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右,即。
4)压力中心的计算。
如下图所示:
由前计算凸模刃口轮廓的冲裁力、,每一个凸模刃口轮廓的周长、,、由图、、、
根据力学定理,合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之代数和,则可得压力中心坐标计算公式:
将、分别代入上式,这时压力中心坐标变为。
4.模总体设计。
根据上述分析,本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序,可采用倒装复合模具,可直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸料可靠,便于操作。工件留在落料凹模孔洞中,应在凹模孔设置推件块,卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出;而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽,使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凸模于卸料板一起配合工作来实现,所以卸料板应具有压料作用,应选用弹性卸料板来卸下搭边废料。
因为是大批量生产,采用手动送料,从前往后送料。
由于改制件采用的是倒装复合模,而且为半成品毛坯,所以不用设计挡料销和导料销,用半成品的拉伸部分定位即可。
为了让确保零件的质量及稳定性,选用导柱、导套导向。由于该零件导向尺寸较小且为单个毛坯,冲裁模具精度要求不是太高,所以宜采用中间导柱模架。
5.模具主要零部件的结构设计。
1)凸模、凹模、凸凹模的结构设计,包括以下几个方面:
1)落料凸模、凹模的设计结构。在落料凹模内部,由于要设计推件块,所以凹模采用直壁式凹模刃口为直壁刃口并查《冲压工艺与模具设计》表2.21取得刃口高度。
该凹模的结构简单,宜采用整体式。
查《冲压工艺与模具设计》表2-22,得k=0.28
即凹模高度h=kb=
凹模壁厚c=1.5h=
凹模的外形尺寸的确定:
凹模外形长度l=
凹模外形宽度b=
凹模整体尺寸标准化《中国模具设计大典》得:
其结构如下图(二维、三维)所示:
2)冲孔凸模设计。
为了增加冲孔凸模的强度与刚度,凸模非工作部分直径应制成逐渐增大的多级形式,且它的外形尺寸为圆形,所以由《中国模具设计大典》选用b形圆凸模,且材料为。冲孔凸模固定板厚度取,冲孔凸模长度根据结构上的需要来确定:
取)由于此凸模直径较小,且长度较长,所以需对其进行强度校核。
冲孔凸模强度校核:
校核公式:式中:
—冲孔冲裁力
—凸模最小断积。
—凸模材料需用压力,。由凸模材料查手册得。
取。2 凸模刚度校核(细长杆失稳校核):
所以凸模强度、刚度符合要求。
3)凸凹模的结构设计。
本模具为冲裁复合模,除了冲孔凸模和落料凹模外,还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要,凸凹模结构如图下图(二维、三维)所示:
确定凹模在模架的安装位置时,要根据压力中心与模柄中心重合。
校核凸凹模的强度:查《冲压工艺与模具设计》表2.23得凸凹模的最小壁厚为3.8mm,而实际最小壁厚为4mm。故符合强度要求。
凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制,并保证双面间隙为凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸4mm的公差应比零件标准的精度高3-4级。即为。
4)卸料橡胶的设计。
此冲模中的弹性元件采用的是橡胶。主要是黑色和聚氨酯橡胶。橡胶的压缩是一般不能超过橡胶自由高度的30%,否则橡胶会过早地失去弹性。
根据模具结构初步确定4块橡胶,每块橡胶的预压力为:
根据预压力和模具结构尺寸,初选序号为:
1 橡胶的自由高度。
式中:——橡胶的自由高度。
——工作压缩量(工作行程)
取422 橡胶的直径。
式中:—橡胶压力
—橡胶压缩面积
—与橡胶压缩界面有关的单位压力,查《中国模具设计大典》得。
—橡胶的直径
取456.模架的设计。
查《中国模具设计大典》:
上模座: 下模座:
导柱: 导套:
卸料板: 凸模固定板:
模具闭合高度:
7.冲压设备的选择。
选择型号为jb23-25的开式双柱可倾压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下:
公称压力:
滑块行程:
最大闭合高度:
最大装模高度:
连杆调节长度:
工作台尺寸(前后左右):
垫板尺寸(厚度孔径):
模柄尺寸:
最大倾斜角度:
8.模具**图。
模具装配图(二维、三维)如下所示:
—销钉 2—凸凹模固定板—螺钉 4—凸凹模 5—打件块 6—凸模固定板 7—导套 8—导柱 10—模柄 12—上模座 13—打料杆 14—凸模 15—凹模 16—橡胶 18—下模座。
参考文献。1] 王孝培。 冲压手册[m]. 北京:机械工业出版社,1990
2] 原红玲。 冲压工艺与模具设计[m]. 北京:机械工业出版社,2008.8
3] 夏巨谌、李志刚。 中国模具设计大典[m]. 中国机械工程学会中国模具设计大典编委会,2003.5
4] 王秀凤、张永春。 冷冲压模具设计与制造[m]. 北京:北京航空航天大学出版社,2008.7
5] 孙凤勤、闫亚林。 冲压与塑压成型设备[m]. 北京:高等教出版社,2009.7
6] 马霄。 互换性与测量技术基础[m]. 北京:北京理工大学出版社,2009.3
7] 周玲。 冲模设计实例详解[m]. 北京:化学工业出版社,2007.
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冲压工艺与模具设计 课程设计说明书。设计题目 齿形垫板的冲压模具设计 学生姓名。学号。系别。专业班级 指导教师。起止时间 20 年月日 20 年月日。东莞理工学院城市学院。冲压工艺及模具设计 课程设计任务书。本任务书与课程设计说明书一并装订 封面后一页 存档。目录。1 前言4 2 零件的工艺分析6 ...
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课程设计报告。题目 冲孔落料模具设计 专业 材料成型及控制工程。姓名 韩洪波 导师 赵茂俞 时间 2011年6月29日 第2章 设计内容3 2.1 制件的工艺性分析及工艺计算3 2.1.1 工艺分析和确定冲压方案3 2.1.2 排样及工艺计算3 2.2 冲压力及压力中心的计算4 2.3 凸模凹模凸凹...