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1、廣西大學
《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程設(shè)計
說明書
設(shè)計題目止動片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計
系 別 機械工程系
專業(yè)班級機制082班
學生姓名 王 猛
學 號 2008333221
指導教師鐘得分
日 期20XX12月20日
目 錄
第一章 設(shè)計任務(wù) 3
第二章 工藝分析和方案選擇 4
第三章 計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機 6
第四章 模
2、具工作部分尺寸及公差 9
第五章 零件圖 11
第六章 裝配圖 21
感想 23
參考文獻 24
7 / 7
第一章
設(shè)計任務(wù)
1.零件設(shè)計任務(wù)
零件簡圖:如圖1 所示
生產(chǎn)批量:大批
3、量
材料:H62
材料厚度:0.7mm
工件精度:IT9級
圖1
設(shè)計該零件的落料沖孔復(fù)合模
第二章
工藝分析和方案選擇
1.沖壓件工藝分析
?材料:該沖裁件的材料是普通黃銅.有良好的力學性能.切削性好.可沖壓。
?零件結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)簡單.2×Φ9孔和圓弧R20.適合沖裁。
?尺寸精度:該沖裁件精度為IT9級。
結(jié)論:適合沖裁.
2.分析比較和確定工藝方案
2.1加工方案的分析.
由零件圖可知.該零件包含沖孔和落料兩個工序。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9。材料低硬度.
根據(jù)止動片〔如圖1包括沖孔、落料兩道沖壓工序。模具形狀較為規(guī)則即可以在一個工位完成所
4、有工序。可采用以下兩種方案可采用以下幾個方案:
?方案一〔級進模
止動片包括沖孔、落料兩道沖壓工序在內(nèi)。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9??刹捎眉夁M模。
?方案二〔倒裝復(fù)合模
將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料兩道工序。采用沖孔、落料倒裝復(fù)合?!矎椥孕读稀?
?方案三〔正裝復(fù)合模
正裝復(fù)合模方案完成工序和倒裝復(fù)合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。彈性卸料板卸料。
方案比較:
方案一:采用級進模.安全性好..但是考慮到級進模結(jié)構(gòu)復(fù)雜.工件精度加工精度不高,對稱度和位移誤差較大,以及加工難度較大.裝配位置精度要求高.按照實際生產(chǎn).級進模成本也高。
方案二:倒裝
5、復(fù)合模.沖孔廢料由下模漏出.工件落在下模表面.需要及時清理。安全性相對較低。但工件精度較高,同軸度,對稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對材料要求不嚴,可用邊角料.
方案三:正裝復(fù)合模.沖孔廢料和工件都落在下模表面.安全性更差。
結(jié)論:綜合以上兩個方案分析比較結(jié)果說明.本零件采用第二方案最為合適。
2.2模具結(jié)構(gòu)型式的選擇
確定沖壓工藝方案后.應(yīng)通過分析比較.選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式.使其盡量滿足以下要求:
〔1能沖出符合技術(shù)要求的工件;
〔2能提高生產(chǎn)率;
〔3模具制造和維修方便;
〔4模具有足夠的壽命;
〔5模具易于安裝調(diào)整.且操作方便、安全。
1、模具結(jié)構(gòu)型式
6、
在確定采用復(fù)合模后.便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模.這是因為倒裝式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機工作臺孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后.由推薦裝置推出.再由壓力機附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全.能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模.沖孔廢料由上模帶上.再由推料裝置推出.工件則由下模的推件裝置向上推出.條料由上模卸料裝置脫出.三者混雜在一起.如果萬一來不及排出廢料或工件而進行下一次沖壓.就容易崩裂模具刃口。
故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。
2、定位裝置 為了使條料送料時有準確的位置,保證沖出合格的制件,所
7、以采用定位銷定位?! ∫驗榘辶虾穸萾=0.7mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個固定擋料銷定位導向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強度,在送給方向采用一個彈簧擋料裝置的活動擋料銷.
3、推件裝置
在倒裝式復(fù)合模中.沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi).需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠.可以將工件穩(wěn)當?shù)赝瞥霭寄?。但在沖裁時.剛性推件裝置對工件不起壓平作用.故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時要低些。
由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度.又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊.維護方便.故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。
4、卸料裝置
復(fù)合
8、模沖裁時.條料將卡在凸凹模外緣.因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。
在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式:一種是將彈性零件〔如橡膠.裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間;另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大.故采用前一種結(jié)構(gòu).并且使用橡膠作為彈性零件。
5、導向裝置
采用二導柱式模架。
第三章
計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機
1、 排樣方式的確定及材料利用率計算
1.1排樣方式的確定
查《沖壓工藝與沖模設(shè)計》表2.5.2.
兩工件之間按矩形取搭邊值a=2.5mm.側(cè)邊取a1=2.5mm。
進料步距為A=20+2.5=22.5mm;
條料寬度為B=〔D+2a
9、1+δ0-δ.
查《沖壓工藝與沖模設(shè)計》表2.5.3得.
條料下料剪切公差δ=0.5mm.沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=65mm.則
B=〔D+2a1+δ0-δ=〔65+2×2.5+0.50-0.5=70.50-0.5mm
1.2材料利用率計算
板料規(guī)格選用 0.7×1000×1800mm;
采用縱裁時:每板的條數(shù) n1=1000/70.5=14條余0.18
每條的工件數(shù) n2=1800/22.5=80件余0
每板的工件數(shù) n=n1×n2=14×80=1120個一個步距內(nèi)的材料利用率為:
η=F/F0×100%=F/AB×100%=1025.06/〔22.5×70.
10、5×100%=64.62%板料利用率
ηB=nF/1000×1800×100%=1120×1025.06/1000×1800×100%=63.78%
采用橫裁時:每板的條數(shù): n1=1800/70.5=25條余0.53
每條的工件數(shù): n2=1000/22.5=44件余0.44
每板的工件數(shù): n=n1×n2=25×44=1100個板料利用率
ηB=nF/1000×1800×100%=1100×1025.06/1000×2500×100%=62.64%
經(jīng)計算橫裁.縱裁時板料利用率高于橫裁.故選擇縱裁排樣。
排樣方式〔如圖2所示:
圖2
2.2計算沖裁力、卸料力
材料H6
11、2的抗拉強度為δb=500MPa;
沖裁周邊總長:L1=174.13;沖圓形孔尺寸:L2=56.55
〔1落料力
F落=KPL1tδb=1×174.13×0.7×500=60945.5N
<2>沖孔力
F沖=KPL2tδb=1×56.55×0.7×500=19792.5 N
<3>沖孔推件力F推=nK推F沖<查表計算n=10 k=0.06 F沖=19792.5N>F推 =10×0.06×19792.5=11875.5 N
<4>落料時的卸料力
F卸=K×F落=0.04×60945.5=2437.82 N 總沖壓力
F總=F沖+F推+F落+F卸= 60945.5+197
12、92.5+11875.5+2437.82=95051.32N
2.3壓力機的選擇
需選擇的壓力機壓力:F機=1.2F總=95.05KN×1.2=114.06KN
選擇壓力機型號為 J21-16
規(guī)格型號
公稱力
公程力行程
滑塊行程
行程次數(shù)<次/分>
裝模高度
裝模高度調(diào)節(jié)量
滑塊中心至機身距離
工作臺尺寸
模柄孔尺寸
工作臺厚度
工作臺板孔尺寸
電機功率
機身兩立柱間距離
外形尺寸長×寬×高
整機重量約
J21-16
160
2
60
13、
140
170
40
500
前后320左右490
φ35
40
φ120
1.5
210
1120×560×1700
1400
2.4 確定模具壓力中心
用UG軟件計算壓力中心為〔32.5 11.03
第四章
模具工作部分尺寸及公差
1.工作零件刃口尺寸計算
落料部分以落料凹模為基準計算 ,落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以沖孔凸模為基準計算,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準.凸凹模按間隙值配制。 刃口尺寸計算見表1。
基本尺寸
及分類
沖裁間隙
磨損系數(shù)
計算公式
制造公差
計算結(jié)果
落
14、料凹模
A65
=650-0.074
Zmax=0.36
Zmin=0.246
Zmax-Zmin
=0.11mm
制件精度為:IT9級.故x=0.75
Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ
Δ/4
Aj=64.940+0.019
相應(yīng)凸模按凹模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246~0.36之間
A20
=200-0.052
Aj=19.960+0.013
A13
=130-0.045
Aj=12.970+0.011
AR20
=200-0.052
Aj=19.960+0.013
相應(yīng)凸模按凹模尺寸配作.保證單間隙在
0.123~0.1
15、8之間
沖孔凸模
B9
=90+0.036
Bj=〔Bmin+xΔ0-0.25Δ
Bj=9.0270-0.009
相應(yīng)凹模按凸模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246~0.36之間
孔邊距
A10
=100-0.039
Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ
Aj=9.970+0.010
孔心距
C37
=37±0.031
Cj
=〔Cmin+0.5Δ±0.125Δ
Cj=10±0.002
表1
2. 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸
2.1凹模外形尺寸確定
凹模厚度 H1=Kb=0.22×65=14.3mm 14.3<15 H=20mm
凹模壁厚 c=〔1.5~2
16、H=30~40mm
A=40×2+65=145mm
B=40×2+20=100mm
所以.凸模板外形尺寸為:160×100×15
2.2 凸模的長度
凸模的長度為40mm.其中工作部分為20mm。
2.3凸凹模的長度
凸凹模的長度為42.6mm。
2.4其他主要零件結(jié)構(gòu)
上模墊板160×160×6mm;凸模固定板160×160×15mm;下模卸料板160×160×10mm;
凸凹模固定板160×160×20mm。
第五章
零件圖
凸模
凹模
凸凹模
上模座板
下模座板
上墊板
凸模固定板
卸料板
凸凹模固定板
推件塊
第六章
裝配圖
感想
通過這次課程設(shè)計.我學到了很多東西.把課堂上學到的知識和實踐結(jié)合到一起.形成了對知識的升華.但其中有很多的不足之處.望老師給予指出.感想鐘得分老師的教育和指導。
王猛
參考文獻
沖壓工藝與模具設(shè)計
簡明沖壓模具設(shè)計手冊