圓形開(kāi)口墊片-轉(zhuǎn)子片的級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)【沖壓模具含9張CAD圖-獨(dú)家】.zip
圓形開(kāi)口墊片-轉(zhuǎn)子片的級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)【沖壓模具含9張CAD圖-獨(dú)家】.zip,沖壓模具含9張CAD圖-獨(dú)家,圓形,開(kāi)口,墊片,轉(zhuǎn)子,級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),沖壓,模具,CAD,獨(dú)家
轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)
摘 要：本次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子片的級(jí)進(jìn)模，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)使用的轉(zhuǎn)子是由多片轉(zhuǎn)子片通過(guò)疊加的方式，才形成轉(zhuǎn)子的，因此對(duì)轉(zhuǎn)子片的需求量很大，使用普通的沖壓模的生產(chǎn)效率不是很高，級(jí)進(jìn)模具有生產(chǎn)效率高，壽命長(zhǎng)，質(zhì)量好，適用于制件的大批量生產(chǎn)，沖件質(zhì)量可靠，穩(wěn)定等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子片的零件圖的分析和工藝性分析，可以知道，制件的內(nèi)外尺寸較小，同軸度要求嚴(yán)格，精度要求高，產(chǎn)量較大，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。因?yàn)橹萍叽缧。艠邮遣捎靡荒３鋈呐艠臃绞?，考慮到盡量減少步距的誤差對(duì)制件精度的影響，在沖轉(zhuǎn)子孔后，接著下一工位就是落料。因?yàn)橹萍木纫蟊容^高，所以對(duì)模具的導(dǎo)向精度要求就更高了，所以模具的導(dǎo)柱采用滾動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向，因?yàn)榧?jí)進(jìn)模的有些零件容易損壞，所以，各個(gè)工位的零件是采用組合形式進(jìn)行裝配和加工的。
本篇文章是對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的零件進(jìn)行沖壓工藝分析，通過(guò)對(duì)毛坯進(jìn)行了沖壓分析，決定采用多工位級(jí)進(jìn)模加工文中，設(shè)計(jì)了級(jí)進(jìn)模和一些主要的零部件，并且文中詳細(xì)的介紹了沖裁工藝，其中包括落料、沖孔，排樣等。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與各個(gè)零部件的尺寸計(jì)算，并且運(yùn)用CAD畫出了各個(gè)非標(biāo)零件的零件圖和整體裝配圖。
關(guān)鍵詞:沖壓工藝、沖孔、落料、多工位級(jí)進(jìn)模
Design of Progressive Die for rotor Plate
Abstact: This design is mainly designed for the progressive die of the motor rotor blade, because the rotor used by the motor is formed by the superposition of a number of rotor blades. Therefore, the demand for the rotor is very large, the production efficiency of the ordinary stamping die is not very high, and the progressive die has high production efficiency, long life and good quality. The mass production of parts, stamping quality is reliable and stable. Through the analysis and process of the rotor parts diagram analysis, we can know that the inside and outside of small size parts, coaxiality demanding, high precision, large output, using progressive die production. Because the size is small, the layout is the layout of the first mock exam out of three pieces In order to minimize the effect of the error of the step on the precision of the workpiece, the next job is to drop the material after the hole is washed. Because the precision of the workpiece is higher, the guiding precision of the die is higher, so the guide pillar of the die is guided by a rolling guide, because some parts of the progressive die are easily damaged. Therefore, parts of each station are assembled and processed in a combined form.
This article is about a simple parts stamping process analysis, through analyzed the stamping, the blank decided to adopt multi-station progressive die processing in this paper, the design of progressive die and some of the major parts and components, and the paper detailed introduces the blanking process, including blanking, punching, layout, etc. The structure design of the mould and the dimension calculation of each part, and using CAD to draw the parts drawing and integral assembly drawing of various non-standard parts.
Key words: Stamping process; Punching; Blanking; Multistationpgressine die
目 錄
1 課題的意義和目的 1
1.1 課題的意義 1
1.2 模具的發(fā)展?fàn)顩r 2
2 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 3
2.1 沖壓件工藝分析 3
2.2 零件工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 4
2.2.1 排樣工藝分析 4
2.3 排樣及搭邊 4
2.3.1 毛坯排樣 4
2.3.2 搭邊 5
2.4 沖壓力與壓力中心計(jì)算 6
2.4.1 沖壓力 6
3 模具裝配與調(diào)試 8
3.1 模具壓力中心的確定: 8
3.2 凸、凹模間隙 8
3.3 凸、凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算原則 8
3.3.1 切削刃的尺寸確定、沖壓和模具 9
4 多工位級(jí)進(jìn)模主要零件的設(shè)計(jì) 11
4.1 工作零件 12
4.1.1 凸模 12
4.1.2 凹模 13
4.2 帶料的導(dǎo)正定位裝置 13
4.2.1 導(dǎo)正銷的作用 14
4.2.2 導(dǎo)正銷的固定 14
4.3 帶料的導(dǎo)向和托料裝置 14
4.4 卸料裝置的設(shè)計(jì) 15
4.4.1 排水板的安裝形式 15
4.4.2 彈簧的選用 16
4.5 模架及組成零件 17
4.5.1 模座 17
4.5.2 導(dǎo)軌和導(dǎo)套 17
4.6 連接與固定零件 18
4.6.1 固定板與墊板的選用 18
5 模零件加工工藝 19
5.1 沖裁凸模、凹模技術(shù)要求與加工特點(diǎn) 19
5.2 成形凹模、凸模技術(shù)要求及加工特點(diǎn) 19
5.3 多工位級(jí)進(jìn)模的加工特點(diǎn) 19
總結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 21
致 謝 22
1課題的意義和目的
1.1課題的意義
模具的發(fā)展的好不好，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的高低的體現(xiàn)。首先，好的模具需要好的機(jī)床來(lái)加工。在我們國(guó)家涌現(xiàn)出了許多比較好的機(jī)床。以前沒(méi)有機(jī)床的時(shí)候，零件全是鉗工的雙手拋光出來(lái)的。在那時(shí)候，零件都需要配做，沒(méi)有高精度的機(jī)床，我們的老前輩就靠銼刀，虎鉗等工具。一點(diǎn)一點(diǎn)的打磨出來(lái)的。再后來(lái)，逐漸有了現(xiàn)在的車床，銑床，刨床，磨床等設(shè)備。加工精度也變得比較高了。但是一些曲面也是需要靠人工打磨的。在20世紀(jì)末期，放點(diǎn)加工逐漸走上舞臺(tái)，光學(xué)曲線磨床也問(wèn)世。大大減少了鉗工的工作量。并且，這些設(shè)備加工的精度很高，想慢走絲放電加工的精度可以達(dá)到μ級(jí)。產(chǎn)品的精度全靠模具來(lái)保證，一套好的模具需要好的加工設(shè)備，好的鉗工裝配。好的沖床生產(chǎn)。這樣，模具打出來(lái)的產(chǎn)品才是最好的。
模具設(shè)計(jì)師以前是用丁字尺在圖版上面一點(diǎn)一點(diǎn)的畫出來(lái)的。然后所有圖紙都會(huì)曬藍(lán)圖。有一些比較復(fù)雜的尺寸需要靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)，比如說(shuō)弧形面，再或者要拉伸翻邊的尺寸。對(duì)于剛學(xué)設(shè)計(jì)的來(lái)說(shuō)，這樣就很麻煩。而現(xiàn)在有許多軟件，比如說(shuō)國(guó)外的CAD。再高級(jí)一點(diǎn)的三維UG，preo,等。還有分析軟件，曲面展開(kāi)的很準(zhǔn)確的。這樣大大降低了入門的難度。
所以，我今天研究的課題就是轉(zhuǎn)子片的模具設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)子片的用途很大。通常電動(dòng)機(jī)都必須要有的。小到剃須刀，大到發(fā)電機(jī)上面都離不開(kāi)轉(zhuǎn)子片。
對(duì)于普通沖裁的轉(zhuǎn)子,材料是硅鋼片,厚度0.3mm,精度等級(jí)通常IT11~IT14,大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品圖，即圖1.1。
圖1.1 產(chǎn)品圖
材料性能
硅鋼片是一中含硅的鋼片，又按照硅的多少含量分為低硅鋼片和高硅鋼片。一般我們定義含硅量低于2.8%的叫做低硅鋼片。低硅鋼片一般有一定的機(jī)械強(qiáng)度?？梢杂脕?lái)制造電機(jī)的定轉(zhuǎn)子貼心。磁通量效果很好。反之，2.8%到5.4%的硅含量的硅鋼片叫做高硅鋼片，一般用來(lái)制造大型的點(diǎn)電動(dòng)機(jī)。但是硅含量比較高的話就很容易碎。
熱軋硅鋼片(gbh46002-90)用于家用電器
家電用熱軋硅鋼片品牌是用J(家)D(電)R(熱軋),即JDR。在洛克菲勒,數(shù)100的鐵損耗值,和橫向線數(shù)是鋼板厚度(毫米)×100。對(duì)熱軋硅鋼片對(duì)家用電器的電磁性能要求略低,而鐵損耗值的最小值(P15/50)是5.40w/kg。交貨通常不交付。
1.2模具的發(fā)展?fàn)顩r
現(xiàn)如今，我們國(guó)家的模具業(yè)內(nèi)依然有著許許多多的問(wèn)題。
（1）國(guó)內(nèi)許多廠家依然使用手工上料，實(shí)現(xiàn)不了機(jī)械自動(dòng)化。浪費(fèi)著大量的人力資源，這種形式的生產(chǎn)模式還存在著生產(chǎn)力低下，跟不上市場(chǎng)的需求，而且國(guó)內(nèi)許多廠家的機(jī)器比較落后，這種機(jī)器能耗非常高，但是產(chǎn)能卻比較低，，往往還會(huì)污染環(huán)境。
（2）國(guó)內(nèi)市場(chǎng)比較混亂，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，規(guī)格不符合要求，并且材料的種類少，性能方面也就自然而然的不能保證，材料的剛度、強(qiáng)度、耐腐蝕性都有著很大的提高空間。
（3) 我國(guó)目前的模具行業(yè)過(guò)于依賴進(jìn)口，在現(xiàn)代化的生產(chǎn)生活中，大多數(shù)工業(yè)品都需要模具，因此，模具在當(dāng)今工業(yè)中已經(jīng)占據(jù)著非常大的比重，而且國(guó)內(nèi)的各個(gè)行業(yè)對(duì)于模具的需求量都比較大，但是我們國(guó)國(guó)的模具生產(chǎn)率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不夠，跟不上世界發(fā)展水平，達(dá)不到國(guó)內(nèi)人民的需求。
（4）我們國(guó)家的科研成果不能有效地投入到生產(chǎn)中。造成這種問(wèn)題的因素就是，企業(yè)內(nèi)部相應(yīng)的科研方面投入少，不能自主開(kāi)發(fā)新型科研項(xiàng)目，致使生產(chǎn)水平遲遲不能提高。科研機(jī)構(gòu)所研究的科技成果不能及時(shí)的與企事業(yè)單位進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，往往獨(dú)自研究，應(yīng)用不到市場(chǎng)中去。
（5）目前我們國(guó)家模具行業(yè)內(nèi)頂尖人才較少，儲(chǔ)備的專業(yè)人才也不能滿足市場(chǎng)需求，培養(yǎng)機(jī)制也不夠完善，不能為未來(lái)儲(chǔ)存足夠的人才，這就導(dǎo)致步步落后于國(guó)際水平。
以上就是業(yè)內(nèi)存在的各種問(wèn)題，同時(shí)也是我們未來(lái)所要發(fā)展的方向，只有在不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改進(jìn)問(wèn)題，才能使自身不會(huì)被時(shí)代所淘汰，才能在時(shí)代潮流中闊步向前。
2沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
2.1沖壓件工藝分析
1:材料沖裁材料是硅鋼片。
2.零件結(jié)構(gòu):該沖裁件
零件轉(zhuǎn)子片,材料為硅鋼片,厚度0.3mm,
該零件的主要特點(diǎn):該零件規(guī)則,其次厚度較厚,在沖裁的時(shí)候凸凹模材料的選擇很重要。但是零件圖上未注明精度,所以采用一次沖孔落料多工位級(jí)進(jìn)模。
3尺寸精度:零件圖紙中的尺寸公差不屬于自由尺寸，由尺寸公差按IT14級(jí)確定。查《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》P469標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,具體見(jiàn)表2.1,每個(gè)尺寸公差可得到如下:
(單位:mm)
表2.1 沖壓基準(zhǔn)件公差數(shù)值表
基本尺寸
IT12(mm)
IT13(mm)
IT14(mm)
<3mm
0.1
0.14
0.25
3-6mm
0.12
0.18
0.3
6-10mm
0.15
0.22
0.36
10-18mm
0.18
0.27
0.43
18-30mm
0.21
0.33
0.52
30-50mm
0.25
0.39
0.62
50-80mm
0.3
0.46
0.74
80-120mm
0.35
0.54
0.87
120-180mm
0.4
0.63
1
180-250mm
0.46
0.72
1.15
2.2零件工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型
2.2.1排樣工藝分析
在模具設(shè)計(jì)之前,必須先對(duì)零件進(jìn)行加工。通常,生產(chǎn)該零件的工藝有二種。
(1)沖孔落料復(fù)合模具
(2)級(jí)進(jìn)模
這兩種方案都能產(chǎn)生產(chǎn)品,但第二種方案優(yōu)于第一種方案。由于第二種方案與第一種方案相比,大批量生產(chǎn),級(jí)進(jìn)模比單工序模具效率高。綜上所述,選擇第2種方案。
2.3排樣及搭邊
在在平時(shí),對(duì)于我們來(lái)說(shuō)料帶的強(qiáng)度的大小是我們首當(dāng)其沖必須要考慮的重要因素,這樣就使得下一環(huán)節(jié)的工序是否能順利的接收到上一環(huán)節(jié)所加工的產(chǎn)品,因此,合理的搭邊是至關(guān)重要的，這需要我們認(rèn)真仔細(xì)的分析選擇出符合本次設(shè)計(jì)最合理的結(jié)構(gòu),除此之外，在落料、沖孔環(huán)節(jié)中，沖模沖孔、我們不得不考慮模具整體結(jié)構(gòu)是否合理特別在對(duì)于強(qiáng)度和剛度這兩個(gè)重要因素。
2.3.1毛坯排樣
平時(shí)我對(duì)于模具的布局通常使用單排，但是它的排樣方法還有很多，例如模具布局中的混合排樣、模具布局中的雙排等等布局原則。
1)減少材料的浪費(fèi);
2)對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的工件來(lái)說(shuō)在后續(xù)系列加工中必須滿足相應(yīng)的工序要求。
對(duì)于設(shè)計(jì)的這個(gè)零件的整體外觀尺寸來(lái)說(shuō)，雖然復(fù)雜性較低但與此同時(shí)整個(gè)設(shè)計(jì)的后續(xù)加工排樣等因素問(wèn)題是我們不得不考慮的一點(diǎn)，所以這個(gè)毛坯采用方案是——直排一出,如圖2.1所示:
圖2.1 毛坯排樣圖
2.3.2搭邊
根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P48頁(yè)關(guān)于搭邊值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查得,由于工件較厚,較大,所以搭邊時(shí)考慮到凸凹強(qiáng)度:
工件間搭邊
側(cè)邊搭邊
步距是沖壓過(guò)程中每一次送進(jìn)的距離,其值是兩個(gè)相鄰坯料在送料方向上的最小距離。
步距可定義為: (2-1)
(由文獻(xiàn)《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》式得)
式中 S-沖裁步距
L-沿著送進(jìn)方向工件外形輪廓的最大寬度。
a-沿送進(jìn)方向的搭邊值
該零件的步距確定為:
由《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》P33查得
帶鋼寬度是坯料所要求的帶鋼寬度的最小尺寸,這是由布局結(jié)果決定的,帶鋼寬度是:
(2-2)
式中 B-條料寬度的理論值。
垂直于進(jìn)給方向毛坯的最大輪廓尺寸。
-側(cè)搭邊值。
-條料寬度的單向極限偏差。
該零件條料寬度的確定為。
材料利用率:
滿足不浪費(fèi)材料的原則。
2.4沖壓力與壓力中心計(jì)算
2.4.1沖壓力
確定沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī)
壓力機(jī)的額定壓力是由沖裁力的計(jì)算值來(lái)決定的。因此,應(yīng)計(jì)算最大沖裁力。如果沖裁過(guò)程被切斷,則沖裁力F=at被計(jì)算出來(lái)。其中a為剪切截面面積,t為板的剪切強(qiáng)度。
在一次完整的沖裁過(guò)程中,我們不僅要將板料的斷裂等一些狀況要分離外,整個(gè)設(shè)計(jì)中凸模的卸料工序、設(shè)計(jì)工件的出件和最后廢料的流出的問(wèn)題還是我們不得不考慮的問(wèn)題。我們平時(shí)所說(shuō)的卸料力實(shí)質(zhì)就是凸模與凸模材料之間要分離所需要的力。當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用的模具為頂出件模具的時(shí)候，所謂的擠壓力就是在沖裁廢料排出模具外的力，同理也在沖孔時(shí)的廢料排出模具外。除了上述力之外還有頂力，對(duì)于頂力而言就是模具上背面落料時(shí)所依靠的力。對(duì)于這些力而言主要分屬于摩擦和變形的一些系列阻力當(dāng)中。
關(guān)于推件力、卸料力、頂件力三個(gè)力來(lái)說(shuō)，影響它們的發(fā)生變化的因素還有不少，眾多因素之中尤以沖裁間隙最嚴(yán)重，次之就是材料的性能還有板料的寬度等等。
通常在生產(chǎn)應(yīng)用中改變?nèi)齻€(gè)力的因素太多，使我們沒(méi)有辦法進(jìn)行精確的計(jì)算，所以我們往往根據(jù)前人得出的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算它們：
, (2-3)
, (2-4)
, (2-5)
式中,,和是卸料力,推件力和頂件力分別。和分別為卸載力系數(shù)、推力系數(shù)和頂力系數(shù)。為板料厚度:
查表9-1{4}常用沖壓金屬材料的力學(xué)性能表,得知矽鋼片
抗拉強(qiáng)度
1)沖裁力
2)卸料力
選擇沖床時(shí)的總壓力:
由式
3模具裝配與調(diào)試
3.1、模具壓力中心的確定:
沖壓設(shè)備的選擇及{5}規(guī)格
壓力機(jī)的選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)
公稱壓力
滑塊行程
閉模高度
連桿調(diào)節(jié)量
工作臺(tái)尺寸
無(wú)負(fù)荷連續(xù)行程數(shù)
最大傾斜角度
3.2凸、凹模間隙
沖裁模的間隙是沖裁模與凸模側(cè)壁之間的距離。它用C表示,一般情況下表示為單邊間隙。在沖裁過(guò)程中沖裁間隙確定是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。它與模具尺寸、模具使用壽命、沖裁件的工藝性及質(zhì)量都有著密不可分關(guān)系。所以模具間隙的取值在我們?cè)O(shè)計(jì)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
對(duì)于落料、沖孔工序,模具的間隙為
對(duì)于凸包工序,模具間隙為
其中t為板料最大厚度,,為系數(shù),由《沖壓模具與工藝設(shè)計(jì)》教科書的表5-12查得,,這里取
對(duì)于整形變薄拉伸工序,間隙值采用
3.3凸、凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算原則
1、凸凹模設(shè)計(jì)原則
(1)沖裁件斷面都帶有錐度。
(2)沖頭輪廓越小,模具輪廓越尖銳,間隙越大。
2、凸模、凹模刃口計(jì)算原則
(1)在道口的設(shè)計(jì)中,我們需要一些計(jì)算,或者凸凹模配做,滿足沖裁間隙。首先,應(yīng)確定沖頭或落料,沖頭是否選擇作為沖頭來(lái)選擇模具的尺寸,而沖裁是基于模具的,與沖頭的尺寸相匹配。其次,在凸模和凹模,我們應(yīng)該校準(zhǔn)它的強(qiáng)度,在級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)中,我們需要大批量的生產(chǎn),停機(jī)修模對(duì)于我們來(lái)說(shuō)就是一種工時(shí)的浪費(fèi)。所以,要保證不能頻繁的修模。
(2)根據(jù)模具磨損過(guò)程中使用的最小極限尺寸，沖裁模的尺寸必須近似于模具磨損的最大極限尺寸。
(3)原則是單向公差。但對(duì)于磨損后不會(huì)發(fā)生變化的尺寸,雙向偏差通常是有標(biāo)記的。
3.3.1切削刃的尺寸確定、沖壓和模具
由于工件的尺寸精度不高,所以將模具分為不同的加工方法。
1、工藝切口凸、凹模刃口尺寸的確定
沖壓過(guò)程中,以沖頭為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),在模具上進(jìn)行間隙,即通過(guò)增大模具尺寸獲得沖裁間隙。間隙通常是最小的合理游隙值,無(wú)論是沖切還是落下。故這里取.
2、φ5孔沖孔凸、凹模刃口尺寸的確定
沖壓過(guò)程中,以沖頭為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),在模具上進(jìn)行間隙,即通過(guò)增大模具尺寸獲得沖裁間隙。間隙通常是最小的合理游隙值,無(wú)論是沖切還是落下。故這里取.因?yàn)檫@個(gè)是沖孔工序,故公式為
查《機(jī)械制圖》得模具的精度等級(jí)為級(jí)。
查《機(jī)械制圖》取
沖裁間隙磨損系數(shù)基本尺寸及分類計(jì)算公式
落料凹模
制件精度為:級(jí),故
否則按上面進(jìn)行計(jì)算凸模和凹模分別按照和級(jí)加工制造
同上
同上
4多工位級(jí)進(jìn)模主要零件的設(shè)計(jì)
多工位級(jí)進(jìn)模、小部件和插入、機(jī)制、操作復(fù)雜、精度高,零件的設(shè)計(jì),除一般的沖壓模具設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求也應(yīng)考慮其形狀和大小根據(jù)特征及形成的多工位級(jí)進(jìn)模成型、分離過(guò)程和形成過(guò)程不同主要零件的模具制造和裝配要求,認(rèn)真開(kāi)展協(xié)調(diào)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本套連續(xù)模的零部件的分類如表4-1:
表4-1零件分類圖
模具零件分類
工藝零件
結(jié)構(gòu)零件
成型零件
定位零件
卸料及壓料零件
導(dǎo)向零件
支撐固定零件
緊固件及其她零件
落料凸模
標(biāo)準(zhǔn)兩用銷
彈性卸料板
導(dǎo)柱
上下模座
上下模墊板
落料凸模
導(dǎo)正銷
彈簧
導(dǎo)套
凹模固定板
螺釘
沖孔凹模
擋料裝置
凸模固定板
銷釘
沖孔凸模
導(dǎo)料板
壓板
凸包凹模
非標(biāo)準(zhǔn)兩用銷
凸包凹模
多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是:
1。在漸進(jìn)式?jīng)_壓工藝中,沖裁工序通常排在前后工序。前一道工序主要完成工序切口和沖孔。下一道工序就是進(jìn)行切斷或著落料,是毛坯與工件分離。
2、針對(duì)一些比較少見(jiàn)的、難度比較大的模具，想要讓模具具有美觀的外輪廓形狀,強(qiáng)度高,可以吧其分開(kāi)成一些容易操作的圖形,或者在零件上添加一些落料點(diǎn)增。
3、針對(duì)一些孔邊距小的零件來(lái)說(shuō)，為了有效的使孔凹槽的壁厚合理,可將兩個(gè)過(guò)于近的孔分開(kāi)兩個(gè)工位沖出。
4。對(duì)于具有嚴(yán)格相對(duì)位置的局部和外部形狀,在同一工位應(yīng)考慮保證工件的位置精度。
4.1工作零件
4.1.1凸模
普通短沖頭可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇,也可按常規(guī)設(shè)計(jì)。在多工位級(jí)進(jìn)模中,有許多沖孔、長(zhǎng)槽沖頭和斷開(kāi)沖頭。要根據(jù)沖壓的具體要求,如沖裁厚度、沖裁速度、落料間隙和沖頭加工方法等,考慮沖頭的結(jié)構(gòu)和沖頭的固定方法。
針對(duì)沖裁工藝中的小孔沖裁來(lái)說(shuō),一般情況下為了使固定部分不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)情況和沖頭的葉片盡可能的小，這樣才能使沖頭的強(qiáng)度以及剛度得到保證，以避免沖裁過(guò)程中有可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況。有時(shí)我們需求的工件的直徑和固定件的直徑差值過(guò)大時(shí)，不能緊密的配合，我們往往會(huì)把它分為多個(gè)小的步驟開(kāi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能的保證尺寸精度。每個(gè)步驟部分必須使用平滑的圓形連接,不允許使用刀。一個(gè)特別小的沖床可以構(gòu)造一個(gè)保護(hù)套。
本設(shè)計(jì)中,凸模的固定形式為掛臺(tái)形式。具體形式如圖4.1:
圖4.1 掛臺(tái)形式
4.1.2凹模
在級(jí)進(jìn)模中,凹模的選擇一般很講究的,首先是材料的選擇,產(chǎn)品是什么材料,凹模要選擇對(duì)應(yīng)的材料。比如說(shuō)沖銅產(chǎn)品,會(huì)有粉的產(chǎn)生,也許,用鎢鋼,效果就會(huì)很好。其次,就是強(qiáng)度的計(jì)算,要保證凹模的強(qiáng)度,否則,在生產(chǎn)中,凹模經(jīng)常容易損壞,帶來(lái)工時(shí)的損耗。再次就是凹模的安裝方法,有掛臺(tái)倒掛,螺絲壓,導(dǎo)料板壓在凹模固定板上。第一種修模的時(shí)候不方便,第二三種很方便修模。實(shí)現(xiàn)了節(jié)省成本,加工也很方便。加工方法如圖4.2
圖4.2螺絲壓安裝方法
凹模的厚度:(但H必須大于或等于15mm,如果結(jié)構(gòu)計(jì)算小于,根據(jù)公式,然后)。模具的壁厚:(但計(jì)算結(jié)構(gòu)必須大于)而級(jí)進(jìn)模則是沖裁時(shí)產(chǎn)生的,"可以取大于或等于)。
是模具的厚度修正系數(shù),其值為的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表格3-29,是工件的最大尺寸,這是。
所以求得,綜合考慮模具的步距和凹模的外形尺寸,洗后選取。
本設(shè)計(jì)中由于沖孔工序需要利用凹模形狀定位,該形狀高為,所以凹模高度為。
4.2帶料的導(dǎo)正定位裝置
本設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)送料,工作時(shí)采用自動(dòng)送料機(jī)粗定位,沖孔工序采用導(dǎo)正釘找正;落料工序采用導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位,其導(dǎo)正孔為第一工序沖出的φ3孔。
4.2.1導(dǎo)正銷的作用
通常情況情況下，我們進(jìn)行連續(xù)模沖裁時(shí)，為了有效地保證內(nèi)孔于外緣的相對(duì)位置精度，這就需要我們提前將導(dǎo)正銷放入已沖好的孔內(nèi)，從而保證了內(nèi)孔與與外緣的相對(duì)位置，同時(shí)也消弭了沖裁過(guò)程中的一部分誤差。
通常情況下,導(dǎo)向銷和導(dǎo)向孔之間的間隙,并設(shè)計(jì)為。
導(dǎo)向銷的前端應(yīng)在排水板的下平面,和的值范圍為。薄的材料,需要一個(gè)大的價(jià)值,和厚料小,當(dāng)以上,。設(shè)計(jì)取
4.2.2導(dǎo)正銷的固定
圖4.3 導(dǎo)正銷的固定
4.3帶料的導(dǎo)向和托料裝置
在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中帶料的導(dǎo)向、托料裝置是特別重要的一部分。因?yàn)榻?jīng)過(guò)沖孔、磁帶后彎曲,凸殼變形的帶鋼厚度方向,會(huì)有不同的高度和彎曲的過(guò)程中,為了順利送料,必須持有帶已經(jīng)形成,突出的彎曲部分離開(kāi)模壁略高于模具工作表面的材料,可以是發(fā)送到下一站,定位和沖壓。本設(shè)計(jì)采用的裝置為兩用銷,該兩用銷兼顧著導(dǎo)料和托料的作用,結(jié)構(gòu)如圖4.4。
托起高度一般應(yīng)使條料最底部高出凹模表面,兩用銷中的彈簧選的彈簧。
圖4.4帶料的導(dǎo)向、托料裝置
4.4卸料裝置的設(shè)計(jì)
卸料裝置設(shè)計(jì)是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。它能使壓條材料的作用，得到保證，還能防止沖壓時(shí)不均勻物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力,確保及時(shí)、順利沖放電后,更重要的是在每臺(tái)沖床(尤其是小沖孔時(shí)受到的側(cè)向力),正確引導(dǎo)和保護(hù)。卸料裝置主要由卸料板、彈性元件、卸料螺桿和輔助導(dǎo)向部件組成。
4.4.1排水板的安裝形式
卸料板從上模上懸吊在上模上。卸荷螺釘應(yīng)對(duì)稱分布,工作長(zhǎng)度應(yīng)嚴(yán)格一致。卸載設(shè)計(jì)中采用了外部螺紋類型:軸的長(zhǎng)度為L(zhǎng),精度為,卸載通常用于普通級(jí)進(jìn)模用更少的工作場(chǎng)所,如圖4.5所示。
圖4.5排水板的安裝形式
4.4.2彈簧的選用
根據(jù)上述所說(shuō),本套模具的卸料力為,8個(gè)普通圓柱螺旋壓縮彈簧作為卸載彈性元件預(yù)選。每個(gè)彈簧的卸載力是,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定下彈簧預(yù)壓后高度為。
可以得到?jīng)_裁模卸荷彈性元件的選擇和計(jì)算。
所以可得,,以此條件從中預(yù)選彈簧,其,自由高度,彈簧剛度
(1)校核彈性元件的預(yù)壓力:根據(jù)公式求得。校核及格
(2)校核彈性元件的全部壓縮量:
其中為彈性元件的預(yù)壓量,為
為凹模的工作行程,一般取
對(duì)于沖頭的修復(fù)模數(shù),我們通常取,在這里取。
查表的,計(jì)算得,故校核合格
故選用的彈簧合格。
4.5模架及組成零件
級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)包括凹模座、凸模座以及導(dǎo)柱。導(dǎo)套。一般情況下可以將之分成滑動(dòng)導(dǎo)向、滾動(dòng)導(dǎo)向。
4.5.1模座
模座是由上模座及下模座組成。通常上下模座功用都是直接或間接的安裝模具上的所有部件,上模座和壓力機(jī)滑塊連接，下模座和工作臺(tái)連接,并且通過(guò)模座傳遞壓力。
本設(shè)計(jì)中，由于模具較大,沒(méi)有適合的標(biāo)準(zhǔn)模架,故采用自制的工程模架,該種模架不能采用模柄的形式連接壓力機(jī),所以本設(shè)計(jì)采用壓板的形式連接固定于壓力機(jī)上。
模具的基礎(chǔ)上、下表面粗糙度,它可以保證平行度的前提下降低至。
一般的材料,HT250,硅鋼片模具,也可用于大型鋼結(jié)構(gòu),用鋼精密模具,。
本設(shè)計(jì)的模座材料選用,在上、下表面的表面粗糙度。
4.5.2導(dǎo)軌和導(dǎo)套
導(dǎo)向部件用于確保上模相對(duì)于下模的正確移動(dòng)。為了產(chǎn)生大批量、高公差和長(zhǎng)壽命的要求,它通常用作導(dǎo)向裝置。模具中使用最廣泛的是導(dǎo)套。
導(dǎo)柱的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)有四種:普通導(dǎo)柱、小導(dǎo)柱、卸荷柱和壓環(huán)固定導(dǎo)柱。
本次設(shè)計(jì)采用的導(dǎo)柱為普通A型導(dǎo)柱,在GB2861.1-81中選取其尺寸,最后選取的導(dǎo)柱。
導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)有四類:普通導(dǎo)套、小套、可卸導(dǎo)柱和壓圈固定導(dǎo)套。
普通A型導(dǎo)套在.6-81中選取其尺寸,最后,為的導(dǎo)柱,選擇。
導(dǎo)套間隙小于沖裁間隙。小沖裁間隙一般是基于
5配合;間隙大的按配合。
導(dǎo)向襯套安裝要求:采用壓模座安裝孔
處理材料的導(dǎo)套:鋼,表面滲碳,淬火硬度。
4.6連接與固定零件
模具與固定件之間的連接零件主要有固定板、墊板、螺釘、銷子等。其大半都是一些標(biāo)準(zhǔn)零件，還有少量的非標(biāo)零件,標(biāo)準(zhǔn)件可以按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選用，非標(biāo)零件往往需要我們自己來(lái)設(shè)計(jì)。
4.6.1固定板與墊板的選用
模具或沖頭在一定的相對(duì)位置壓入固定位置,將其整個(gè)部分裝入上模座或者下模座中。在模具設(shè)計(jì)中，經(jīng)常使用固定板，它可分為圓形與矩形固定板,通常在小凸?；蛘甙寄５亩ㄎ恢惺褂?。
一般情況下沖孔板的厚度為模具厚度的倍。
5模零件加工工藝
5.1沖裁凸模、凹模技術(shù)要求與加工特點(diǎn)
沖裁是一個(gè)分離過(guò)程。凸模和凹模有鋒利的邊緣,凸凹模之間的間隙很小。加工工具具有以下特點(diǎn):
(1)沖床和模具材料工具鋼。鋼具有較好的韌性,強(qiáng)度更高,比高耐磨、和用。
(2)主要取決于沖裁沖裁模的精度。一般尺寸精度,表面粗糙度為之間
(3)模具和沖頭裝配后應(yīng)保證最小的合理間隙。
(4)沖頭的加工主要是形狀加工,而模具的加工主要是孔系的加工。在凹?？准庸ず椭睕_頭加工中采用了切割方法。凹模和凸模的典型加工工藝如下:
落料、鍛造、退火、粗型加工、螺孔、銷孔、絲孔加工、調(diào)質(zhì)、磨削、上下、基準(zhǔn)面到線切割。
5.2成形凹模、凸模技術(shù)要求及加工特點(diǎn)
成形凹模與凸模的主要差別是。成形凹模有圓角半徑和曲面加工。它對(duì)于表面質(zhì)量要求高。
5.3多工位級(jí)進(jìn)模的加工特點(diǎn)
一般情況下多工位級(jí)進(jìn)模用于一些比較少見(jiàn)的，高難度的小型零件的生產(chǎn)中，它包含有以下特點(diǎn):
(1)它的加工難點(diǎn)與關(guān)鍵部件是工作部件、插入件和三大板(凹模固定板、沖頭固定板和卸料板)。難點(diǎn)表現(xiàn)在工件尺寸和精度、三大板材尺寸和定位精度等方面。
(2)細(xì)小的凹模,加工的時(shí)候需要精加工。避免加工的時(shí)候發(fā)生變形。材料也應(yīng)該選擇好,通常選擇一些高強(qiáng)度和高耐磨的材料,防止經(jīng)常更換。加工時(shí)候盡量采用放點(diǎn)加工,這樣加工的變形量比較小。精度也很高。
總結(jié)
通過(guò)此次設(shè)計(jì),使我懂得很多，例如，模具的選擇，設(shè)計(jì)等等。對(duì)于沖壓模具也有了更清醒的認(rèn)識(shí)，更深刻地理解，也使得了我四年知識(shí)積累沒(méi)有白白浪費(fèi)，真正的達(dá)到的學(xué)以致用的目的。。
畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來(lái)很難，但是做起來(lái)就會(huì)發(fā)現(xiàn)所需要的東西基本都是以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，同時(shí)還增加了我的閱歷及動(dòng)手能力。增加是有限的,同時(shí)也是提高整體性的,正是由于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我之前所學(xué)的知識(shí)得到一個(gè)應(yīng)用到實(shí)際的機(jī)會(huì)，使我為以后工作積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn),也使我在以后的工作中更能如魚(yú)得水。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成是我最大的動(dòng)力,讓我懂得了專業(yè)知識(shí),也對(duì)未來(lái)專業(yè)發(fā)展充滿信心。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)了落料方案、模具結(jié)構(gòu)和主要部件。通過(guò)查閱大量資料確定了模型、定位方法、落料、沖孔等一些列方案，并通過(guò)CAD把之前一些列的設(shè)計(jì)想法繪制出來(lái)，得到了零件圖、裝配圖。其中比較難的就是沖模的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)件的確定問(wèn)題。單單就計(jì)算來(lái)說(shuō)，它不僅要求要有豐富的專業(yè)知識(shí)，還要具備良好的數(shù)學(xué)功底，這樣才能計(jì)算可以順利的進(jìn)行下去，其次就是在設(shè)計(jì)中由于我的經(jīng)驗(yàn)不足，要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)解決一些問(wèn)題，使我可以慢慢地靜下來(lái)去思考這些，當(dāng)然中途也遇到過(guò)很多挫折，然而，憾和不足不會(huì)使我受挫，反而更能激起我的斗志，使我能更好的投入，這樣也可以使我在以后工作生活中能夠保持在一個(gè)高效的狀態(tài)，也為以后的發(fā)展奠定了一個(gè)良好基礎(chǔ)。
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致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)最終定稿的那一刻，我的內(nèi)心就明白，我的大學(xué)生涯，甚至是學(xué)生生涯就要畫上一個(gè)句號(hào)。在XXX的四年中，我經(jīng)歷了許許多多，也學(xué)會(huì)了很多。大一、大二的各種社團(tuán)，大三的校外兼職，大四面臨擇業(yè)時(shí)的那種茫然，因?yàn)檎业焦ぷ鞯呐d奮、開(kāi)心?，F(xiàn)在回想起來(lái)還是那么的刻骨銘心，馬上就要踏出校門了，在這里我非常感謝這四年遇到的同學(xué)和各位老師，謝謝你們的支持和包容
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)大體完成，或許我眼中的完美在各位老師看來(lái)還存在著各種各樣的不足，但是我已經(jīng)盡力做到最好。和同學(xué)的一次次商討，和指導(dǎo)老師的一次次學(xué)習(xí)，論文撰寫過(guò)程中遇到的各種困難，一次次翻閱著不同資料的疲憊，這些都是我對(duì)這篇論文所付出的勞動(dòng)，這些學(xué)習(xí)的過(guò)程也慢慢的充實(shí)著我。畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作是我大學(xué)生涯最后的一件大事，對(duì)他付出再大的心血我也愿意。此過(guò)程中麻煩到的同學(xué)，老師，感謝你們的不耐其煩。尤其是指導(dǎo)老師，不厭其煩的敦促著我們，給我指點(diǎn)迷津。如果沒(méi)有您的幫助，我真的不能使自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到現(xiàn)在的水平，在這個(gè)過(guò)程中您的每次付出我都看在眼里，您聲音中露出的疲憊深深的觸動(dòng)了我的內(nèi)心，或許在此之前我們互不相識(shí)，或者見(jiàn)過(guò)幾面，可是這段時(shí)間您的付出值得我深深的尊敬，沒(méi)有人能做到您這樣，不辭辛勞，全心全意，只為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利通過(guò)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中，最開(kāi)始的茫然失措，慢慢的偶有頭緒，到最后順利完成，不就是以后踏出校園的縮影嗎？剛開(kāi)始的各種的不適，慢慢的適應(yīng)身邊的環(huán)境。通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、積累、沉淀，使自己從一個(gè)一無(wú)所有的職場(chǎng)新人慢慢的轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)合格的職業(yè)人。
大學(xué)四年馬上就要結(jié)束，在這最后一堂課上我更加深入的明白了感恩的內(nèi)涵，感謝所有的老師，同學(xué)，謝謝你們，希望以后我們都會(huì)變得比以前更好。
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