沖單孔墊圈模具設(shè)計(jì) (含CAD圖紙?jiān)次募?
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目 錄
1. 目錄…………………………………1
2. 任務(wù)書………………………………2
3. 工藝分析……………………………3
4. 工藝方案的分析與確定……………4
排樣圖………………….4
材料利用率…………….5
計(jì)算沖壓力…………….6
沖裁力………………….6
卸料力………………….6
初定壓力機(jī)…………….7
壓力中心……………….7
模刃口尺寸…………….7
6.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………….8
7.線切割編程………………………….9
8.參考文獻(xiàn)……………………………11
9.心得體會……………………………12
設(shè)計(jì)任務(wù)書
1) 目錄
2) 簡述設(shè)計(jì)任務(wù)及說明要求
3) 沖件的工藝分析
4) 工藝方案的制定及分析比較
5) 排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算,進(jìn)行排樣與模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)率,操作安全和經(jīng)濟(jì)性分析,然后確定排樣方案畫出排樣圖
6) 寫工藝規(guī)程卡
7) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析過程
8) 沖壓力,推件力,卸料力的計(jì)算過程 和典型結(jié)構(gòu)選擇壓力中心的計(jì)算過程
9) 凹模輪廓尺寸計(jì)算過程和典型組合的選擇
10) 沖模的主要零件的結(jié)構(gòu)形狀材料公 差的要求及技術(shù)要求說明
11) 凸凹模工作刃口尺寸計(jì)算過程
12) 其他計(jì)算過程及需要說明內(nèi)容
13) 該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施
14) 設(shè)計(jì)所用的參考資料
一:工藝分析
沖壓材料為Q235鋼,料厚t=3mm,沖件尺寸精度為IT12級,形狀并不復(fù)雜,尺寸大小為小型沖件,年產(chǎn)50萬件,屬于普通沖件,
此沖件在沖裁時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)
1. φ20mm和φ8mm的孔較小,孔壁給模具設(shè)計(jì)和沖裁工藝帶來不便,特別注意材料的金屬流動(dòng)情況,防止φ20mm和φ8mm凸模彎曲變形
2. φ20mm和φ8mm的周邊和孔壁均勻,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善處理
3. 沖件較小,故必須考慮到工人的操作安全性
以上3點(diǎn)是此沖件沖壓時(shí)較為困難之處,要想得到合格沖件并適應(yīng)50萬件生產(chǎn)數(shù)量的需要,提高模具壽命是必須處理好的問題
二:工藝方案的分析與確定
從工件的結(jié)構(gòu)形狀可知,其基本工序有沖孔和落料兩種,但根據(jù)先后順序的不同排列,可設(shè)定以下方案
1. 沖孔→沖孔→落料。(級進(jìn)沖壓)
2.沖孔→落料。 (單工序沖壓)
方案2屬于單工序沖壓,由于此沖壓件生產(chǎn)批量很大,沖件較小,為了提、高生產(chǎn)效率和材料的利用率故不宜采用。
方案1也屬于單工序沖壓,此方案較好,即解決了難點(diǎn),也給模具裝備帶來了方便,沖件方便,排樣合理,沖件也平整,故方案合適。
三:模具結(jié)構(gòu)形式的確定
因制件材料較薄,為保證制作平整,采用彈壓卸料裝置,他還可以對沖孔小凸模起導(dǎo)向作用和保護(hù)作用,為方便操作和取件,選用雙柱可傾壓力機(jī)橫向送料,因制件薄而窄,故采用側(cè)刃定位,生產(chǎn)效率高材料消耗也不大
工件圖
綜上所述,由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-3 5-7選用彈壓卸料橫向送料典型組合形式,對角導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模架。
畫排樣圖
因由冷沖壓技術(shù)表3-14查的最小搭邊值,側(cè)邊a=2.0工件之間b=1.8,步距s=21.8由冷沖壓技術(shù)公式3-25和3-26和公式3-27的條料寬度,因由文獻(xiàn)側(cè)刃條料寬度尺寸B(mm)確定公式得條料寬度B
B=1.5a+C+2F
=2x1.5+8+2x2
=87mm
導(dǎo)料板間的距離
X=c+1.5 a +nF+z
=8+1.5 x2+2 x2+0.5
=87.5
C-條料寬度的最大沖裁力
a-側(cè)搭邊值
F-側(cè)刃沖切的料邊寬度
n-側(cè)刃數(shù)
z-沖裁前的條料寬度與板料間的間隙
如圖所示排樣圖,查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4-8選板料的規(guī)格1500 x 900 x 2 mm每塊可剪 47x 900mm的規(guī)格,條料剪切率77.2%
排樣圖
3)計(jì)算材料利用率η,由文獻(xiàn)[2]材料通用計(jì)算公式η=A。/Ax100%
A。-得到制件的總面積
A- 一個(gè)公步的條料面積
η=1256÷1755。6×%100
=71.5%
4)計(jì)算沖壓力。完成本制作所需的沖壓力,由沖裁力,卸料力,推件力組成
1. 沖裁力F沖=KLTτ或F沖=LTσ
式中K:系數(shù) K=1.3
L:沖裁周邊長度(mm)
τ:材料抗剪強(qiáng)度(Mpa)
σ: 材料抗拉強(qiáng)度(Mpa)
由書中表4-12得
σ=362。5(為計(jì)算方便取σ=80 Mpa)
F沖=80×2(2×8×3.14+8×3.14+2×43.8)
=210KN
2.卸料力和推件力F推—由文獻(xiàn)[2]卸料力和頂料力推件力的計(jì)算公式
F卸=K卸* F沖
F推=K推* F沖*n
式中K推,K卸—系數(shù),查文獻(xiàn)[2]表2-16卸料力,推件力和頂件力的系數(shù)得K卸= F推=0.05
n:卡在凹模直壁洞口內(nèi)的制件件數(shù)一般卡3-5件本題取n=4
F卸=K卸×F沖
= 0.05×210
= 10.5KN
F推=nK推×F沖
=4×0.55×210
= 46KN
F = F卸+ F推+ F沖
= 210 +10.5+46
=266.5KN
5) 初選壓力機(jī),查文獻(xiàn)[2]表1-8開式雙柱可推壓力機(jī)部分參數(shù),初選壓力機(jī)型號規(guī)格J23-25
6) 計(jì)算壓力中心,本例由于圖形排列規(guī)則,故可采用解析法求壓力中心較方便建立工件坐標(biāo)系如圖所示
7)由于這圖形是對稱的,所以它的壓力中心在原點(diǎn),為(0,0)
8)計(jì)算凸凹模刃口尺寸,本制件形狀簡單可按分別加工法計(jì)算刃口尺寸
1.沖孔
工件尺寸孔直徑8mm
由表3-5,3-6,3-7查得Z=0.246mm,Z=0.360mm
=0.02mm,=0.02mm,
查表3-7得:x=0.75;;
校核間隙:因?yàn)閆-Z=0.360-0.246=0.114mm
0.114mm>||+||=0.04mm
說明凸模公差能滿足||+||≤Z-Z的條件
將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式中去得:
dT=8.075mm
dA=8.321mm
2、落料:
工件尺寸直徑8mm
查表3-7得x=1,;,
校核間隙:Z-Z=0.36-0.246=0.114mm;||+||=0.05mm
0.114>0.05mm
凸凹模公差能滿足||+||≤Z-Z的條件
將已知和查表得到的數(shù)據(jù)代入公式得
dA=39.99mm
dT=39.744mm
四:模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
( 1 ) 凹模設(shè)計(jì),因制件形狀簡單,隨有三個(gè)公步,但總體積并不大,選用整體式矩形凹模較為合理,因生產(chǎn)批量為中批,由查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)3-5表選用10鋼為凹模材料。
1) 確定凹模的厚度值:由冷沖壓技術(shù):凹模厚的確定3-5公式,確定厚度H值:K=0. 5(查資料)s=8mm
H = K s= 0.5 X 8 =20 mm
2)確定凹模的周邊尺寸L X B,由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)3-43矩形凹模標(biāo)準(zhǔn)可以查到靠近凹模周界尺寸125mm ×100mm×20mm.
選擇模架及確定其他沖模零件尺寸,由凹模周界尺寸及模架閉和高度在一定的范圍之間,查書5-7選用對角導(dǎo)柱模架,標(biāo)記為125×100×130(GB/T2851.1-1990),并可以根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)畫出模架圖,類似也可以查出其它零件參數(shù),此時(shí)即可畫裝備圖
( 2 )校核壓力機(jī)安裝尺寸
模座外形尺寸為250×230閉合,高度為130,由為文選表1-2j23-25型壓力機(jī)工作尺寸370×560最大閉合為270,連桿調(diào)節(jié)長度為55mm,故在工作臺上加20-18mm墊板,模柄孔尺寸也本副模具所述模柄尺寸相符。
( 3 )線切割編程:
B B B2000 GY L2
B B 2000 B2000 GX SR1
B B B2000 GY L4
A
B B B800 GY L2
B B800 B1600 GX SR1
B B B800 GY L4
A
B B B800 GY L2
B B800 B16000 GX SR1
B B B800 GY L4
D
五:參 考 文 獻(xiàn)
1.冷沖壓技術(shù) 、翁其金、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
2.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)、王芳、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
3.模具制造工藝學(xué)、郭鐵良、北京、高等教育出版
12
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