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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計(jì))
題目: 拉深沖孔模具設(shè)計(jì)
學(xué) 院: 工學(xué)院
姓 名: 譚顯猴
學(xué) 號(hào): 20101169
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí): 機(jī)制1004
指導(dǎo)教師: 段武茂 職 稱:副教授
二0 一四 年 五 月
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
論文(設(shè)計(jì))
課題名稱
拉深沖孔模具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
譚顯猴
院(系)
工學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)老師
段武茂
職稱
副教授
學(xué)歷
碩士
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求:
1、 好學(xué)上進(jìn),能吃苦耐勞,刻苦鉆研,有相應(yīng)專業(yè)知識(shí)具備獨(dú)立工作能力;
2、 能敏感及時(shí)地查閱到國內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件;
3、 會(huì)計(jì)算機(jī)繪圖,能通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件,繪制出總裝配圖;
4、 工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求;
5、 根據(jù)畢業(yè)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容與技術(shù)參數(shù):
1、 了解實(shí)際生產(chǎn)中拉伸模的設(shè)計(jì)和制造工藝;
2、 查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件;
3、 研究其他拉伸模的工作原理,制定拉伸模的設(shè)計(jì)思路并畫出工作草圖;
4、 通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件,繪制出總裝配圖;
5、 撰寫出8000字左右的設(shè)計(jì)說明書;
6、 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作規(guī)劃:
第一階段:參觀實(shí)際生產(chǎn)過程;查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析拉深沖孔模的設(shè)計(jì)與制造工藝;
第二階段:研究其它拉深模的工作原理,制定拉深模的設(shè)計(jì)思路;
第三階段:給出總體方案,畫出工作草圖,通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件,繪制出總裝配圖;
第四階段:撰寫出設(shè)計(jì)說明書;根據(jù)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯做需要的所有工作。
接受任務(wù)日期 2014 年 2 月 23 日 要求完成日期 2014 年 5 月 10 日
學(xué) 生 簽 名 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名 年 月 日
院長(主任)簽名 年 月 日
摘 要
通過對工件圖形的正確分析,對主要工藝參數(shù)的計(jì)算,工藝路線是可行的,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一對一的拉絲模模腔。設(shè)計(jì)了模具成型零件包括沖壓加工技術(shù)和設(shè)計(jì),模具及其他部位如推板,固定板,板,導(dǎo)柱,導(dǎo)套等,計(jì)算和工藝參數(shù)的選擇需要的繪圖機(jī)制的一部分,和壓邊卸料裝置和其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程,并對模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是詳細(xì)的介紹。
關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) 工藝卡片 復(fù)合模
Abstract
Through to the blanking work piece craft's correct analysis, the main technological parameter's computation, has established the correct feasible craft route, based on this, has designed a mold cavity drawing mold. This design narrated the mold formation components in detail including the plunger, the lower die and other components like unloads the yard lumber, the dead plate,the backing strip, the guide pillar, the guide sleeve and so design and the processing technological process, the important components' technological parameter's choice and the computation, the drawing organization with pressing nearby the dumping device as other structure's design process, and to has made the detailed introduction emphatically to mold's design part.
Key word mold design process chart superposable die
目 錄
中文摘要
英文摘要
1 前言………………………………………………………………………………6
2 緒論………………………………………………………………………………7
3 沖件工藝分析及編制沖壓工藝方案……………………………………………8
3.1 分析零件的工藝性 …………………………………………………8
3.2 計(jì)算拉深件的工序尺寸………………………………………………8
3.3 編寫沖壓工藝過程卡片………………………………………………11
4 模具總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………12
4.1 模具結(jié)構(gòu)形式的確定…………………………………………………12
4.2 拉深凸凹模間隙的計(jì)算………………………………………………12
4.3 拉深凸凹模圓角半徑的計(jì)算…………………………………………12
4.4 各工序凸凹模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………13
4.5成形工作零件長度的確定 ……………………………………………14
4.6 復(fù)合模其他結(jié)構(gòu)形式和標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………17
4.7 計(jì)算拉伸模具閉合高度,校核壓力機(jī)………………………………26
5 結(jié)束語……………………………………………………………………………28
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………29
致謝…………………………………………………………………………………30
1 前 言
“人生天地間,若白駒過隙,忽然而已。”…………莊子
在一眨眼的功夫,人生最美好的時(shí)光——大學(xué)生活即將結(jié)束,每當(dāng)回憶,將無名花了一點(diǎn)感傷,但更多的是一種很好的快樂:學(xué)校不是我們永遠(yuǎn)的避風(fēng)港,我必須勇敢地走出學(xué)校大門,融入社會(huì),以學(xué)習(xí)更多的知識(shí),以迎接新的挑戰(zhàn)。
四年的大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)評論,真的讓人懷念。很高興我讀的是我喜歡這個(gè)專業(yè),通過四年的學(xué)習(xí),掌握了從設(shè)計(jì)的基本機(jī)械制造的一般過程,基本實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的目的。在大學(xué)學(xué)習(xí)階段結(jié)束時(shí)已經(jīng)是晚上了,我們必須鞏固和總結(jié)大學(xué)四年畢業(yè)設(shè)計(jì),我盡力做的畢業(yè)設(shè)計(jì),我的大學(xué)學(xué)業(yè)畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。
這種設(shè)計(jì)可能是花了兩個(gè)月,作為該課程的模具是四個(gè)學(xué)期,當(dāng)面臨巨大的就業(yè)壓力,所以才有了模具表面的知識(shí),更別談設(shè)計(jì),面對這樣的問題,我所做的一切從實(shí)際出發(fā),去圖書館,互聯(lián)網(wǎng)查閱了大量的模具材料,模具開始從最基本的知識(shí)學(xué)習(xí),不到半個(gè)月的時(shí)間,我掌握了模具設(shè)計(jì)與制造的基本知識(shí),心中有一個(gè)大致的輪廓,然后開始啟動(dòng)御筆工業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中也遇到了許多問題,我開始尋找新的信息,各個(gè)擊破,一些問題也無法找到答案,然后調(diào)用段物貿(mào)向老師尋求幫助,老師的耐心的部分回答了我很大的幫助,再次表示衷心的感謝。
通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),基本上實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的目的,即以前的知識(shí)的鞏固,也學(xué)到了很多新東西,讓我終身受益。
在本次畢業(yè),我要感謝我的母校和大學(xué)老師,你教我的科學(xué)知識(shí)和很多生活中的真理的心,讓我成長中學(xué)習(xí)。
祝:母校:繁榮昌盛
老師:身體健康
2014年5月10日
于農(nóng)大2棟學(xué)生公寓
2 緒 論
在汽車,拖拉機(jī),工程機(jī)械,飛機(jī),模具工業(yè),日用五金制造業(yè)中起著極其重要的作用。模具毛坯或成型零件的重要途徑之一,是材料成型。中國模具工業(yè)總產(chǎn)值以每年10%的速度增長。
拉深是一個(gè)主要的沖壓工藝,應(yīng)用十分廣泛,薄壁零件的拉深工藝可以制成筒形,梯形,球形,錐形,拋物型,箱型和其它不規(guī)則形狀,如果再加上其他成型工藝,也可以使更多的復(fù)雜形狀零件,所以它占有汽車,拖拉機(jī),一個(gè)非常重要的位置,比如說電器,儀表,電子,輕工等工業(yè)生產(chǎn)。
本設(shè)計(jì)根據(jù)工件的尺寸及相關(guān)技術(shù)要求,設(shè)計(jì)采用中心導(dǎo)柱模架式復(fù)合模,其設(shè)計(jì)和制造無特殊要求,一律按照GB/T 2851.1~2851.7-1990、GB/T 2852.1~2852.4-1990、JB/T 8085-1990和JB/T 7643~7653選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件,并符合相應(yīng)的技術(shù)要求。復(fù)合材料模具零件不允許有裂紋,表面不允許有劃痕,機(jī)械損傷,腐蝕等表面缺陷。熱處理零件的硬度應(yīng)均勻后,柔軟和脫碳區(qū)是不允許的,并去除氧化物等。
復(fù)合模各零件的材料和熱處理硬度應(yīng)該優(yōu)先按《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊》中表22.2-3、表22.2-4選用,允許采用性能高于表22.2-3、表22.2-4規(guī)定的其他鋼種。零件圖中普通螺紋的基本尺寸應(yīng)符合GB/T 196的規(guī)定,選用的極限與配合應(yīng)符合GB/T 197的規(guī)定。零件圖上未注明的尺寸,除刃口處所有銳邊均應(yīng)該倒角或倒圓。視零件大小,倒角尺寸為0.5×45o~2×45o,倒圓尺寸為R0.5~1mm.經(jīng)磁性吸力磨削后的剛件應(yīng)該被退磁。
零件上銷釘孔的配合長度一般不小于銷釘直徑的1.5倍。固定板、凹模、墊板、卸料板的形狀和位置公差按GB/T 1182-1996等的規(guī)定。復(fù)合模各零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求。零件圖中未標(biāo)注公差尺寸的極限偏差按GB/T 1804的規(guī)定。零件圖中未注的形狀和位置公差按GB/T 1184-1996的規(guī)定。
在拉深過程中,需要依據(jù)實(shí)際情況來選擇恰當(dāng)?shù)臐櫥瑒员闾岣弋a(chǎn)品質(zhì)量和提高模具的壽命。預(yù)防產(chǎn)品起皺、破裂、裂紋、表面拉毛、形狀和尺寸不良等。
3 沖件工藝分析及編制沖壓工藝方案
制定工藝時(shí)首先應(yīng)該仔細(xì)閱讀零件圖,了解零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,并進(jìn)行工藝分析。制做正確的工藝方案,是對零件的質(zhì)量的強(qiáng)有力保證,并且還能使模具發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。
3.1 分析零件的工藝性
工件名稱:喇叭罩
生產(chǎn)批量:中等批量
材 料:08F,厚度t=0.5mm
工件簡圖:如圖2-1所示
圖2-1
經(jīng)過分析,制件的形狀滿足拉深工藝要求,因?yàn)楣ぜ幸欢ǖ膹?fù)雜性所以需要增加整形工序。本工件帶有一定得錐度,所以在拉深的過程中,有一部分毛胚處在彈性卸料板外面處于懸空狀態(tài),因此很容易起皺。
在零件圖上的所有尺寸均未標(biāo)注公差,都屬于自由尺寸,即在IT12-IT18之間取公差值,如果按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差,可以查《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》公差表。
3.2 計(jì)算拉深件的工序尺寸
?毛坯的展開尺寸
工件外形較為復(fù)雜,所以利用表面積相等原理計(jì)算毛坯直徑。板料厚度小于1mm,按外形尺寸計(jì)算。查表可取修邊余量為=2mm。
工件表面積: A1==
任何形狀的母線繞軸線旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積,等于該母線的長度與其形心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長的乘積。
?計(jì)算各部分工藝力(以下公式和數(shù)據(jù)均來自《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》)
(1)落料力計(jì)算
按公式
式中 ——— 落料力(N)
L ——— 孔外輪廓周長(mm)
t ——— 材料厚度(mm), t=0.5mm。
——— 材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)查表A1可得=300MPa
(2)卸料力
———卸料力因數(shù),其值有表2-15查得=0.055
(3) 推件力
——— 推件力因數(shù),其值由表2-15查得=0.063;
n———卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)目,取n=1。
(4) 拉深力的近似計(jì)算
———拉伸力(N) ;
L——— 橫截面周邊長度(mm) ;
t ——— 料厚(mm);
———材料強(qiáng)度極限(MPa),查表=300MPa;
K———修正系數(shù),查表4-1,K=0.8。
(5)壓邊力
?沖壓設(shè)備的選擇 在實(shí)際生產(chǎn)中,為了防止設(shè)備的超載,可按來估算壓力機(jī)的公稱壓力。參照有關(guān)資料選用J23-25壓力機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)為:
公稱壓力:250KN。
最大閉合高度:270mm,閉合高度調(diào)節(jié)量:55mm。
工作臺(tái)尺寸:370mm500mm;工作臺(tái)孔尺寸:200mm×290mm。
模柄孔尺寸:?40mm。
④確定排樣、裁板方案
這里毛坯直徑D=90不算太小考慮到操作方便,采用單排。
由搭邊值a=1.5,a1=1.5得:進(jìn)距 h=D+a1=90+1.5=91.5mm
條料寬度 B=D+2a=90+3=93mm
板料寬度擬選用0.56001800
采用縱裁:裁板條數(shù):
每條個(gè)數(shù):
每板總個(gè)數(shù)
板料利用率
采用橫裁:裁板條數(shù):
每條個(gè)數(shù):
每板總個(gè)數(shù)
板料利用率
根據(jù)廢料的多少?zèng)Q定采用橫裁。
3.3 編寫沖壓工藝過程卡片
表3.3-1冷沖壓工藝卡片
廠
冷沖壓工藝卡片
車間
零件草圖
材料排樣
工序
工序說明
加工草圖
設(shè)備
型號(hào)名稱
0
剪床下料
略
1
落料,拉深,沖底孔
略
J23-25壓力機(jī)
2
切邊
略
J23-25壓力機(jī)
3
檢驗(yàn)
更
改
標(biāo)
記
處
數(shù)
文
件
號(hào)
簽
字
日
期
設(shè)計(jì):
譚顯猴
4 模具總體設(shè)計(jì)
根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀和特點(diǎn),精度要求,所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)要求,模具制造條件及工業(yè)安全生產(chǎn)等選定其沖模的類型和結(jié)構(gòu)形式等。下面來討論第一次工序所用的復(fù)合模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
4.1 模具結(jié)構(gòu)形式的確定
4.1.1采用的結(jié)構(gòu)形式
拉深模結(jié)構(gòu)通常采用帶彈性卸料板的正裝式結(jié)構(gòu),彈壓卸料裝置的基本零件包括卸料板和彈性元件(彈簧或橡膠),以及卸料螺釘?shù)鹊取棄盒读涎b置卸料力小,但他既起卸料作用又起壓料作用,所以所得零件質(zhì)量較好,平直度較高。
4.1.2模具工作過程分析
本模具是沖制喇叭罩的拉深、落料、沖孔、整形模。
本模具的工作過程如下:成形推板7在彈頂器(任務(wù)書未畫出)、頂桿2的作用下,處于最上位置,托住坯料。上模部分下降,利用凸凹模11和成形推板7進(jìn)行拉深和壓形。上模繼續(xù)下降,推動(dòng)成型推板7下降,此時(shí)由落料凹模8、凸凹模11進(jìn)行落料,然后沖底孔。當(dāng)成型推板7與固定板4接觸時(shí)則進(jìn)行整形。在成型推板內(nèi)裝有6根頂桿9,開模時(shí)可隨工件抬起,便于取件。
該模具應(yīng)該配用中心導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模架。
4.2 拉深凸凹模間隙的計(jì)算
拉深間隙時(shí)指模具單邊間隙,即。間隙過小會(huì)增加摩擦力使拉深件容易拉裂,且易插傷制件表面,降低拉深模具的壽命。間隙過大則對坯料的校直作用小,影響模具制件的尺寸精度。因此,確定間隙的原則是,既要考慮板料厚度的公差,又要考慮拉深件口部增厚的現(xiàn)象,根據(jù)拉深時(shí)是否采用壓邊裝置,經(jīng)多次工藝計(jì)算一次就能拉成型,故間隙為:Z=1.05t=1.050.5mm=0.525mm。
4.3拉深凸凹模圓角半徑的計(jì)算
?凹模圓角半徑 一般來說,大的應(yīng)該可以降低拉深系數(shù),還可以較好的提高拉深件的質(zhì)量,所以應(yīng)盡可能取大些。但是過大拉深時(shí),板料就將過早的失去壓邊,有可能出現(xiàn)拉深后期起皺。故凹模圓角半徑的合理值應(yīng)當(dāng)不小于4t(t為板料厚度),在考慮實(shí)際情況,拉深凹模圓角半徑取=6mm。
?凸模圓角半徑 對拉深變形的影響,并不像那樣影響拉深全過程,但過大或過小也同樣對防止起皺和拉裂及降低極限拉深系數(shù)不利。故的合理值應(yīng)不小于(2~3)t.只有在變形程度較小時(shí),才允許取=2t。
設(shè)計(jì)制件可一次拉成的拉伸模,應(yīng)取與制件底部圓角相等數(shù)值,如果在拉深件零件圖所標(biāo)注的圓角半徑小于的合理值,拉伸模就仍需要取合理值。只待拉深后再用整形方法使圓角半徑達(dá)到圖樣要求。用經(jīng)驗(yàn)公式=(0.7~1.0)=4mm.
注:在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,拉深凹模圓角半徑應(yīng)取比計(jì)算值略小的數(shù)值,這樣便于在試模調(diào)整時(shí)逐漸加大,直到拉出合格的制件為止。
4.4 各工序凸凹模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算
?拉深制件(拉深件內(nèi)形尺寸)
?沖孔16
查閱《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》可得
由d=?16,t=0.5,查表得δd=0.006,δp=0.004。查表得鋼的間隙值為7%~10%t,則Cmin=7%×0.5=0.035,Cmax=10%×0.5=0.05。
dp=16.2-0.0040
dd=16.900.006
得δd+δp<2(Cmax-Cmin)
精度合適。
?落料83.4
由d=?90,t=0.5查表得δd=0.008mm,δp=0.005mm。查表得不銹鋼的間隙值為7%~10%t,則cmin=7%×0.5=0.035mm,cmax=10%×0.5=0.05mm
Dd=(D-x?)0+0.008=83.3800.008
Dp=(D-x?-2Cmin)-0.0050=83.31-0.0050
得δd+δp<2(Cmax-Cmin),精度合適
圖4-1凸凹模
4.5 成形工作零件長度的確定
4.5.1凸凹模
凸模的結(jié)構(gòu)類型分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模和凸緣式凸模,以及直通式凸模。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本設(shè)計(jì)將采用標(biāo)準(zhǔn)圓凸模。
按公式計(jì)算:
式中 ———中墊板厚度
———彈簧壓縮高度
———卸料板厚度
———安全高度取1.5mm
由各項(xiàng)數(shù)據(jù)代入上式可得:
4.5.2 成形推板
式中 ———中墊板厚度
———落料凹模厚度
———安全高度取1mm
———板料得厚度
由各項(xiàng)數(shù)字計(jì)算可得:
圖4-2 成型推板
4.5.3 沖孔凸模
因?yàn)槭窍嚷淞显贈(zèng)_孔,而由于在落完料以后成形推板會(huì)隨著上模部分的下降而下降,然后完成沖孔,所以凸模應(yīng)比成形推板最低處長1mm,所以沖孔凸模長度L=26.5+16+1.5=44mm。
圖4-3 沖孔凸模
4.6 復(fù)合模其他結(jié)構(gòu)形式和標(biāo)準(zhǔn)
4.6.1 選定定位和彈簧的標(biāo)準(zhǔn)
本設(shè)計(jì)應(yīng)該是采用圓柱螺旋壓縮彈簧,從JB/T7187-1995中選擇中徑D2=16mm,材料直徑d=2mm,自由高度H0=35mm,壓縮高度為22.5mm和高度為55mm的彈簧即符合標(biāo)準(zhǔn);
為了保證模具正常工作和拉出合格的拉深件,必須要在保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置,即必須定位。條料主要需要橫向和縱向定位,就可使用固定擋料銷。
固定擋料銷:本設(shè)計(jì)中,在送料方向上需用上三個(gè)初始擋料銷對落料定位,采用圓柱頭擋料銷(GB2688.11-81)。其與卸料板采用H7/m6配合。其結(jié)構(gòu)如下:
圖4-4 擋料銷
直徑d(H7)=6-0.075mm的A型固定擋料銷:
固定擋料銷A6 JB/T7649.10
d1(m6)= h=3mm L=8mm
材料:45,熱處理硬度43~48HRC
技術(shù)條件:按JB/T7653-1994的規(guī)定。
4.6.2 固定板、墊板、卸料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的分析,本設(shè)計(jì)由于采用圓形的固定板固定,其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外,還應(yīng)考慮螺釘和銷孔的位置,固定板與凸模采用過渡配合(H7/m6),壓成裝后端面磨平,以便保證沖模的垂直度。
墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸(凹)模傳來的壓力,并且防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑,影響模具正常工作。外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。
固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》選取,尺寸選擇如下:
圓形固定板:
圖4-5 固定板
直徑為D=160mm、厚度為H=16mm、材料為45鋼的矩形的固定板:
固定板100×20-45鋼JB/T7643.5
材料45、Q235-AF
技術(shù)條件:按JB/T7653-1994的規(guī)定。
圖4-6 墊板
圓形墊板:
直徑D=160mm、厚度H=6mm、材料為45鋼的矩形墊板:
墊板160×6-45鋼JB/T7643.6
材料:45、T8A
技術(shù)條件:按JB/T7653-1994的規(guī)定。 中間墊板規(guī)格與墊板一樣,應(yīng)該取其厚度為H=20mm。
卸料板:
本設(shè)計(jì)采用彈性卸料板作為壓料和卸料的裝置,直徑與固定板的直徑一致,再根據(jù)我們沖件料厚查《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊》中表2-95得到:直徑=160mm、厚度H=12mm
彈性卸料板與凸模間的單邊間隙隨料厚度而不同,本設(shè)計(jì)料厚度為t=0.5mm,取c=0.1mm。為了在沖壓開始前就將先料壓緊,彈性卸料板應(yīng)加工有三個(gè)與擋料銷對應(yīng)存在的避讓孔。
4.6.3 導(dǎo)向零件的種類和標(biāo)準(zhǔn)的確定
模具中導(dǎo)向副的作用是保證上模以及下模相對于下模有一精確地位置關(guān)系。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及成本考慮,本設(shè)計(jì)采用在中、小型模具中應(yīng)用最廣的滑動(dòng)導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)。其布置形式就采用操作方便的對角導(dǎo)柱的形式。
滑動(dòng)導(dǎo)向副就由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成,如圖2-5 所示。導(dǎo)套應(yīng)設(shè)上模座采用H7/r6過盈配合,導(dǎo)套孔與導(dǎo)套柱間應(yīng)該采用H6/h5、H7/h6的間隙配合。為使導(dǎo)套內(nèi)以便于貯油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑,導(dǎo)套內(nèi)孔就應(yīng)開有油槽。導(dǎo)套、導(dǎo)柱均有國家標(biāo)準(zhǔn),國標(biāo)中對導(dǎo)套、導(dǎo)柱的尺寸、材料、表面質(zhì)量等都有相應(yīng)的規(guī)定。具體可查GB2861.1-1990~GB2861.7-1990。本設(shè)計(jì)應(yīng)采用B型導(dǎo)柱和A型導(dǎo)套。
圖4-7 導(dǎo)柱導(dǎo)套
具體尺寸如下:
圖4-8 導(dǎo)柱尺寸
直徑、公差帶h6、長度L=180mm、l=50mm的B型導(dǎo)柱:
導(dǎo)柱B32h6×190×50 GB/T 2861.1
技術(shù)條件:按JB/T 8070-1995的規(guī)定 R* 由制造廠商決定
圖4-9 導(dǎo)套尺寸
直徑、公差帶H7、長度L=95mm、H=38mm的A型導(dǎo)套:
導(dǎo)套A25H7×95×38 GB/T 2861.6
(r6)=45mm (r6)=42mm
技術(shù)條件:按JB/T 8070-1995的規(guī)定 R* 由制造廠決定
為了保證使用中的安全性和可靠性,設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí),還應(yīng)該注意下列事項(xiàng):當(dāng)模具處于閉合位置時(shí),導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10~15mm的距離;導(dǎo)柱下端面與下模座下平面之間應(yīng)留2~5mm的距離。導(dǎo)柱套與上模座上平面之間應(yīng)留不小于3mm的距離,同時(shí)在上模座開橫槽,以便排氣和出油。
4.6.4 緊固件與模具定位的標(biāo)準(zhǔn)與確定
模具緊固件主要是螺釘與銷釘。
螺釘主要承受拉應(yīng)力,用來連接零件與零件的。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的柱頭螺釘螺釘?shù)男M(jìn)深度等尺寸參見圖3-7。本設(shè)計(jì)除特殊說明外都使用M10×80的開槽圓柱頭螺釘緊固,采用公稱直徑為6×80mm的圓柱銷定位。具體技術(shù)要求按GB/T 65-2000。
圖4-10 螺釘
標(biāo)記示例:
螺紋的規(guī)格為d=M10,公稱長度為l=95mm,性能等級(jí)查書為4.8級(jí),不經(jīng)過表面處理的A級(jí)開槽圓柱頭螺釘?shù)臉?biāo)記:
螺釘 GB/T65 M10×95
圖4-11 螺紋
標(biāo)記示例:公稱直徑為d=10mm,公差p7,公稱長度是l=90mm,材料為鋼,普通淬火(A型),表面氧化處理的圓柱銷。配合標(biāo)準(zhǔn)為P7/h6。
銷GB/T199.2 10×90
圖4-12 圓柱銷
卸料螺栓:
卸料螺栓多數(shù)是圓柱頭和內(nèi)六角兩類,但由于彈壓卸料板在裝配后應(yīng)保持水平,故應(yīng)該使卸料螺栓長度L應(yīng)控制在一定得公差范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)就是采用較為常用的圓柱頭卸料螺栓,本設(shè)計(jì)中對卸料螺栓的長度具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
圖4-13 卸料螺栓
直徑d=M8mm、長度L=80mm的圓柱頭卸料螺栓:
圓柱頭卸料螺栓M8×80JB/T 7650.5
材料:45,熱處理硬度35~40HRC
技術(shù)條件:按JB/T 3098.3-2000的規(guī)定
4.6.5模柄與標(biāo)準(zhǔn)
本設(shè)計(jì)采用常見的旋入式模柄,并通過螺紋與上模座相連,而騎縫螺釘用于防止模柄的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4-14 模柄
根據(jù)模柄的規(guī)格選擇適合的騎縫螺釘,。
4.6.6 模架種類及規(guī)格的確定
模架由上下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等等組成。
模架是模具的主要的結(jié)構(gòu),模具的全部零件就都固定在它上面,并承受沖壓過程中的全部載荷。模具的上、下模架之間靠著模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置,以便引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng),保證在工作過程中間隙均勻。
模架的種類很多,模架允許的凹模周界長(L)、寬(B)、直徑(D)及最大最小閉合高度等等基本尺寸均有國標(biāo)(滑動(dòng)導(dǎo)向模架:GB2851.1~GB2851.7),本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及成本的估計(jì)就選擇中間導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模架,各尺寸查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》,具體如下:
凹模周界D=160,H=40mm的對角導(dǎo)柱上模座:
D1=200mm、S=215mm、S1=215mm、R=45mm、l2=60mm、D(H7)=mm、D1(H7)=
材料:HT200
技術(shù)條件:按JB/T8070-1995的規(guī)定。
圖4-15 上模座
凹模周界L=160mm、B=160mm、H=45mm的對角導(dǎo)柱下模座:
h =35mm、L1=170mm、B1=170mm、L2=270mm、B2=230mm、S=215mm、S1=215mm、R=45mm、l2=80mm、
d(R7)=、d1(R7)=
圖4-16 下模座
4.7 計(jì)算拉深模具閉合高度,校核壓力機(jī)
在通過計(jì)算模架的閉合高度,校核所選的模架選用是否合適,再配合前面的拉深工序壓力等參數(shù)進(jìn)一步校核壓力機(jī)。
4.7.1模具閉合高度的計(jì)算
模具的閉合高度(H)是應(yīng)指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí),上模座上平面與下模座下平面之間的距離,即:
式中: ———上模座厚度,40mm
——— 下模座厚度,45mm
———中墊板厚度,20mm
———落料凹模厚度,20mm
———卸料板厚度,12mm
———固定板厚度,16mm
———墊板厚度,6mm
———彈簧閉合高度22.5mm
———安全高度,8mm
———拉深件厚度,0.5mm
所以H=208mm。
4.7.2 校核壓力機(jī)
壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)該必須大于或等于拉深力,再根據(jù)模具的閉合高度,這兩部分綜合起來選擇合適參數(shù)的壓力機(jī)。
經(jīng)由J23-25壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù),綜合以上資料里的計(jì)算說明J23-25型四柱萬能壓力機(jī)符合本設(shè)計(jì)的要求,所以可行。
5 結(jié)束語
歷經(jīng)近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,敬請各位老師對我做的設(shè)計(jì)進(jìn)行最后的檢查。
通過參考,進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的各種模具信息,詢問有關(guān)模具知識(shí)的教師,尤其是具體的問題,可以在模具中的實(shí)際應(yīng)用中遇到的,使我在這短暫的時(shí)間里,了解模具有一個(gè)質(zhì)的飛躍,拉絲模的成型方法的設(shè)計(jì),成型零件的設(shè)計(jì),成型零件的加工,主要工藝參數(shù)的計(jì)算,總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的組件有了進(jìn)一步的了解與掌握。
模具的使用非常廣泛,在當(dāng)今的社會(huì)生活中,掌握模具設(shè)計(jì)方法的工作和未來的發(fā)展具有重要的意義。本設(shè)計(jì)采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件,目的就是為了降低模具從設(shè)計(jì)到試制到生產(chǎn)加工的時(shí)間成本與物質(zhì)成本,符合現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)地高效快速原則。在設(shè)計(jì)過程中發(fā),處處以最大限度降低成本為衡量標(biāo)準(zhǔn),并同時(shí)注重設(shè)計(jì)與制造的差異性,力求將這種差異性在符合設(shè)計(jì)要求的情況下減少至幾近消除。
從陌生到開始接觸,從了解到熟悉,這是每個(gè)人都要學(xué)習(xí)的東西必要的一般過程,所以是我的結(jié)晶過程的理解。經(jīng)過兩個(gè)月的努力,我相信,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提供一個(gè)圓滿的句號(hào)大學(xué)四年的職業(yè)生涯中,為將來事業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
但由于本人水平有限,設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多不當(dāng)之處或者錯(cuò)誤,敬請老師指正,我不勝感激。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]
翁其成、徐新成主編 《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社
[2]
周玲主編 《沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解》 化學(xué)工業(yè)出版社
[3]
張 玉、劉平主編 《幾何量公差與測量技術(shù)》 東北大學(xué)出版社
[4]
陳于平、周兆云主編 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社
[5]
譚建榮主編 《圖學(xué)基礎(chǔ)教程》 高等教育出版社
[6]
劉鴻文主編 《材料力學(xué)》 高等教育出版社
[7]
郭成、儲(chǔ)家佑主編 《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊》 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社
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佘銀柱主編 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 北京大學(xué)出版社
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王孝培主編 《沖壓設(shè)計(jì)工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社
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肖祥芷、王孝培主編 《中國模具設(shè)計(jì)大典》 江西科學(xué)技術(shù)出版社
[11]
韓英淳主編 《簡明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊》 上??茖W(xué)技術(shù)出版社
[12]
高軍、李熹平、修大鵬等編著 《沖壓標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》 化學(xué)工
業(yè)出版社
[13]
模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編 《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》 機(jī)械工業(yè)出版
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于就泗,齊發(fā)主編 《機(jī)械工程材料》 大連理工大學(xué)出版社
[15]
郭紀(jì)林主編 《中文版AutoCAD2004實(shí)用教程》 大連理工大學(xué)出版社
[16]
邵立新、夏素民、孫江宏等主編 《Pro/ENGINEER Wildfire 3.0》 清
華大學(xué)出版社
致 謝
在這次設(shè)計(jì)過程中得到了段武茂等老師以及許多同學(xué)及親人朋友的幫助,特別是段武茂老師的悉心指導(dǎo),讓我受益匪淺。在此,對關(guān)心和指導(dǎo)我的各位老師和幫助過我的同學(xué)朋友親人表示衷心的感謝!
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