油泵調節(jié)墊片沖壓模設計【沖孔落料復合?!俊菊f明書+CAD】
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指導教師:胡淑芬 油泵調節(jié)墊片沖壓模設計油泵調節(jié)墊片沖壓模設計 設計人:肖建春 學 號:(20050452)模具的設計2.1沖壓件的工藝分析 該零件圖由簡單直線和圓弧構成,形狀對稱,復雜程度一般,外形總體尺寸95x60 x0.2 mm。由于零件尺寸精度和表面質量沒有特別要求,所以認為一般沖壓加工方法能夠符合要求,本設計按公差等級IT14計算。沖裁件內形及外形的轉角處應盡量避免尖角,本設計一律采用R1作為過渡尖角圓弧半徑,以便于模具加工,減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。本設計采用的材料為普通黃銅,質地較軟,具有良好的沖壓性能,且目前市場價格低廉,經濟性好,便于大批量生產。2.2沖壓方案的制定方案一:單工序沖裁模 單工序沖裁模結構簡單、制造周期短、成本低、但模具壽命低、沖裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形狀簡單、批量小或試制件。方案二:級進模 級進模比單工序模生產率高,減少了模具和設備的數量,工件精度較高,便于操作和實現生產自動化。但成本較高,一般適用于大批量生產小型沖壓件。方案三:復合模 復合模的特點是生產率高,沖裁件的內孔與外緣的相對位置精度高,沖模的輪廓尺寸較小,適宜沖薄件,也適宜沖脆性或軟質材料。但復合模結構復雜,制造精度要求高,成本高。復合模主要用于生產批量大的沖裁件。綜上比較,考慮到零件形狀有一定復雜性,采用復合模更為經濟,由于工件材料較軟且厚度較薄,這里采用正裝式復合模。2.3 模具材料的選擇與熱處理 模具鋼選擇的不同直接影響生產率,一般主要根據沖壓件的材料和生產的規(guī)模來選取,經分析,這里我們選取的模具鋼為 ,屬空淬模具鋼,具有深的空淬硬化性能,這對于要求淬火和回火之后必須保持其形狀的復雜模具是極為有益的。該鋼耐磨性介于錳型和高碳高鉻型工具鋼之間,但其韌性比任何一種都好,特別適合用于要求具備好的耐磨性同時又具有特殊好的韌性的工具。使用前要經過等溫退火、淬火和回火三道熱工藝處理。等溫退火加熱至,保溫2h,爐冷至 ,等溫保溫4h,出爐空冷。淬火要先經過兩次預熱,最終加熱至940960 ,空冷,硬度可達6265HRC。回火是為了消除殘余應力和穩(wěn)定組織,最終組織硬度達到6064HRC。2.4 排樣計算條料寬度及確定步距 排樣方案對材料利用率、沖件質量、生產率、模具結構與壽命等有重要影響,本設計采用有廢料排樣。根據工件形狀采用單排樣方式,如下圖2.5計算沖裁力和壓力中心的確定2.5.1)沖裁力 通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值,它是選用壓力機和設計模具的重要依據之一。平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計算:F=KLt L沖裁周邊長度;t材料厚度;材料抗剪強度;K修正系數;2.5.2)壓力中心的確定 考慮工件形狀圓弧段比較多,用計算的方法計算非常繁瑣,這里我采用懸掛法來確定工件的壓力中心,具體做法是用勻質細金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件,然后用縫紉線將模擬件懸吊起來,并從吊點作鉛直線,再取模擬件的另一點,以同樣的方法作另一鉛直線,兩直線的交點即為壓力中心。在模擬件上任取一點A,用細線系住并懸掛起來,待其模擬件穩(wěn)定不動后,作鉛直線AG與OX相交于G,點G(39.8,0)即為沖件壓力中心點。2.6 壓力機的選擇 壓力機的公稱壓力應大于或等于50.036KN,由此查詢國家標準(GB/T 143471993)選擇公稱壓力為63kN的類開式固定標準工作臺。2.7 確定凸凹模間隙,計算凸凹模刃口尺寸確定凸、凹模合理間隙的方法有理論法和查表法兩種。由于理論計算法在生產中使用不方便,常用查表法來確定間隙值。查相關資料有:根據凸凹模的加工方法的不同,刃口的計算方法也不同,基本上可分為兩類:凸模與凹模分別加工法,凸模與凹模配合加工法。2.8 工作零件的設計及計算2.8.1凹模 凹模外形有圓形和矩形,結構有整體式和鑲拼式,刃口也有平刃和斜刃。這里采用矩形整體式平刃刃口的凹模。凹模輪廓尺寸確定:在生產中,通常根據沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸,或凹??卓谌斜陂g的距離,按經驗公式來確定。凹模高度H:H=ks垂直于送料方向的凹模寬度B B=s+3H送料方向凹模的長度L L=s1+2s2式中 s垂直于送料方向的凹模刃壁間最大距離;s1送料方向的凹模刃壁間最大距離;s2送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離,可查表;k系數,考慮板料厚度的影響,可查表則 H=0.25為設計簡便,凹模的輪廓尺寸為160 x100 x15 mm。凸模的設計是由沖件的形狀和尺寸決定的,凸模的固定方法有臺肩固定、鉚接、螺釘、銷釘及粘接劑澆注法固定等,本設計需用到的凸模為一個帶凸臺的大凸模和三個相同的小圓形凸模,均安裝在模具的下模,且都固定在同一固定板上。凸模長度計算:根據模具結構,并考慮修模、操作安全、裝配等的需要確定。L=h1+h2+h3h1凸模固定板厚度,這里取12 mm(即凹模厚度的80%);h2凹模墊板厚度,這里取12mm;h3凹模厚度;則 L=12+12+15=39 mm 凸模強度與剛度的校核,由于沖件厚度較薄且硬度較低,所以凸模的強度和剛度一定足夠,這里不再計算。2.8.3凸凹模 在復合模沖裁中,凸凹模的內外邊緣均為刃口。由于內外緣之間的壁厚是決定于沖裁件的孔邊距,所以,當沖裁件孔邊距較小時,必須考慮凸凹模強度,而本設計凸凹模的孔邊距均大于其允許最小值,所以適合采用復合模進行沖裁,凸凹模內外緣刃口形式均采用平刃型。凸凹模長度計算:主要根據模具結構,并考慮模具結構,操作安全,裝配等的需要確定,可按下式計算:L=h1+h2+h式中 h1凸凹模固定板厚度,這里取12mm;h2固定卸料板厚度,這里取10mm;h增加長度。固定板至卸料板之間彈性元件的高度,取20mm;則 L=12+10+20=42mm2.9 定位零件 為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件,必須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,即必須正確定位。本設計選用固定式擋料銷作為定位零件,固定式擋料銷結構簡單,制造容易,現已標準化,參照JB/T7649.101994選取A型擋料銷:A8JB/T7649.10。2.10 卸料裝置 卸料裝置的作用是當沖模完成一次沖壓之后,把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來,以便沖壓工作繼續(xù)進行。其結構形式有固定、彈壓和廢料切刀式等,這里選用彈壓式的卸料裝置,其基本零件有卸料板、彈性元件(彈簧和橡膠)、卸料螺釘等。2.11 推件裝置推件裝置一般是剛性的,其基本零件有打桿、推板、推桿等。其裝配示:2.12 頂件裝置 頂件裝置一般式彈性的,其基本零件是頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器,這種結構的頂件力容易調節(jié),工作可靠,沖裁件的平直度較高,其裝配圖示意圖如下:2.13固定板、墊板的設計與選用 凸模固定板的作用是將凸模或凸凹模連接固定在正確位置上,標準凸模固定板有圓形、矩形和單凸模固定板等多種形式,這里采用矩形的固定板,根據模具結構分析,本設計需在凸模和凸凹模采用矩形的固定板固定。墊板主要用于直接承受和擴散凸(凹)模傳來的壓力,防止模座承受過大壓力而出現凹坑,影響模具正常工作。墊板厚度一般取612mm,外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。固定板、墊板的基本結構、尺寸可按GB2858.181 GB2858.6,GB2859.GB2859.6選取。2.14 模架的設計與選用 模架由上下模座、導柱、導套等組成。按GB/T 2851.51990選擇對角導柱模架,模架的總體外形尺寸為160 x100 x140165mm。上模座設計:依據所選的標準模架的型號,上模座的外形尺寸為160 x100 x25mm,材料為HT200,調質處理。下模座設計:依據所選的標準模架的型號,下模座的外形尺寸為160 x100 x30mm,材料為HT200,調質處理。導柱導套設計:本設計采用在中、小型模具中應用最廣的滑動導向副結構?;瑒訉蚋庇蓪е?、導套組成,如下圖所示:2.15 模柄的設計和選用 本設計采用旋入式模柄結構,可以保證較高精度的同軸度和垂直度,此模柄與上模座的連接,采用過度配合 。模柄的外形尺寸(直徑深度)為3050mm,但模柄露出上模座的高度應該比模柄孔深度小515mm,因此取露出上模座的高度h=40mm。2.16 緊固件的選用 螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用,設計時 主要是確定它的規(guī)格和緊固位置,螺釘主要承受拉應力,用來連接零件。本設計除特殊說明外都使用M860的內六角圓柱頭螺釘緊固,采用公稱直徑為650mm的圓柱銷定位。2.17 繪制模具總裝配圖
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