沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)正文

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 1 緒 論 1.1 模具概述 伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術(shù)含量不斷提高,多功能復(fù)合模得到進(jìn)一步的發(fā)展,熱流道技術(shù)和模具標(biāo)準(zhǔn)件日益得到廣泛的應(yīng)用,同時(shí)塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260～270億元,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。 當(dāng)今世界,工業(yè)正日益朝著批量化的方向發(fā)展。這樣對沖壓生產(chǎn)提出了自動

2、化,智能化的要求;從而使模具向簡單化、調(diào)試方便快速性方向發(fā)展,對生產(chǎn)人員要求的普遍性提高。同時(shí)伴隨生產(chǎn)還有許多的問題,比如噪音問題,生產(chǎn)的安全性問題,所有這些問題要獲得真正有效的解決都離不開沖壓生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)工藝方案的制訂,生產(chǎn)人員的狀況,生產(chǎn)現(xiàn)場的管理等;而最為重要的是模具設(shè)計(jì)與制造的能力的提高。展望未來,沖壓生產(chǎn)還有許多可提高之處。 1.2 沖模發(fā)展?fàn)顩r 目前,我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進(jìn)工業(yè)國家相比仍有較大差距.近年來對模具技術(shù)的探索和研究主要取得了以下成果: （1）研究了幾十種模具新鋼種及硬質(zhì)合金,鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新型材料,并采用了一些熱處理新工藝,模具壽命有所提高。 （

3、2）發(fā)展了一些多任務(wù)位級進(jìn)模,硬質(zhì)合金模和簡單經(jīng)濟(jì)模具等新產(chǎn)品。 （3）研究和應(yīng)用了一些新技術(shù)和新工藝。 （4）模具加工設(shè)備的生產(chǎn)已具有一定的基礎(chǔ)。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標(biāo)磨床,計(jì)算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機(jī)床,高精度的電火花機(jī)床等。 （5）模具計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造已有多家單位正在研究開發(fā),有些已經(jīng)投入使用。 隨著工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)模具需求量都在激增,其中高精度,高效率,高壽命模具的應(yīng)用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術(shù)主要朝著如下幾個(gè)方面發(fā)展: (1) 發(fā)展高精度,高效率,高壽命的模具,例如高速沖床所用的模具,多任務(wù)位級進(jìn)模,少無廢料級進(jìn)模等先進(jìn),經(jīng)濟(jì)的模具。 (2)

4、 發(fā)展各種簡易模具,如低熔點(diǎn)合金模,超塑性模,鋅基合金模等。 (3) 實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)行模具專業(yè)化生產(chǎn)。 (4) 發(fā)展各種高效,精密,自動化的模具加工設(shè)備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽極切割機(jī)床,砂線切割機(jī)床,激光切割機(jī)床等高級設(shè)備。粗加工用的高速銑床,高速磨床等.精加工用的數(shù)控電氣仿形床,數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)銑床。CNC低速走絲精密線切割機(jī)床,各種高精度電火花機(jī)床,精密電解成形機(jī),三坐標(biāo)測量機(jī)等精密加工設(shè)備和加工中心,并逐步實(shí)現(xiàn)模具自動加工系統(tǒng)。 (5) 開發(fā)和應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù),提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,提高制造精度,縮短制造周期。 (6) 研究模具新材料,一方面研究高強(qiáng)度,

5、高耐磨及有些特殊性能的合金模具鋼;另一方面研究簡易模具的材料。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書（JR） 2.1 零件方案 零件的名稱：沖壓墊片（如下圖所示）； 生產(chǎn)批量：大批量； 材料：08F 板厚：t =2 mm ； 要求設(shè)計(jì)落料，沖孔復(fù)合模； 圖2-1工件圖 2.2 沖壓件工藝的分析 工件如上圖所示，我開始考慮用級進(jìn)模，因?yàn)榧夁M(jìn)沖模在設(shè)計(jì)上比較靈活，但后來想這種形狀較為簡單，由于產(chǎn)品批量較大，精度比較要求一般，我采用復(fù)合模，一套模具完成此工件的加工。 產(chǎn)品工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的內(nèi)容。在技術(shù)方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特

6、點(diǎn),尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求;在經(jīng)濟(jì)方面,主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量,分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。因此,中壓件的工藝分析,主要討論在不影響零件使用的前提下,能否以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法沖壓出來,能夠做到的,表示該沖壓件的工藝性好,反之，工藝性差。 影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),公差等級和形狀位置誤差要求,材料的厚度及成形后允許的變薄量,材料的機(jī)械性能和沖壓性能,在沖壓過程中產(chǎn)生的回彈,翹曲的可能性,毛刺大小和方向要求等。這些因素對確定沖壓工序的性質(zhì),數(shù)量和順序,對模具的結(jié)構(gòu)形式及制造精度要求等都有很大關(guān)系,因此

7、,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認(rèn)真加以分析,尤其應(yīng)該注意分析零件在沖壓加工中的難點(diǎn)所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時(shí)不必采用特殊的控制措施,工藝過程簡單而且壽命長,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,操作方便等.如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差,則應(yīng)該在不影響使用要求的前提下,對零件的形狀,尺寸及其它要求作必要的修改。 此零件外形對稱,無尖角,成品的精度要求不是很高,外形公差要求為±0.25mm,角度公差要求為±1.00°。 考慮到裝配的要求,抽孔必須保證抽起高度,孔距有位置要求,但孔徑無公差配合.因?yàn)橐拖律w接觸,所以兩側(cè)的小孔位置也必須保證。 由以上分析可知,該零件為板材沖壓件,尺寸精度要求不

8、高,工藝上雖有難度,但易于刻服,又屬批量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。 3 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（SS） 3.1 確定沖壓的基本工序 如上圖零件圖所示，該零件行進(jìn)沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔、落料。根據(jù)零件要求進(jìn)行工藝計(jì)算分析。 3.2 確定基本工序的尺寸公差 零件圖上的尺寸未標(biāo)注公差，按照IT14級確定工件的公差。經(jīng)查表（GB1800—79）得各尺寸的公差為： 查表得： Φ42-0.620　φ200+0..52， 240+0..52，40+0..3 3.3 排樣及材料的利用率 毛坯直徑為42，考慮操作方便，采用單排排樣。 首先查表明確搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩

9、零件之間按照圓形取搭邊值a=1.2mm，側(cè)邊搭邊值取a1=1.5 。 所以進(jìn)料步距為S0=43.2mm。 條料寬度的計(jì)算： B =（D+2a1）-Δ0查表2-12得Δ=0.5 ； 所以B =（42+2X1.5）-0.50=45-0.50mm。 3.4 計(jì)算工序壓力 P0=P＋P推 P沖=KL沖tτ=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KN P落=KLt 08鋼查表抗剪強(qiáng)度～360,取 P落=KL落tτ=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KN P= P沖＋P落=32.5＋64.5 =97KN 計(jì)算推料力： P推=n×K2×

10、P沖 查表1-7得K2=0.050， 取n=4， P推=4×0.055×32.5=7.15KN 計(jì)算總的沖壓力： P0=P+P推=97＋7.15=104.15KN。 卸料力有兩種即下模卸條料的力PS1和上模卸工件的力PS2： PS1=0.05×64.5=3.225KN； PS2=0.05×（64.5＋32.5）=4.85KN。 式中：P0——理論上總的沖壓力； P —總的沖裁力； P推——總的推件力； P沖——沖孔時(shí)所用的沖裁力； P落——落料時(shí)所用的沖裁力； Τ—為材料的抗剪強(qiáng)度； L沖——為沖孔輪廓的周長； L落——為落料輪廓的周長； 3.5 沖壓設(shè)備的

11、的選擇 為使壓力機(jī)能安全工作，取： ≥（1.6-1.8）p.=177.055KN； 公稱壓力：250KN； 滑塊塊行程：100mm； 最大封閉高度：270mm； 連桿調(diào)節(jié)量：55mm； 滑塊底面尺寸：左右 250； 前后 220； 工作臺尺寸：1345X950mm； 模柄孔尺寸：40X60mm； 工作臺板厚度：50mm； 最大大角度：30； 電動機(jī)功率：2.2KW。 3.6 確定壓力中心 根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對稱，故落料和沖孔的中心都在工件的幾何中心，根據(jù)力矩平衡原理得： PX

12、=(43.2-X)P 由此計(jì)算得X=14.474mm。 3.7 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 （1）沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算： dp=（dmin+ΧΔ）-δp0 內(nèi)孔基本尺寸為20㎜的刃口尺寸dp1： 因?yàn)?d1min=20mm； 查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.25×Δ=0.13； 查表2-21得 Χ=0.5 所以 dp1=20.26-0.130mm 內(nèi)孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2： 因?yàn)閐2min=22mm ，查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.13； 所以 dp2=22.26-0.130mm 內(nèi)孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3： 因?yàn)閐3min

13、=4mm ；查公差表得Δ=0.3 ，δp=0.075； 所以dp3=4.150-0.075mm （2）落料凹模刃口尺寸： 壓圈外圓基本尺寸為42mm， 查公差表得Δ=0.62mm δd=0.155， 因?yàn)?Dmax=42mm ， Dd=（Dmax-ΧΔ）0+δ =41.690+0.155mm。 (3)凸凹模內(nèi)部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。 凸凹模外部刃口尺寸根據(jù)凹模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。 3.8 確定個(gè)主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 (1) 凹模外形尺寸的確定 凹模厚度H的確定： H=（0.

14、1×）1/3 P0=N 所以H=21.8mm 查≤模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)≥表6-2取H=25mm C=34mm 根據(jù)壓力中心圖可以得出凹模外徑D=110 （2）取凸凹模墊板的厚度為9mm，直徑為110mm。 （3）取凸凹模固定板的厚度為15mm，直徑為110mm。 （4）取回程卸料板的厚度為10mm，直徑為110mm。 （5）取凹模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。 （6）取凸模固定板的厚度為20mm，直徑為110mm。 （7）取凸模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。 （8）凸模長度的確定： L凸=h1+h2+h3=25＋8＋20=53mm 其中h1為凹模厚度25mm，h2為凹模墊板厚度8mm，h3為凸模固定板厚度20mm。 （9）模架的選用： 選用125×125×160-190I GB/T 285.3-90（滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架）。 3.9 工藝方案的確定 在工藝分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進(jìn)行必要的工藝計(jì)算,然后分析沖壓件的沖壓性質(zhì),沖壓次數(shù),沖壓順序和工序組合方式,提出各種可能的沖壓工藝方案.通過對產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)效率,設(shè)備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合分析和比較,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案.確定工藝方案時(shí)應(yīng)考慮到以下內(nèi)容。 專心---專注---專業(yè)