沖裁復合模的設計正文

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。現(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,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟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)值預計為260270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,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計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)展狀況目前,我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進工業(yè)國家相比仍有較大差距.近年來對模具技術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。（2）發(fā)展了一些多任務位級進模,硬質(zhì)合金模和簡單經(jīng)濟模具等新產(chǎn)品。（3）研究和應用了一些新技術和新工藝。（4）模具加工設備的生產(chǎn)已具有一定的基礎。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標磨床,計算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機床,高精度的電火花機床等。（5）模具計算器輔助設計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,高壽命模具的應用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術主要朝著如下幾個方面發(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,多任務位級進模,少無廢料級進模等先進,經(jīng)濟的模具。(2) 發(fā)展各種簡易模具,如低熔點合金模,超塑性模,鋅基合金模等。(3) 實現(xiàn)模具標準化,進行模具專業(yè)化生產(chǎn)。(4) 發(fā)展各種高效,精密,自動化的模具加工設備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽極切割機床,砂線切割機床,激光切割機床等高級設備。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)軌跡坐標銑床。CNC低速走絲精密線切割機床,各種高精度電火花機床,精密電解成形機,三坐標測量機等精密加工設備和加工中心,并逐步實現(xiàn)模具自動加工系統(tǒng)。(5) 開發(fā)和應用模具CAD/CAM技術,提高模具設計質(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,一方面研究高強度,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 設計任務書（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 ； 要求設計落料，沖孔復合模；圖2-1工件圖2.2 沖壓件工藝的分析工件如上圖所示，我開始考慮用級進模，因為級進沖模在設計上比較靈活，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和經(jīng)濟兩方面的內(nèi)容。在技術方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特點,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,尺寸大小,設計基準,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,對模具的結構形式及制造精度要求等都有很大關系,因此,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認真加以分析,尤其應該注意分析零件在沖壓加工中的難點所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時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°?？紤]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.因為要和下蓋接觸,所以兩側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 設計計算說明書（SS）3.1 確定沖壓的基本工序如上圖零件圖所示，該零件行進沖壓加工的基本工序為沖孔、落料。根據(jù)零件要求進行工藝計算分析。3.2 確定基本工序的尺寸公差零件圖上的尺寸未標注公差，按照IT14級確定工件的公差。經(jīng)查表（GB180079）得各尺寸的公差為：查表得： 42-0.620200+0.52， 240+0.52，40+0.33.3 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，兩零件之間按照圓形取搭邊值a=1.2mm，側邊搭邊值取a1=1.5 。所以進料步距為S0=43.2mm。 條料寬度的計算：B =（D+2a1）-0查表2-12得=0.5 ；所以B =（42+2X1.5）-0.50=45-0.50mm。3.4 計算工序壓力P0=PP推P沖=KL沖t=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KNP落=KLt08鋼查表抗剪強度360,取P落=KL落t=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KNP= P沖P落=32.564.5 =97KN計算推料力：P推=n×K2×P沖查表1-7得K2=0.050，取n=4，P推=4×0.055×32.5=7.15KN計算總的沖壓力：P0=P+P推=977.15=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×（64.532.5）=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沖沖孔時所用的沖裁力；P落落料時所用的沖裁力；為材料的抗剪強度；L沖為沖孔輪廓的周長；L落為落料輪廓的周長；3.5 沖壓設備的的選擇為使壓力機能安全工作，?。海?.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；電動機功率：2.2KW。3.6 確定壓力中心 根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，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=(43.2-X)P由此計算得X=14.474mm。3.7 沖模刃口尺寸及公差的計算（1）沖孔凸模刃口尺寸計算：dp=（dmin+）-p0內(nèi)孔基本尺寸為20的刃口尺寸dp1：因為 d1min=20mm； 查公差表得=0.52 ，p=0.25×=0.13；查表2-21得 =0.5所以 dp1=20.26-0.130mm內(nèi)孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2：因為d2min=22mm ，查公差表得=0.52 ，p=0.13；所以 dp2=22.26-0.130mm內(nèi)孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3：因為d3min=4mm ；查公差表得=0.3 ，p=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=0.62mm d=0.155，因為 Dmax=42mm ，Dd=（Dmax-）0+ =41.690+0.155mm。(3)凸凹模內(nèi)部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實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)凹模刃口實際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。3.8 確定個主要零件的結構尺寸(1) 凹模外形尺寸的確定凹模厚度H的確定：H=（0.1×）1/3 P0=N所以H=21.8mm查模具設計與制造實訓表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=25820=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（滑動導向后側導柱模架）。3.9 工藝方案的確定 在工藝分析的基礎上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進行必要的工藝計算,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,設備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟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.確定工藝方案時應考慮到以下內(nèi)容。專心-專注-專業(yè)