空調(diào)墊片沖孔落料級進模具【說明書+CAD】

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方式一：直排（見圖1）方式二：直對排（見圖2）排樣的各種參數(shù)計算見下表：（參考文獻3）項目分類項目公式結果備注直排沖裁件面積SS=34572查表1得，最小搭邊值=2.5mm1=2.2mm由于材料很軟，易于沖裁成型，不采用側壓裝置，即可滿足精度要求。條料與導料板間隙Cmin=1mm條料寬度BB=（Dmax+C+2）125mm步距HH=45+2.247.2mm材料利用率%58.6%直對排沖裁件面積SS=34572條料寬度BB=（Dmax+C+2）172.2mm步距HH=45+2.247.2mm材料利用率%85%通過對兩種排樣方法各種參數(shù)的對比，可見直對排的材料利用率比直排高，應采用直對排。沖壓設計成隔位沖壓，可顯著減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉1800，再沖壓第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖出第二部分工件。3.2， 沖壓力的計算模具采用的是級進模，擬選彈性卸料、下出件。沖壓力的各種計算見下表：（參考文獻3）項目分類項目公式結果備注沖壓力落料力P125712NL=321.4mmL為零件周邊長度MPa沖孔力P26531.2NL=81.24mmMPat 為條料厚度卸料力PXPx=KxP11542.72N查表2知，KX=0.06KX為卸料力系數(shù)推件力PTPT=nKTP13085.44Nn-同時卡在凹模洞的沖裁件數(shù)，n=取凹模洞口直刃壁高度h=4mm則n=4mm，查表2知，KT=0.06KT為推件力系數(shù)則沖壓工藝的總沖裁力FF=P1+PT+PX+P2=36871.36N3.3， 壓力中心的確定及相關計算按比例畫出凹模型口的形狀，如下圖3設定坐標系X0Y，將坐標原點建立在對稱中心線上，將零件周邊分成L1、L2、L7基本線段，求各線段的重心位置。然后再計算出壓力中心C（X0，Y0）點的坐標。（參考文獻3）X0=17.82 Y0=15.65 （圖3）壓力中心的確定及相關計算：（參考文獻3）基本要素的長度L/mm各基本要素壓力中心的坐標值xyL1=31.4mmx=-56.29y=23.6L2=132mmx=-17y=23.6L3=25mmx=16y=23.6L4=88mmx=38y=23.6L5=81.64mmx=38y=23.6L6=45mmx=60y=23.6L7=81.64mmx=38y=-23.6合計L合=484.68mmX07.82Y015.65有以上計算的結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點O。選用J23-25開式雙柱可傾壓力機，C點仍在壓力機模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。3.4， 工作零件刃口尺寸的計算由于工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。所以，工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算。由于材料為純鋁，厚度為2mm，查表3得：（參考文獻3） Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm由于零件精度為IT12IT13 級，則取磨損系數(shù)X=0.75。零件的形狀簡單，設凸凹模分別按IT6IT7級加工制造。取： 校核： 滿足要求。落料凸凹模尺寸計算： （為工件制造公差）L=mm mmmmmm沖孔凸凹模尺寸計算 （為工件制造公差）的孔 3.5， 卸料橡膠的設計彈壓卸料既起卸料作用有起壓料作用，沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。由于純鋁的材料很軟，所以采用彈性卸料裝置。選用橡膠為彈性元件。選取4塊橡膠的厚度一致，保證模具不會受力而傾斜，防止受力不均勻，保證模具正常工作，提高模具壽命。所選橡膠的尺寸及計算見下表：（參考文獻3）項目公式結果備注卸料板工作行程hI6mm為凸模凹進卸料板的高度2mm，為凸模沖裁后進凹模深度2mm項目公式結果備注橡膠工作行程HI10mmH修為凸模修模量4mm橡膠自由高度H自由H自由=4HI40mm一般取HI為H自由的25%橡膠預壓縮量H預H預=H自由15%6mm一般取H預為（10%15%）H自由每個橡膠承受的載荷F1F1=F卸/4385.86N選用4個圓桶形橡膠橡膠的外徑D72mm為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，p=0.5MPa校核橡膠自由高度H自由0.5H自由/D=0.5561.5滿足要求橡膠的安裝高度H安H安=H自由-H預34mm4， 模具的總體設計4.1， 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型選用級進模。4.2， 定位方式的選擇因為模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用始用擋料銷和活動擋料銷粗定距，導正銷精定距。4.3， 卸料、出件方式的選擇工件的厚度為2mm，相對較薄，卸料力也比較小，則可采用彈性卸料。又因為是級進模大批量生產(chǎn)，采用下出件便于操作與提高生產(chǎn)效率。4.4， 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件的質(zhì)量，也為了方便安裝調(diào)整，該級進模采用中間導柱的導向方式。（參考文獻3）5， 主要工作零件設計5.1， 工作零件的結構設計5.1.1， 落料凸模結合工件外形并考慮到加工及經(jīng)濟效益，將落料凸模設計成整體直通式，采用線切割加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長計算如下： L=h1+h2+t+h=（20+14+2+24）mm=60mmL凸模長度（mm）凸模固定板的厚度（mm）卸料板厚度（mm）條料厚度（mm）增加長度。包括凸模的修磨量4mm、凸模進入凹模的深度2mm、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般去1020mm，這里取18mm。由于工件材料易于沖壓成型，所需壓力比較小，凸模的材料可選用T10A，淬硬HRC5660。具體結構見下圖4：（圖4）5.1.2， 沖孔凸模由于沖孔只有一個260+0.24，則可將凸模采用臺階式，一方面加工方便，另一方面也便于裝配和更換，采用T10A鋼淬硬HRC5660。沖孔凸模的結構和尺寸見下圖5： （圖5） K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表4可知取k=0.2b凹模刃口垂直送料方向的最大尺寸，取b=120mm5.1.3， 凹模凹模采用整體式凹模，采用線切割機床加工。凹模厚度 H=kb=0.2x120=24mm （15mm） 所以取整數(shù)值，凹模厚度 H=30mm凹模壁厚 C=（1.52）H （3040mm）則取凹模壁厚 C=45mm凹模寬度 B=b+2C=（120+2x45）=210mm凹模長度 L取190mm （送料方向）凹模輪廓尺寸為 ，采用T10A鋼，淬硬HRC5862。凹模型孔采用階梯形直壁式，結構見下圖6：圖6圖75.2， 定位零件的設計落料凸模下部設置一個導正銷，用260+0.24孔作導正孔，260+0.24導正孔的導正銷的結構如圖7所示。導正應在卸料板壓緊之前完成導正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面2mm，所以導正銷直線部分的長度為2.2mm。導正銷采用H7/h6配合壓入落料凸模下端導正銷孔，再用M10的螺釘固定。導正銷材料選用T10A鋼，淬硬HRC5054。起粗定距作用的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標準件，規(guī)格為816。擋料銷與導正銷之間的距離計算：=28.8mmS送料步距DT落料凸模直徑D擋料銷頭部直徑，取D=8mm S1擋料銷與落料凸模的中心距始用擋料銷選用標準件5.3， 導料板的設計導料板的內(nèi)側與條料接觸，外側與凹模齊平，導料伴與條料之間的距離取1mm，確定導料板的寬度為18.4mm（已知導板間的距離為173.2mm）。導料板的厚度按表5選擇為8mm。導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。當條料過長時，可選擇在導料板進料端安裝承料板。導料板的結構見附圖。5.4， 卸料部件的設計5.4.1， 卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，總厚度為14mm，凸臺厚度確定如下： H導料板高度 T條料的厚度 h卸料板凸臺的高度在模具工作時要保證卸料板的凸臺與導料板不相互影響，取卸料板凸臺與導料板之間的間隙為1mm，則確定卸料板凸臺寬度為171.2mm。卸料板與凸模之間采用H7/h6配合制造，按表6查取卸料板與凸模之間的單邊間隙Z為0.15mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC，卸料板的結構見附圖。5.4.2， 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M1010mm。材料選用45鋼，頭部淬火HRC4045。卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，使卸料板超出凸模端面2mm，有誤差時通過調(diào)節(jié)螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。5.5， 模架及其他零部件的設計模具采用的是中間導柱模架，導柱在模具中間位置，沖壓時可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。由凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格為GB2851.6-81導柱d/mmL/mm分別為35190mm，32190mm；導套d/mmL/mmD/mm分別為3511550mm，3211545mm上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取20mm，固定板厚度H固取24mm（固定板厚度為0.8倍的凹模厚度），下模座厚度H下模取50mm，該模具的閉合高度： H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =45mm+20mm+60mm+30mm+50mm-2mm =203mm式中：L凸模長度，L=60mm H凹模厚度，H=30mm H2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm。模座均采用Q235材料制造，導套及導套用材料T8制造，熱處理淬火硬度HRC5862。墊板采用45鋼做材料，凸模固定板采用45鋼做材料，淬火硬度HRC4550。由以上計算可見該模具的閉合高度小于所選壓力機J23-25開式雙柱可傾壓力機的最大裝模高度（220mm），可以使用。（參考文獻3，4，7，8，9，10）6， 模具總裝圖通過以上的設計，可以得到如附圖所示的模具的總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（2個）、凸模固定板以及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。所有部件有選用的標準螺栓或螺釘、銷釘連接固定。下模部分主要有下模座、凹模板、導料板（條料過長時可裝配承料板）等組成。采用下出件，沖孔廢料和落料的成品均由漏料孔漏出。模具的主要工作過程如下（參照總裝配圖）：條料送進時采用始用擋料銷做22第一個工位定位，活動擋料銷18作為粗定距，在落料凸模上裝有一個導正銷，利用條料上沖出的26的孔作導正銷孔進行導正，以此作為條料送進中的精確定距。操作完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在活動擋料銷18上，并向前推進，靠緊，沖壓時凸模上的導正銷再做精確定距。落料完成后，由卸料板卸掉卡在凸模上的條料，沖孔廢料和落料成品有漏料孔漏出，再繼續(xù)送進條料進行下次沖裁。活動擋料銷位置的設定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中的粗定位完成以后，當用導正銷作精確定距時，由導正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。采用這種方法定距，精確程度可達到0.02mm。（參考文獻3，5，6）7， 沖壓設備的選定通過前面對壓力機裝模高度、壓力中心、沖裁力等的校核，選擇的開式雙柱可傾壓力機J23-25能滿足使用要求。壓力機的主要參數(shù)如下：公稱壓力：250kN滑塊行程：65mm滑塊行程次數(shù)：55次min-1最大閉合高度：270mm封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm最大裝模高度：220mm連桿長度：55mm工作臺尺寸（前后）：370mm （左右）：560mm墊板尺寸（厚度孔徑）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm床身最大可傾角度：300（參考文獻2，7）8， 模具零件加工工藝本沖裁級進模的個主要工作零件及相關主要部件，均采用線切割加工，詳細過程，見工藝規(guī)程卡。（參考文獻3，4）9， 模具的裝配在裝配只前，必須仔細研究圖樣，根據(jù)該模具結構特點和技術要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應該檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸，凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術要求進行裝配。裝配的次序和方法如下：9.1， 模柄的裝配因為這副模具的模柄是從上模座的下面向上壓入的，所以，在安裝凸模固定板和墊板之前，應先把模柄裝好。模柄與上模座的配合要求是H7/m6。裝配時，應先在壓力機上把模柄壓入，再加工定位銷釘孔或螺釘孔。然后，把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。9.2， 凸模的裝配凸模與固定板的配合要求為H7/m6，裝配時，先在壓力機上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部對齊磨平，為了保持凸磨刃口的鋒利，應分別把沖孔凸模和落料凸模的端面磨平。9.3， 彈壓卸料板的裝配彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時，應保證彈壓卸料板與凸模之間有適當?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套和已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平行夾板將他們夾緊，然后按照卸料板上的螺孔在固定板上投窩，拆開后鉆固定板上的螺釘孔。9.4， 凸凹模的預配9.4.1， 裝配前仔細檢查各凸模形狀尺寸及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。9.4.2， 將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不符合適應者應重新修磨或更換。9.5， 凸模的裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。9.6， 裝配下模9.6.1， 在下模座上劃中心線，按中心線預裝凹模、導料板。9.6.2， 在下模座、導料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺紋孔位置，分別鉆孔。攻絲。9.6.3， 將下模座、導料板、凹模、活動擋料銷、彈簧裝在一起，并用選定的螺釘緊固，并打入螺栓。9.7， 裝配上模9.7.1， 在已經(jīng)裝好的下模上放等高鑄鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。9.7.2， 預裝上模座，劃出與凸模固定板相應的螺紋孔、銷釘孔的位置并鉆鉸螺紋孔、銷釘孔。9.7.3， 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。9.7.4， 將卸料板套裝在已經(jīng)裝入凸模固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端面約2mm。9.7.5， 復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。9.7.6， 安裝導正銷、當條料過長時，在此工序安裝承料板。9.7.7， 進行檢查，一般采用切紙法，當檢查合適后，打入銷釘緊固。9.8， 試沖與調(diào)試裝機試沖并根據(jù)試沖的結果作相應的調(diào)整。9.9， 沖裁模試沖時常見的問題和調(diào)整方法常見的問題產(chǎn)生的原因調(diào)整方法送料不暢通或料被卡死1， 兩導料板之間的尺寸過小或有斜度2， 凸模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭1， 根據(jù)情況銼修或磨或重裝2， 減小凸模與卸料板之間的間隙制件有毛刺1， 刃口不鋒利或淬火硬度低2， 配合間隙過大或過小3， 間隙不均勻使沖孔的一邊有顯著的帶斜角的毛刺刃磨刀口，使其鋒利。調(diào)整凸、凹模之間的間隙，使其均勻一致制件不平1， 凹模有倒錐度 2， 導正銷與預沖孔配合過緊，使制件沖壓凹陷修正凹模修正導正銷，保持導入孔成動配內(nèi)孔與外形位置不正，成偏位情況1， 擋料銷位置不正2， 落料凸模上導正銷尺寸過小3， 導料板與凹模送料中心線不平行，是孔偏斜修整凹模更換導正銷修正導料板刃口相啃1， 上模座、下模座、凸模固定板、凹模、墊板等零件安裝面不平行2， 凸模、導柱等零件安裝不垂直3， 卸料板的孔位不正確，使沖孔凸模位移4， 凸、凹模相對位置沒有對正5， 導柱、導套配合間隙過大，使導向不正修正有關零件，重新裝配上?；蛳履Ｖ匦卵b配凸模或導柱，保持垂直修正或更換卸料板調(diào)整凸、凹模，使其對正并保持間隙均勻更換導柱導套卸料不正常1， 彈簧或橡皮的彈力不足2， 凹模和下模座的漏料孔沒有對正，料被堵死而排不出來3， 由于裝配不正確，使卸料機構不能動作，如卸料板與凸模配合過緊或卸料板裝配后有傾斜的現(xiàn)象而卡緊凸模更換彈簧或橡膠修正漏笑孔修正卸料板凹模被脹裂凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小。或凹模刃口深度太長，積存的料數(shù)太多，脹力過大修正凹模刃口，消除倒錐現(xiàn)象或減小凹模刃口長度，是沖下的制件盡快漏下（參考文獻3，10）10，設計總結這次設計是對三年來學習的一次總結。在指導老師和同學的幫助下，完成了這次設計。這次設計的主要內(nèi)容是一套級進模具，其中的主要內(nèi)容是模具刃口尺寸的確定以及制件條料送進時的定位。當模具的各種尺寸形狀都確定以后，要依據(jù)現(xiàn)實情況如經(jīng)濟效益、廠房生產(chǎn)能力等，對模具個部分進行材料選用。在滿足生產(chǎn)出合格制件的情況下，選擇經(jīng)濟實惠的材料。在這次設計過程中，自己更加具體的了解了模具的含義，以及模具設計的步驟與規(guī)范，認識到自己的很多不足之處。通過這次設計使自己的理論和實際的工作相結合，并從中得到很多寶貴的經(jīng)驗，為自己以后的工作和學習做了更好的準備。在此感謝我的指導老師，感謝我的同學。附加表格表1，最小搭邊值 mm材料厚度tt = 22.5mm矩形邊長L50mm工件間間隙a1側面a2.2mm2.5mm表2，卸料力、推件力和頂件力系數(shù)材料厚度t/mmKXKTKD鋁，鋁合金0.0250.080.030.070.030.07注：卸料力系數(shù)KX，在沖孔、大搭邊和輪廓復雜制件時取上限值。表3，沖裁模初始雙面間隙Z mm材料厚度t/mm純鋁純鋁ZminZmax2.00.1000.1400表4，凹模厚度系數(shù)k mmb材料厚度t材料厚度t材料厚度t113361002000.150.200.180.220.220.30 表5，導料板厚度H mm簡圖擋料銷高度固定導料銷自動導料銷材料厚度t0.323684823481068表6，彈壓卸料板與凸模間隙值 mm材料厚度t1單邊間隙Z0.050.10.15附加表，導料板與條料之間的最小間隙Cmin mm材料厚度t無側壓裝置條料寬度B100以下100200200300120.511230.511注：在次只列出重要表格，其它輔助設計的表格不在詳細列出。 （參考文獻3）致謝三年的大學生活即將結束，在最后的一次總結性的設計練習中，我認真的將自己在學校所學校的專業(yè)知識運用到這次設計中。在這次設計過程中，深刻的認識到設計當中自己的不足，在同學和老師的幫助下，自己認真的把握設計的各種步驟結合和步驟，才可以按時的完成自己的設計課程作業(yè)。對于一個剛剛處于模具設計皮毛階段的我，設計當中，老師的同學的幫助，給了我很大的幫助和支持，使自己學會了運用很多種模具設計所要運用的工具和資料，以及當中的查閱技巧。在此，對三年來辛勤培養(yǎng)我的老師以及幫助我同學表示真心的感謝，希望你們在今后的工作和學習中取得更好的成績。參考文獻1， 王孝培主編。沖壓手冊。北京：機械工業(yè)出版社，19902， 肖景容，姜奎華主編。沖壓工藝學。北京：機械工業(yè)出版社，19963， 劉建超，張寶忠主編。沖壓模具設計與制造。高等教育出版社，20024， 翟德梅主編。模具制造技術。河南機電高等?？茖W校，20025， 楊占堯主編。沖壓模具圖冊。高等教育出版社，20026， 寇世瑤主編。機械制圖。河南機電高等專科學校，20037， 王秀鳳，萬良輝主編。冷沖壓模具設計與制造，北京航空航天大學出版社，20048， 高為國主編。模具材料。北京：機械工業(yè)出版社，20039， 王運炎，葉尚川主編。機械工程材料。北京：機械工業(yè)出版社，199110， 陳劍鶴主編。沖壓工藝與模具設計。北京：機械工業(yè)出版社，2002 第 26 頁 共 26 頁