定位筐沖壓模具設計
定位筐沖壓模具設計,定位,沖壓,模具設計
定位框盒形沖壓件的模具設計
首先：自我介紹 論文題目
講解思路：
一：零件的沖壓工藝性分析
二．零件沖壓工藝的計算
三.工藝方案的選取和確定。
四：各工序的模具結(jié)構(gòu)的選取
五．模具的運動、成行和卸料方式、以及固定和定位方式的分析
六.經(jīng)驗總結(jié)
一：零件的沖壓工藝性分析
1.工藝性分析
本次畢業(yè)設計的沖壓件是定位框盒形沖壓件的生產(chǎn)過程的設計。該沖壓件是一個長84mm，，寬75mm，高27mm的矩形件。該盒形件是10號鋼，厚度t為1mm，底部圓角半徑與壁與壁之間的圓角半徑相等，均為6mm。在該盒形件底部一側(cè)有一直徑為12mm的圓孔，另一側(cè)有一非規(guī)則的孔，但他的外形具有對稱性，而且非規(guī)則的孔還向矩形件內(nèi)部翻邊深度為3mm。此外，盒形件短邊兩側(cè)壁上有四個小圓孔，直徑為5mm，均勻分布在矩形件兩側(cè)對稱位置上。
2.實際用途分析
另外從沖壓件的用途分析可知，該沖壓件是定位框盒的上半件，它主要是防塵除塵的作用，因此其本身精度要求并不高，而且底部的圓孔是觀察孔，兩側(cè)壁4小孔是通氣孔，底部非規(guī)則孔是為了工藝的需要而添加的工藝孔，因此，翻邊的精度要求也不是很高。綜合上述可知，本次設計的模具精度并不需要很高，達到IT10-IT9均可滿足要求。
從以上對定位框盒的形狀分析當中不難看出，它需要經(jīng)過落料，拉深，沖孔，翻邊，修邊等沖壓工序，但它需要幾次拉深，翻邊預制孔尺寸如何計算以及沖側(cè)孔應該采用哪種方式和如何布置等成為本次設計的重點和難點。
二．零件沖壓工藝的計算
此零件的沖壓工藝的計算包括
1. 毛坯的計算
修邊余量Δh的確定：（原因：由于平板毛坯在拉深成型的過程中，常因受到材料力學性能的方向性影響，模具間隙分布不均勻，磨擦阻力不均勻以及定位誤差的影響，使拉深件的口部或凸圓周邊不齊，）
（無凸緣盒形件根據(jù)工件的相對高度h0/r：注：r是盒行件側(cè)壁間的圓角半徑）
2. 拉深深度
材料的極限拉深系數(shù)的確定
（根據(jù)零件的最大相對高度H/b0和毛坯的相對厚度t/D）
3. 拉深的圓角半徑
矩形件:應滿足rD≥t,rj≥3t,并盡可能采用rj≥1H/5,以便一次拉深成形.
式中
r D—— 拉深件的底部半徑
rj—— 拉深件的角部半徑
在該零件圖中rD=6≥t=1,
rj=6≥3t=3
而且rj=6≥1H/5=27/5=5.4
所以該拉深件的圓角半徑滿足一次拉深成形的條件
4. 翻邊的預孔計算
圓角處按圓孔翻邊計算，而其它部分按簡單翻邊計算。
5. 翻邊的拉深高度
翻邊的極限高度（查表得材料的極限翻邊系數(shù)）
通過計算呢，拉深深度和圓角半徑都可以一次成行。而且翻邊高度也可以一次成行。
三.工藝方案的選取和確定。
方案一：
落料、拉深、沖孔、翻邊復合 沖孔（兩側(cè)） 修邊
因為翻邊高度較小，所以沖孔、翻邊不能復合。
方案二：
落料、拉深、沖孔復合 翻邊、沖孔（兩側(cè)） 修邊
在這個工藝方案中，翻邊和沖兩側(cè)孔不能復合，因為復合以后造成頂出工件比較困難，所以不選用此方案。
方案三：
落料、拉伸復合 沖孔（兩側(cè)） 翻邊 修邊
方案三雖然工序較多，但思路較清晰，各副模具的設計比較簡單，且都具有可行性。
綜合分析選取方案三
四：各工序的模具結(jié)構(gòu)的選取
第一副：該副模具完成的主要任務為落料，拉深，沖底部圓孔及底部翻邊預制孔并為后續(xù)工序做好準備。該副模具所完成的工序內(nèi)容多，比較復雜，也是本次設計的重點和難點所在，其計算工作量也是最大的。
第二副： 該副模具完成的工序內(nèi)容是沖出矩形盒短邊兩側(cè)壁上的4個小圓孔，由于該矩形盒是先拉深后再沖孔的，因此，在側(cè)壁上沖孔的難度就比較的大，而且沖孔的直徑比較的小，因此要對沖孔凸模的強度，剛度進行嚴格的校核。初步考慮有兩種方式來完成該工序的內(nèi)容。一種方案是采用側(cè)壓裝置，即斜契斜滑塊沖側(cè)孔裝置，采用此裝置可一次性將側(cè)壁上的4小孔同時沖出，。第二種方案是將工件毛坯直接套在凹模支架上直接沖壁上同一側(cè)的2小孔，然后，再對調(diào)沖另一側(cè)的2小孔。兩者比較。第一種方案，設計比較復雜，但效率比較高，而且兩邊的位置精度較高。第二種方案，設計比較簡單，但效率比較低，而且增加工人的勞動強度。綜合分析采用第一種方案。
第三副：該副模具是一單工序模具，主要任務是完成工件底部上非規(guī)則形狀的孔的翻邊。由于該工件在底部對非規(guī)則孔翻邊高度為3mm，其目的是為了避免矩形件底部的應力過于集中所引起的變形甚至是損壞，因此，它是一種工藝孔，翻邊的精度要求并不高，但是本副模具的難點之處在翻邊的形狀是一非規(guī)則形狀孔翻邊，計算比較困難，故此把它作為單工序模設計，但設計比較簡單，暫時不進行設計和計算。
第四副：該副模具的主要任務是完成工件的切邊修邊工作，由于拉深后的工件存在修邊余量和局部凸緣，而所要求生產(chǎn)的工件沒有凸緣，因此要進行修邊工序，同時也把它作為最后的一道工序來安排。該模具主要是為了提高工件的精度和質(zhì)量而設計的，結(jié)構(gòu)相對復雜。初步考慮有兩種方式來完成該工序的內(nèi)容。一種方案是采用水平切邊裝置，通過凹模四個方向的移動，來達到切邊的目的。第二種方案是采用直接切邊模。原理和沖裁相似。兩者比較。第一種方案，設計比較復雜，加工比較困難，例如滑塊的設計和加工很困難。因為此滑塊利用各個尺寸來控制凹模移動，所以加工精度要求較高。但是第二種方案中，要求在拉深前有一個小凸圓角。所以還要看實際當中的設計是否滿足實際工作要求。在剛才的工藝分析中，我們已經(jīng)知道，該沖壓件是定位框盒的上半件，它主要是防塵除塵的作用，因此其本身精度要求并不高，所以這樣設計完全滿足實際工作要求。綜合分析采用第一種方案。
設計中主要搞前一、二、四副模具的設計，第三副暫時不進行設計和計算.
五．模具的運動、成行和卸料方式、以及固定和定位方式的分析
第一副模具（落料、拉伸復合模）（重點介紹）
1. 模具的運動.
2. 成行和卸料方式
本副模具采用兩個導料銷導向送料，同時在本副模具中采用固定擋料銷來限制條料的送近步距。
3. 固定和定位
第二副模具（沖孔模）
沖側(cè)孔模具的運動過程
上模包括斜楔、上固定板和上模板的零件。
沖孔凸模分別用凸模固定板安裝在斜滑塊上，斜滑塊可在斜楔的作用下作水平運動，完成沖孔、復位。
下模擋塊，對斜楔導向并平衡滑塊作用在斜楔上的水平分力，限制斜滑塊的回程位置。
導板保證斜滑塊在水平方向上滑動。
回程時，斜楔與斜滑塊的面相接觸，拉動滑塊向后滑動至檔塊面。
第四副模具（修邊模）
垂直切邊模的運動過程
如圖所示結(jié)構(gòu)為垂直切邊模的倒裝式結(jié)構(gòu)。毛坯件由定位塊定位，切邊后的工件由打桿和打板推出，廢料切刀切斷廢料并分離。廢料切刀的刃口應該比凸模的刃口低3~5倍材料厚度。以免切邊時啃傷刃口。
直接切邊后工件口部有卷邊現(xiàn)象，外側(cè)有剪切面存在。
六.經(jīng)驗總結(jié)
通過這次對定位框盒形沖壓件的模具設計，可以總結(jié)出對工件工藝分析的重要性。比如說該工件的切邊，我們有兩種或者更多種方案，我們可以選取經(jīng)濟和實用價值最高一種方案。但是要求我們必須對零件的實用性能進行分析，不能盲目設計。以得到最快和最優(yōu)的方案。
材料：10鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼
T10A T10 碳素工具鋼
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