沖壓工藝與模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(編輯修改稿)
2024-11-09 17:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 具類型及卸料方式分析因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復(fù)合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導(dǎo)桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動(dòng)卸料板頂出制件。（二）模具定位方式分析在模具設(shè)計(jì)中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺(tái)在制造時(shí)是和導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達(dá)到保證零件尺寸精度的目的。同時(shí)沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。四、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算（一）制件排樣與材料利用率計(jì)算采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。由文獻(xiàn)【1】表317查得制件間搭邊值a=，側(cè)搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+=；條料寬度B=22+1+1=24；經(jīng)計(jì)算制件面積S=，一個(gè)步距的材料利用率為：η=S/(BL)100%=(24 )100%=%圖2 排樣圖由文獻(xiàn)【2】表41冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm600mm1mm，剪裁條料時(shí)采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm600mm。每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；每條制件數(shù)n2=(2)/=30(件)； 每塊板制件數(shù)n3= n1n2=5030=1500(件)材料總利用率η=1500（1200600）=﹪（二）沖壓力的計(jì)算沖裁力可按以下公式[1]計(jì)算：F=KLtτkp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=, t=1 mm；查文獻(xiàn)【2】表412得τkpkp材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）。kp=432～549，取τ=500；經(jīng)計(jì)算得外形周長L1=，內(nèi)孔周長L2=。所以落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτkp=5001= =5001= kNkp推件力和卸料力可用以下經(jīng)驗(yàn)公式[ 1]進(jìn)行估算：F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時(shí)卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，一般為3～5；K推—推件力系數(shù)；K卸—卸料力系數(shù)。查文獻(xiàn)【1】表315得，K推=，K卸=～，所以F卸料=K卸F1== kN F推件=nK推F2=5= kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=+++= kN(三)初選壓力機(jī) kN,查文獻(xiàn)【2】表433開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J2310，其主要參數(shù)如下：公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺(tái)尺寸：370mm240mm 模柄孔尺寸：?30mm55mm(四）計(jì)算壓力中心該制件圖形較規(guī)則，上下對(duì)稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標(biāo)系。1x設(shè)壓力中心為（x0,y0）,因?yàn)樯舷聦?duì)稱，所以y0=0，只需求x0，又因?yàn)閮?nèi)孔為軸對(duì)稱圖形，所以只需考慮外形。經(jīng)計(jì)算得L1=,L2=,x2=, x1=8。根據(jù)合力矩定理得所以，壓力中心為（，0）。（五）計(jì)算凸凹模刃口尺寸本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：δp+δd≤ZmaxZmin。根據(jù)制件的材料和厚度,由文獻(xiàn)【3】表214 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：Zmax=,Zmin=；根據(jù)制件的基本尺寸和厚度，由文獻(xiàn)【3】表219 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：落料部分：,凹模+ 沖孔部分：,凹模+ 驗(yàn)證制造偏差是否合格：δp+δd =+= ZmaxZmin== 所以，δp+δd=ZmaxZmin=，合格，可以采用該公差值。由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級(jí)確定制件各尺寸公差，查文獻(xiàn)【3】附錄一 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值和表217 磨損系數(shù)x得：落料部分：尺寸R11，取x=；尺寸19，取x=；沖孔部分：尺寸R3 ,，取x=；尺寸6，取x=。1）落料 尺寸RDd=(DmaxxΔ=(=Dp=(DdZmin=(= 尺寸 Dd=(DmaxxΔ=(=Dp=(DdZmin=(=2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(+=dd=(dp+ Zmin=(3+=尺寸 dp=(dmin+xΔ=(+=dd=(dp+ Zmin五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）凹模設(shè)計(jì)=(+=因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻(xiàn)【2】表35 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經(jīng)驗(yàn)公式[4]估算：H=K1K2式中，F(xiàn)—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數(shù)，合金鋼取1，；K2—凹模刃口周邊長度修正系數(shù)。本例中沖裁力F=；凹模材料為合金鋼，故K1取1；，查文獻(xiàn)【4】表334凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，得K2=，所以H=K1K2=1= 2)確定凹模周界尺寸D：根據(jù)條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻(xiàn)【4】表333，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻(xiàn)【2】表545 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm20mm，故凹模周界尺寸取為63mm20mm。其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。圖3 凹模（二）其他沖模零件設(shè)計(jì)據(jù)以上確定的凹模周界尺寸，查文獻(xiàn)【2】表55 復(fù)合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。1)卸料板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/,周界尺寸63mm8mm,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖4卸料板2)凸凹模固定板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/,周界尺寸63mm12mm，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。圖5凸凹模固定板3)頂件塊 非標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸根據(jù)凸、凹模尺寸確定，結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。圖6頂件塊4）凸凹模凸凹模采用直通式結(jié)構(gòu)，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計(jì)算L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進(jìn)入凹模的深度（～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm凸凹模結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。圖7 凸凹模 5)凸模凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=,其結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。圖8 凸模（三）選擇模架由凹模周界尺寸63mm20mm及模架閉合高度110mm，查文獻(xiàn)【2】表58滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架規(guī)格，選用后側(cè)導(dǎo)柱模座,其主要參數(shù)如下：上模座 63mm63mm25mm(GB/)； 下模座 63 mm63mm30mm(GB/)； 導(dǎo)柱 16mm110mm30mm(GB/)； 導(dǎo)套 16mm50mm23mm(GB
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