沖壓工藝及模具設(shè)計摩托車油箱注油口-在線瀏覽
2024-12-26 10:55本頁面
【正文】 ……………………………… … 24 3 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計是完成 摩托車油箱注油口 沖壓工藝及模具設(shè)計 。采用落料、拉深、沖孔、翻邊、切邊工藝。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)、主要零部件的設(shè)計，繪制了落料、拉深、沖孔復(fù)合模和翻邊、切邊的單工序模具裝配圖和零部件圖。 沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來越大的作用。該工件是一個帶凸緣的筒形件，在 ? 53mm 的內(nèi)孔中，用來注油要求有較高的光潔度和相對的位置精度。 從以上對摩托車油箱 注油口的形狀分析當(dāng)中不難看出，它需要經(jīng)過落料，拉深，沖預(yù)制孔，翻邊，修邊等沖壓工序，但它需要幾次拉深，沖預(yù)制孔、翻邊尺寸如何計算以及沖側(cè)孔應(yīng)該采用哪種方式和如何布置等成為本次設(shè)計的重點(diǎn)和難點(diǎn)。工件圖見圖 21。在工件底部要求不高的情況下，不適宜采用。采用第三種方案中， a 方案沖孔、翻邊復(fù)合將使翻邊凸模的厚度太薄，加工較麻煩，而且可能造成強(qiáng)度不夠等缺點(diǎn)。另外，按工件使用情況翻邊工序完全可以保證工件技術(shù)要求。 計算毛坯尺寸 在計算毛坯尺寸前，需要先確定翻邊前的半成品的形狀和尺寸。 翻邊高度具體計算如下： 將直徑 D=54mm，翻邊圓角半徑 r=5mm，板料厚度 t= 帶入翻 邊系數(shù)公式得： K 0=1D2 （ ） =1542 ( 1) = 6 則預(yù)制孔徑 d= 54= 從表 65 查得翻邊系數(shù) K0 =（采用平底凸模沖制底孔），即計算翻邊系數(shù)大于表中查得的翻遍系數(shù)，說明不能一次翻邊而成。 圖 31 計算毛坯尺寸用圖 按凸緣筒形件的拉 深 確定修邊余量 ? 值 ：ddt=54108 =2 查表 512 得 ? = 所以拉深件實(shí)際凸緣直徑： dF= dt+2? =108+2 =114mm 計算毛坯直徑 ：當(dāng) r=R 時毛坯直徑 d0= dRdhdF ?? 7 = 1 4 2 ?????? =119mm 確定能否一次拉深成形 ：由相對凸緣直徑和相對毛坯厚度查表 ddF=54114= 0dt =1191 100= 查表 514 得【 h1/d1】 max=～ 而實(shí)際零件 h/d=11/54=【 h1/d1】 max=～ 查表 513 得 m1= 而且 m= d1/d0=54/119= 故此件能一次拉深 摩托車油箱注油口拉深件毛坯尺寸計算如圖 32 所示。 查有關(guān)表得搭邊值： a=， a1= 進(jìn)距： s=D+ a1=119+= 8 條料寬度： b=D+2a=119+2 =122mm 板料規(guī)格擬選用： 1 1100 2900 采用縱裁 : 裁板條數(shù) n1=B/b=1100/122=9 余 2mm 每條個數(shù) n2=(La1)/s=（ ） /=24 余 13mm 每板總個數(shù) n3= n1 n2 =23 9=207（個） 板的利用率：η = 11002900 )(4/ 28119 22? ??? 100%=% 綜上比較第一種排樣方式的利用率高，故采用進(jìn)行縱裁排樣（排樣圖見圖 33） 圖 33 排樣圖 9 4 第一副 模具（落料、拉深、沖孔復(fù)合模）的設(shè)計與計算 各工序壓力的計算 落料力 P1 = D tτ b = 119 1 350 = 式中 τ b(抗剪強(qiáng)度 )= 350 MPa，由《沖壓手冊》表 87查得。 拉深力 P3= d tσ b K1 = 54 1 450 =80117N 式中：σ cp = 450 MPa , 由《沖壓手冊》表 87 查得。 壓邊力 P4= ∏ /4 [d02( d1+2r)2 = ∏ /4[1192(54+2 5) 2] = 沖預(yù)制孔的力 F 沖 = ∏ d tτ b = 28 1 350 = N 式中： τ b(抗剪強(qiáng)度 )= 350 MPa，由《沖壓手冊》表 87 查得， d—— 預(yù)制孔直徑 推件力 F 推 = F 沖 =5 10 = N 式中： K2 = ， 由《沖壓手冊》表 237 查得。 (設(shè)凹模直筒口徑高度 h = 4 ㎜ ,n= h/t = 4/ = 8) 壓力機(jī)的初步選用 綜上計算所知，因?yàn)檫x用的是彈性卸料結(jié)構(gòu) ,所以總壓力 F 總 為各力的總和，其中包括卸料力 .故 F 總 =P1+ P2 + P4 +F 沖 +F 推件 = +11901+++ = ≈ 243 KN 在考慮各因素后，取一安全系數(shù) 左右，所以必須選用 250KN 的公稱壓力機(jī) .則根據(jù)所需總壓力初選公稱壓力為 250KN 的開式壓力機(jī)。壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表 41所示 表 41 壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇與計算 本次設(shè)計第一副模具采用落料、拉深、沖孔的復(fù)合模結(jié)構(gòu)。下模座的壓邊圈兼作壓邊和 頂件裝置，另設(shè)剛性推件裝置。適合于拉深深度不太大，材料較薄的情況。對于此工序，由于拉深深度為 11㎜，不算太大，材料厚度為 1 ㎜較薄，因此采用彈性卸料較合適。另外考慮到裝模和操作方便，模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱的模架。 落料前的毛坯未注公差尺寸的極限偏差，故取落料件的尺寸公差為 Ф ? ㎜ 由《沖壓手冊》表 231 的公式進(jìn)行計算 D 凹 = （ Dx△） +δ 凹 =（ （ ）） ? = ? 式中： x = 0. 5,由《沖壓手冊》表 230 查得， δ 凹 = +，由《沖壓手冊》表 228 查得。 凹? + 凸? = + = ＜ = 2（ CmaxCmin） t = 2（ ） = ㎜ 故上述計算是合理的。 h2為卸料板的厚度，查課本 P23 頁一般為 6～ 12 ㎜，取為 10 ㎜。 14 h為附加長度，包括修模余量和安全長度，取 30 ㎜。 落料凹模外形尺寸的設(shè)計與粗略計算 (具體情況根據(jù)裝配圖確定 ) 參見課本 P63 頁圖 312： 凹模厚度 h=Kb（大于 15 ㎜）， 凹模壁厚 c=（ —— 2h）（大于 30—— 40 ㎜） 其中： b—— 沖裁件最大外形尺寸
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