沖壓工藝及模具設計說明書

2021-03-03 22:17:59 字數 3070 閱讀 4641

墊圈衝裁模設計

零件簡圖:如圖3-1所示.

名稱:墊圈生產批量:大批量;

材料:q235鋼材料厚度:2mm。

圖3-1 零件圖

(一)沖壓件工藝分析

該零件形狀簡單、對稱,是由圓弧和直線組成的.由表2-10、2-11查得,衝裁件內外所能達到的經濟精度為it14,孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.2mm.將以上精度與零件簡圖中所標註的尺寸公差相比較,可認為該零件的精度要求能夠在衝裁加工中得到保證.其它尺寸標註、生產批量等情況,也均符合衝裁的工藝要求,故決定採用利用導正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進行加工.

方案一採用復合模加工。復合模的特點是生產率高,衝裁件的內孔與外緣的相對位置精度高,衝模的輪廓尺寸較小。但復合模結構複雜,製造精度要求高,成本高。

復合模主要用於生產批量大、精度要求高的衝裁件。

方案二採用級進模加工。級進模比單工序模生產率高,減少了模具和裝置的數量,工件精度較高,便於操作和實現生產自動化。對於特別複雜或孔邊距較小的沖壓件,用簡單模或復合模衝制有困難時,可用級進模逐步衝出。

但級進模輪廓尺寸較大,製造較複雜,成本較高,一般適用於大批量生產小型沖壓件。

比較方案一與方案二,對於所給零件,由於兩小孔比較接近邊緣,復合模衝裁零件時受到壁厚的限制,模具結構與強度方面相對較難實現和保證,所以根據零件性質故採用級進模加工。

(二)模具設計計算

1、排樣、計算條料寬度及確定步距

採用單排方案,如圖3-2。由表2-18確定搭邊值,根據零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b=2.0mm,側邊取搭邊值a=2.2mm。

則進距:h=22.65+2≈25mm

條料寬度:

0.7圖3-2

2、計算衝壓力

該模具採用鋼性卸料和下出料方式。

1)落料力  τ=300mpa

f落=kltτ

=53920n

2)沖孔力

中心孔:f孔1=kltτ=1.3×11×π×2×300=26941n

2個小孔: f孔2= kltτ=1.3×(4.1×π×2)×2×300=20083n

3)衝裁時的推件力:k推=0.055

序號1的凹模刃口形式,h=4mm,則n=h/t=4/2=2個,故:

f推落=nk推f落=2×0.055×53920=5931n

f推孔1=2×0.055×26941=2964n

f推孔2=2×0.055×20083=2209n

為避免各凸模衝裁力的最大值同時出現,-3

圖3-3

則最大衝壓力:f總=f落+f孔1+f推落+f推孔1=53920+26941+5931+2964=89756n

3、確定模具壓力中心

如圖3-4,根據圖形分析,因為工件圖形對稱,故落料時f落的壓力中心在上o1;沖孔時f孔1、f孔2的壓力中心在o2上。

圖3-4

設衝模壓力中心離o1點的距離為x,根據力矩平衡原理得:

f落x=(25-x)(f孔1+f孔2)

由此算得: x=11.65mm

4、衝模刃口尺寸及公差的計算

1)沖孔部分

對沖孔 11和 4.1採用凸、凹模分開的加工方法

得:zmin=0.246mm,zmax=0.360mm;

zmax -zmin=0.360-0.246=0.114mm

得對沖 11孔時:δp=0.020mm,δd=0.020mm

對沖 4.1孔時:δp=0.020mm,δd=0.020mm

δp+δd =0.04mm

故滿足δp+δd< zmax -zmin條件

得x=0.5,則沖孔部分:

衝 4.1孔部分:

尺寸極限偏差轉化為;

2)落料部分

對外輪廓的落料,由於形狀較複雜,故採用配合加工方法。當以凹模為基準件時,凹模磨損後刃口部分尺寸都增大,因此均屬於a類尺寸。零件圖中末注公差的尺寸由表10-11查出其極限偏差:

;尺寸極限偏差轉化為;得:x=0.5。

則:該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應部分尺寸配製,保證雙面間隙值zmin~zmax=0.246~0.360mm。

5、確定各主要零件結構尺寸

1)凹模外形尺寸的確定

凹模厚度的確定:h=

p——取總壓力

w=1.2h=26mm

ld=b+2w=30+2×26=82mm

工件長:b=30mm

凹模寬度bd的確定:bd=步距+工件寬+2w2

取步距=25mm; 工件寬=19.8mm; w2=1.5h=32mm

bd=25+19.8+2×32=109mm

2)凸模長度lp的確定

凸模長度計算為:lp=h1+h2+h3+y

其中初定:導尺厚 h1=6mm

卸料板厚 h2=12mm

凸模固定板厚 h3=18mm

凸模修磨量 y=18mm

則:lp=6+12+18+18=54mm

先用沖床的公稱壓力應大於計算出的總壓力f總=89756n;最大閉合高度應大於衝模閉合高度;工作台檯面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求,結合工廠實際,可稱用j23-16開式雙柱可傾壓力機。並需在工作台面上配備墊塊,墊塊實際尺寸可配製。

雙柱可傾壓力機j23-16引數:

公稱壓力: 160kn

滑塊行程: 70mm

最大閉合高度: 220mm

連桿調節量: 60mm

工作台尺寸(前後mm×左右mm):300×450

墊板尺寸(厚度mm×孔徑mm): 40×110

模柄尺寸(直徑mm×深度mm): 30×50

最大傾斜角度30

按已確定的模具形式及引數,從冷沖模標準中選取標準模架,繪製總圖。如圖3-5所示,單排孔落料連續模。按模具標準,選取所需的標準件,查清標準件代號及標記,寫在總圖明細表內,並將各零件標出統一代號。

圖3-5 單排沖孔落料連續模

部分零件尺寸:

本例項只繪製凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣,供初學者參考。

見圖3-6至圖3-10。

圖3-6 落料凸模

圖3-7 沖孔凸模

圖3-8 凹模

圖3-9 凸模固定板

圖3-10 卸料板

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課程設計名稱 設計說明書 起止日期 2011 年 12 月日至 2012 年 1 月日 機械工程學院 部 2011年 12 月 30日 目錄引言4 第1章沖壓件工藝分析5 1.1 沖壓加工方法的經濟性分析5 1.2 零件工藝分析5 1.3 沖壓件質量分析6 第2章工藝方案的確定6 2.1 沖壓工藝方...

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一 沖壓工藝的介紹1 二 衝裁模介紹3 三 模具簡介4 四 使用電腦軟體繪圖5 五 模具零件及其加工工藝6 六 模具裝配圖9 七 實驗心得10 1.沖壓工藝的介紹 沖壓模具在實際工業生產中應用廣泛。在傳統的工業生產中,工人生產的勞動強度大 勞動量大,嚴重影響生產效率的提高。隨著當今科技的發展,工業生...