焊片衝材模具設計說明書 0815026

2022-05-18 04:00:24 字數 5073 閱讀 9371

目錄摘要 1

緒論 2

第1章工藝分析 3

第2章工藝方案的確定 4

2.1 模具型別的確定 4

2.2 模具結構的選擇 4

第3章衝裁工藝計算 5

3.1 排樣的設計與計算 5

3.1.1 搭邊值及步距的確定 5

3.1.2 排樣的設計 5

3.1.3 條料寬度及壁厚的計算 6

3.1.4 材料的利用率 6

3.2 衝裁方式的選擇 6

3.3 計算衝壓力、初選壓力機的噸位 7

3.3.1 衝裁力的計算 7

3.3.2 沖壓壓力中心的確定 8

3.4 凸模和凹模刃口尺寸的確定及其製造公差的確定 11

3.5 凸、凹模刃口尺寸的計算 11

第4章衝裁模主要零部件的結構設計 14

4.1 凹模與凹模板的結構設計及計算 14

4.2 凸模與凸模固定板的設計 16

4.3 模架的選擇 16

4.4 定位零件與導向零件的設計 16

4.5 卸料裝置的選擇 17

4.6 模柄的選用 17

4.7 其它衝模零件設計 17

第5章壓力機的校核及模具的閉合校核 18

5.1 壓力機的校核 18

5.2 壓力機高度的校核 18

結束語 19

致謝 20

參考文獻 21

本說明書主要是針對焊片的設計,本次設計採用了沖孔落料級進模,也針對了非標準零件的設計。其中,在第

一、二章主要講述了沖壓件的工藝分析、沖壓工藝方案的確定;第三章主要講述了對沖壓件進行衝壓力及壓力中心的計算、初選沖壓裝置以及工作部分尺寸的計算;第四章主要對沖裁模零部件的選擇及設計。

關健詞工藝分析;衝壓力;零部件

現代製造業的發展,尤其是電子、電器、儀表、汽車等產品的發展,幾乎都離不開衝模。能否向社會提供更多的優質模具,會直接影響工業產品的質量、生產成本和更新換代的速度。合理的衝模結構可有效實現冷沖模的功能,達到成本低、製作周期短和操作安全性,並能保證產品零件的各項技術要求。

正確選擇適用的模具結構是模具設計者高技術素質的體現。

許多科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發。中國冷沖模工業從起步到現在,歷經了半個多世紀,有了很大發展,模具水平有長足的進步,部分模具已達到國際先進水平,但無論是數量還是質量仍滿足不了國內市場的需要,每年仍需進口10多億美元的各類大型,精密,複雜模具。與發達國家的模具工業相比,在模具技術上仍有不小的差距。

我國模具行業在進行不斷的技術創新,以縮小與國際先進水平的距離。

本說明書主要是針對焊片的設計,本次設計採用了沖孔落料級進模,也針對了非標準零件的設計。其中,在第

一、二章主要講述了沖壓件的工藝分析、沖壓工藝方案的確定;第三章主要講述了對沖壓件進行衝壓力及壓力中心的計算、初選沖壓裝置以及工作部分尺寸的計算;第四章主要對沖裁模零部件的選擇及設計。

在設計過程中,同時也更好的掌握了許多重點和難點,使自己在冷沖模這一專業上進行了職業意義的薰陶和鍛鍊,使自己受益匪淺。

限於本人的能力與水平,書中難免存有欠妥之處,懇請各位讀者給予批評指正。

衝裁件的工藝性主要是指工件在衝裁加工中的難易程度。良好的衝裁工藝性應保證材料消耗少、工序數目少、模具結構簡單而壽命長、產品質量穩定、操作簡單等。而影響衝裁件的因素很多,如沖裁件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料效能等。

本次設計製件如下:

名稱:焊片材料:h62 厚度:0.7mm 大批量生產

製品圖(如圖1-1):

圖 1-1 製品圖

1.該工件結構形狀簡單、對稱,屬於普通大間隙沖壓件。

2.材料為h62,為優質黃銅,抗剪強度,考文獻[2]表4-8。

根據製件工藝性分析:因為該模具能在壓力機一次行程內,完成沖孔落料兩道工序,在完成這些工序的過程中無需進給移動。方案可分為以下三種:

方案一:採用單工序模逐步加工

(1)沖孔→落料單工序模

(2)落料→沖孔單工序模

由於採用單工序模,模具製造簡單,製造周期短,**低,維修方便,生產率低,工件精度低,不適合大批量生產,但生產通用性好,適合於中小批量生產。

方案二:採用級進模加工

級進模具有操作安全的顯著特點,一般適用於大批量生產小型零件。

方案三:採用復合模加工成形

生產效率高,衝裁件的內孔與外緣的相對位置精度高,主要用於生產批量大、精度要求高的衝裁件。

根據零件的設計要求,以及上述三種方案的特點看來,決定採用第二種方案加工焊片零件比較合理。

由於該工件有沖孔、落料兩個工位,材料的厚度為0.7mm,可採用側刃定距的進級衝裁模,並採用彈性卸料方式。

綜上所述:該模具應選擇側刃彈壓卸料進級衝裁模。

排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當的搭邊值,是降低成本和保證工件質量及模具壽命的有效措施。其中,排樣的設計則包括搭邊值條料寬度、壁厚的計算。

可得: 製件與製件之間的餘料a=0.8mm

橫搭邊:製件與條料邊緣之間的餘料a1=1.0mm

步距:s=d+a=12+0.8=12.8mm

d——工件橫向最大尺寸 (mm) (查參考文獻【1】表2-10)

排樣圖(如圖3-1):

圖 3-1排樣圖

排樣方法選用直對排方式,相對於直排方式,直對排方式的材料利用率較高。本次設計選用側刃定距方式,條料兩邊產生側刃沖切的料邊定距寬度b1,b1=1.5mm,(參考文獻【5】表2-16)。

條料寬度的計算:

為了保證條料有足夠的搭邊,能使條料始終接觸基準導料板送料,條料寬度b,採用有側刃裝置,按公式計算如下:

b=(l+2b+2a)

36+21.5+20.75)

40.5mm

a為側刃定距方式的側搭邊,b為側刃沖切的料邊定距寬度,a=0.75a , (參考文獻【2】表2-13和表2-14)。

一般應盡量選擇材料利用率較高的排樣。

乙個步距的材料利用率計算公式如下:

公式a/sb×100%

124.718mm/518.4mm×100%

=24.05%

式中 a——1個製件的實際面積;

s——步距;

b——條料寬度。

為了順利進行衝裁,必須適合解決出件、卸料及廢料排出等問題。下面有三種基本的衝裁方式:

1.固定卸料順出件

固定卸料式的模具結構比較簡單,板料厚度合適時,用於落料加工較為合適。但一般不用於沖孔。

2.彈壓卸料順出件

彈壓卸料方式很適於衝薄件,一般當板料厚度小於5mm時,必須採用彈壓卸料方式。衝較厚的板料也可以採用彈壓卸料方式,以獲得較平整的衝裁件,薄料收效較為明顯

3.彈壓卸料逆出件方式

用於順裝式衝裁模的結構形式。用於倒裝式模具時,反頂板又稱推件板。在順裝模具中,頂件力需由彈性元件提供,多用於倒裝復合模。

所以:根據上述各種衝裁方式的特點,該製件應選擇彈性卸料順出件。

計算衝裁力的目的是為了保證壓力的額定壓力,可取安全係數為1.3。

根據衝裁力的公式1-3(參考文獻【3】)

f=klt(n)

式中——料板的抗拉強度(mpa);

查表得:h62材料在常溫下的抗剪強度b=295 mp;

取安全係數為k=1.3

兩個製件的周長2l=6.3×3×2+2.4+12×[1-]+0.62+(24-6--2.25) 2+]×2

=195.53 mm

則: f衝裁力=1.3×195.53×0.7×412

=73308.11 n

推件力的計算

推件力一般採用經驗公式進行計算:

f=nkf

=6×0.05×73308.11

=21992.43 n

k—— 推件力係數  (參考文獻【3】查表1-7)

n—梗塞在凹模內料的個數n=h/t,h=5mm為凹模刃壁垂直部分高度(mm),t為料厚(mm)。

彈性卸料力採用經驗公式計算:

f=kf

=0.0573308.11

=3665.41 n

則衝壓力:

f =f+f+f

=73308.11+3665.41+2199.43

=98966 n

=98.966 kn

為了安全期間選取壓力時按總力的1.6~1.8倍取,初選開始式可傾壓力機為(j23-16)型,公稱壓力為160kn (參考文獻【2】表1-4)。

壓力中心應與壓力機的壓力中心重合。

落料凸模的壓力中心:

圖3-2落料凸模壓力中心示意圖

如圖3-2:

虛線部分所佔周長l=0.62+(24-6--2.25) 2+4.5/2

31.30mm

實線部分周長l=12 (1-)

33.07mm

根據壓力中心的公式2-32(參考文獻【2】)x==

=7.32mm

式中s——兩衝壓力的中心距;

x——衝壓力f到壓力中心的距離。

衝模壓力中心的確定,見圖3-3:

圖3-3 衝模壓力中心示意圖

設x=1mm;y=10mm,則x=13.8mm。

y=y-x=2.68mm;

y=y+s=16.93mm

由理論力學可知,合力對某軸之力矩等於各分力對同軸力矩之和。據公式:

x= =

= 5.36mm

y=. =

10.39mm

凸模和凹模的刃口尺寸計算包括決定刃口的基本尺寸和製造公差。

1.凸、凹模刃口尺寸計算的原則

計算刃口尺寸時,應按落料和沖孔兩種情況分別進行,其原則如下:

(1)落料時,因落料件光面尺寸與凹模尺寸相等(或基本一致),應先確定凹模尺寸,即以凹模尺寸為基準。落料凸模基本尺寸則按凹模基本尺寸減最小初始間隙。

(2)沖孔時,因工件光面的孔徑與凸模尺寸相等(或基本一致),應先確定凸模尺寸,即以凸模尺寸為基準。

2、衝裁尺寸公差的確定

根據it14公差查參考文獻【5】表3-2得標準公差數值:

查參考文獻【11】表1-3得: 金屬材料衝裁雙面間隙zmin=0.12mm zmax=0.18mm

查文獻【11】]表2-21得:按it14級取未注公差尺寸,刃口補償係數x=0.5;

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