沖孔落料復合模設計說明書l

2022-09-19 06:36:04 字數 3084 閱讀 8401

(一)零件工藝性分析

工件為圖1所示的落料沖孔件,材料為q235鋼,材料厚度2mm,生產批量為小批量。工藝性分析內容如下:

1.材料分析

q235為普通碳素結構鋼,具有較好的衝裁成形效能。

2. 結構分析

零件結構較簡單對稱,無尖角,對沖裁加工較為有利。零件上下部有小孔孔,孔的最小尺寸為3mm,滿足衝裁最小孔徑≥的要求。

所以,該零件的結構滿足衝裁的要求。

3. 精度分析:

零件上的尺寸均未標註尺寸偏差,為自由尺寸,可按it10~it14級精度補標工件尺寸公差。選定it12確定尺寸的公差。經查得零件各尺寸偏差如下:

落料部分:34 上偏差+0.25

沖孔部分:3下偏差-0.1,24下偏差-0.21

由以上分析可知,該零件可以用普通衝裁的加工方法制得。

(二)衝裁工藝方案的確定

零件為一落料沖孔件,可提出的加工方案如下:

方案一:先落料,後沖孔。採用兩套單工序模生產。

方案二:落料—沖孔復合沖壓,採用復合模生產。

方案三:沖孔—落料連續沖壓,採用級進模生產。

方案一模具結構簡單,但需兩道工序、兩副模具,生產效率低,零件精度較差,在生產批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證,且生產效率高。儘管模具結構較方案一複雜,但由於零件的幾何形狀較簡單,模具製造並不困難。

方案三也只需一副模具,生產效率也很高,但與方案二比生產的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需在模具上設定導正銷導正,模具製造、裝配較復合模略複雜。

所以,比較三個方案採用方案二生產。。

(三)零件工藝計算

1.刃口尺寸計算

根據零件形狀特點,刃口尺寸計算採用分開製造法。

(1)落料件尺寸的基本計算公式為

查得凸、凹模最小間隙zmin=0.22mm,最大間隙zmax=0.26mm

查得凸模製造公差0.025mm,凹模製造公差0.016mm

有=0.04==0.04mm

即33.810+0.025

=33.590-0.016

(2)沖孔基本公式為

尺寸3+00.10mm

查得其凸模製造公差0.006mm,凹模製造公差0,01mm,x=0.75。

有=0.016≤=0.04

所以 =2.925 0-0.006

得=3.1450+0.01

尺寸24+00.21mm

查得其凸模製造公差0.013mm,凹模製造公差0.021mm,x=0.75

滿足不等式≤,得

=24.160-0.013

=24.380+0.021

2.排樣計算

查表得,兩工件之間的距離a1=2.0,沿邊a=2.2。進料步距n=32mm.條料寬度b= (d+2a+δ)0-δ ,查表得δ=0.5

式中,b為條料寬度;d為工件直徑;a為沿邊搭邊值;δ為條料公差值

所以b=34.90-0.5 取a=2.25,b=350-0.5

3.衝壓力計算

可知衝裁力基本計算公式為

計算零件的周長:l=100mm,材料厚度2mm,q235鋼的抗剪強度取350mpa,kp=1.3則衝裁該零件所需衝裁力為 f=91kn

模具採用彈性卸料裝置和推件結構,所以所需卸料力和推件力為

=4.55kn

=15.015kn

則零件所需得衝壓力為=110.565kn

4.壓力中心計算

零件外形為對稱件,中間的異形孔雖然左右不對稱,但孔的尺寸很小,左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小,所以該零件的壓力中心可近似認為就是零件外形中心線的交點。

四、沖壓裝置的選用

根據衝壓力的大小,選取開式雙柱可傾壓力機jh 23—16,其主要技術引數如下:

公稱壓力:160kn

滑塊行程:50mm

最大閉合高度:220 mm

閉合高度調節量:45 mm

滑塊中心線到床身距離:220mm

工作台尺寸:300 mm×450mm

模柄孔尺寸:φ40 mm×60mm

五、模具零部件結構的確定

1.凸、凹模零件設計

(1)首先計算凹模周界的大小。凹模高度和壁尺寸常用下列經驗公式確定:

凹模高度,k=0.35~0.50,取0.4 所以h=kxb=0.4x30=12mm

取h=15mm

凹模壁厚 c取值30mm

對於形狀複雜或尺寸較大的零件,凹模壁厚c取大值。

所以,凹模的總長為l=b+2c=90mm,

凹模的寬度為 b=衝裁件寬度+2c=90mm

最後依據設計尺寸,按沖壓模具標準模架凹模周界尺寸系列,確定凹模外形尺寸為125mm×100mm×20mm 。

(2)凸模外形結構、尺寸確定。

落料凸模截面形狀與衝裁件一致,截面尺寸即刃口尺寸,前面一完成。

長度l為固定板厚度、安全距離、修磨餘量、凸模進入凹模的深度的總和。其中固定板厚度取20mm,凸模修磨量取5mm,凸模進入凹模深度取1mm,卸料板與固定板之間的安全距離取20,即

l=(20+20+5+1)mm=46mm

2.標準模架的選用

標準模架的選用依據為凹模的外形尺寸。模具採用後置導柱模架,根據以上計算結果,可查得模架規格為上模座100mm×100mm×35mm,下模座100mm×100mm×35mm,導柱22mm×150mm,導套35mm×85mm×33mm。

3.卸料裝置中彈性元件的計算

模具採用彈性卸料裝置,彈性元件材料選用聚氨酯,其尺寸計算如下:

(1)確定聚氨酯的自由高度

由以上兩個公式,取。

(2)經過綜合評估確定聚氨酯直徑為20mm.

(3)校核聚氨酯的自由高度

為滿足聚氨酯的高徑比要求,將聚氨酯分割成四塊裝入模具中,其最大外形尺寸為80mm,所以

聚氨酯的高徑比在0.5~1.5之間,所以選用的聚氨酯規格合理。聚氨酯的裝模高度約為0.85×40 mm =34mm。

4.其他零部件結構

凸模由凸模固定板固定,兩者採用過渡配合關係。模柄採用凸緣式模柄,根據裝置上模柄孔尺寸,選用規格a32×73的模柄。

六、模具裝配圖

模具裝配圖如圖所示。

七、部分模具零件圖

上模座下模座

卸料板凸模

凸凹模凹模板

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