模具設計與模具課程設計

2023-01-09 02:30:05 字數 2885 閱讀 2350

衝裁、彎曲、拉深及成形是冷衝壓的基本工序,下面以常見的衝裁件、彎曲件及拉深件為例介紹衝裁、彎曲及拉深的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計算、模具設計和模具主要零件的加工工藝。

衝裁模設計

如圖1所示零件:託扳

生產批量:大批量

材料:08f t=2mm

設計該零件的沖壓工藝與模具

圖1 (一)衝裁件工藝分析

1. 材料:08f鋼板是優質碳素結構鋼,具有良好的可沖壓效能。

2. 工件結構形狀:衝裁件內、外形應盡量避免有尖銳清角,為提高模具壽命,建議將所有90°清角改為r1的圓角。

3. 尺寸精度:零件圖上所有尺寸均未標註公差,屬自由尺寸,可按it14級確定工件尺寸的公差。經查公差表,各尺寸公差為:

55-0.74、35-0.62、20-0.52、10-0.36、30±0.26、ф10+0.6

結論:可以衝裁

(二) 確定工藝方案及模具結構形式

經分析,工件尺寸精度要求不高,形狀不大,但工件產量較大,根據材料較厚(2mm)的特點,為保證孔位精度,衝模有較高的生產率,通過比較,決定實行工序集中的工藝方案,採取利用導正釘進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續衝裁模結構形式。

(三) 模具設計計算

1.排樣計算條料寬度及確定步距

首先查有關表確定搭邊值。根據零件形狀,兩工件間按矩形取搭邊值b=2,側邊按圓形取搭邊值a=2。

連續模進料步距為32mm。

條料寬度按相應的公式計算:

b=(d+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.6

b=(55+2×2.2)-0.6

=59.4-0.6

畫出排樣圖,圖2

2.計算總衝壓力

由於衝模採用剛性卸裝置和自然漏料方式,故總的衝壓力為:

p0=p+pt

p=p1+p2

而式中 p1--------落料時的衝裁力

p2--------沖孔時的衝裁力圖2 排樣圖

按推料力公式計算衝裁力:

p1=kltτ 查τ=300mpa

=1.3(2*15+2*35+2*3.14*10)*2*300/10000

=12.7(t)

p2=1.3*4π*5*2*300/10000

=4.9(t)

按推料力公式計算推料力pt:

pt=nktp 取n=3,查表2-10,kt=0.055

pt=3*0.055*(127+49)=2.9(t)

計算總衝壓力pz:

pz=p1+p2+pt

=127+49+29.04

=20.504(t)

3.確定壓力中心:

根據圖3分析,因為工件圖形對稱,故落料時p1的壓力中心在o1上;沖孔時p2的壓力中心在o2上。

設衝模壓力中心離o1點的距離為x,根據力矩平衡原理得:

p1x=(37-x)p2

由此算得x=10mm

4.衝模刃口尺寸及公差的計算

刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述,僅將計算結果列於表1 中。

在衝模刃尺寸計算時需要注意:在計算工件外形落料時,應以凹模為基準,凸模尺寸按相應的凹模實際尺寸配製,保證雙面間隙為0.25~0.

36mm。為了保證r8與尺寸為16的輪廓線相切,r8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半。

在計算沖孔模刃口尺寸時,應以凸模為基準,凹模尺寸按凸模實際尺寸配製,保證雙面間隙為0.25~0.36mm。

表1 衝模刃口尺寸

在計算模具中心距尺寸時,製造偏差值取工件公差的1/8。據此,沖孔凹模和凸模固定板孔中心距的製造尺寸為:

l14=14±0.44/8=14±0.055

l17=17±0.44/8=17±0.055

5. 確定各主要零件結構尺寸

(1)凹模外形尺寸的確定

凸模厚度h的確定:

h= p取總壓力=184750n

h==27mm

凹模長度l的確定

w1=2.1h=57;工件b=55

l=b+2w1=55+2*57=169mm

凹模寬度b的確定

b= 步距+工件寬+2w2

取:步距=37;工件=30;w2=1.5h

b2=37+30+2*41

=149mm

(2)凸模長度l1的確定

凸模長度計算為:

l1=h1+h2+h3+y

其中導料板厚h1=8;卸料板厚h2=12;凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量y=18則

l1=8+12+18+18=56mm

選用沖床的公稱壓力,應大於計算出的總壓力p0=20.504t;最大閉合高度應大於衝模閉合高度+5mm;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,可選用j23-25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。

(3)設計並繪製總圖、選取標準件

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。

繪製模具**圖。如圖4,單排沖孔落料連續模。

按模具標準,選取所需的標準件,查清標準件代號及標記,寫在總圖明細表內見表2。並將各零件標出統一代號。

圖4 單排沖孔落料連續模

1-簧片 2-螺釘 3-下模座 4-凹模 5-螺釘 6-承導料 7-導料板 8-始用擋料銷 9、26-導柱 10、25-導套 11-擋料釘 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料凸模 16-沖孔凸模 17-墊板 18-圓柱銷 19-導正銷 20-模柄 21-防轉銷 22-內六角螺釘 23-圓柱銷 24-螺釘

表2 零件明細表

圖8卸料板

(五) 模具主要零件加工工藝規程的編制

1.凸凹模加工工藝規程的編制(表3)

2.落料凹模加工工藝規程的編制(表4)

表3凸凹模加工工藝規程

表4落料凹模加工工藝規程

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