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固定夹冲压弯曲模设计.doc

固定夹冲压弯曲模设计

ying成桂
2017-12-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《固定夹冲压弯曲模设计doc》,可适用于高等教育领域

固定夹冲压弯曲模设计固定夹冲压弯曲模设计本文介绍的模具实例结构简单实用使用方便可靠首先根据工件图算工件的展开尺寸在根据展开尺寸算该零件的压力中心材料利用率画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析采用复合模冲压这样有利于提高生产效率模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后对磨具的装配方案对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外还包括模具的装配图非标准零件的零件图工件的加工工艺卡片工艺规程卡片非标准零件的加工工艺过程卡片。:复合模冲压设计绪论………………………………………………………………………………冲裁弯曲件的工艺设计…………………………………………………………确定工艺方案及模具的结构形式………………………………………………模具设计工艺计算………………………………………………………………计算毛坯尺寸……………………………………………………………排样、计算条料宽度及距的确定………………………………………搭边值的确定…………………………………………………………条料宽度的确定………………………………………………到料板间距的确定……………………………………………………排样……………………………………………………………………材料利用率的计算……………………………………………………冲裁力的计算……………………………………………………………………计算冲裁力的公式…………………………………………………………总的冲裁力、卸料力、推件力、顶件力、弯曲力和总的冲压力………总的冲裁力……………………………………………………………卸料力FQ的计算……………………………………………………推料力FQ的计算……………………………………………………顶件力FQ的计算…………………………………………………弯曲力F的计算……………………………………………………C总冲压力的计算……………………模具压力中心与计算冲裁间隙的确定…………………………………………………………………刃口尺寸的计算…………………………………………………………………刃口尺寸计算的基本原则…………………………………………………刃口尺寸的计算……………………………………………………………计算凸、凹模刃口的尺寸…………………………………………………冲裁刃口高度………………………………………………………………弯曲部分刃口尺寸的计算…………………………………………………最小弯曲半径…………………………………………………………弯曲部分工作尺寸的计算……………………………………………模具总的结构设计………………………………………………………………模具类型的选择……………………………………………………………定位方式的选择……………………………………………………………卸料方式的选择……………………………………………………………导向方式的选择……………………………………………………………主要零部件的设计……………………………………………………………工作零件的设计…………………………………………………………凹模的设计…………………………………………………………凸凹模的设计………………………………………………………外形凸模的设计…………………………………………………内孔凸模的设计……………………………………………………弯曲凸模的设计……………………………………………………卸料部分的设计…………………………………………………………卸料板的设计……………………………………………………卸料弹簧的设计…………………………………………………定位零件的设计…………………………………………………………模架及其他零部件的设计………………………………………………上下模座…………………………………………………………模柄………………………………………………………………模具的闭合高度…………………………………………………模具总装图……………………………………………………………………压力机的选择…………………………………………………………………总结…………………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………………参考文献附录…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………改革开放以来随着国民经济的高速发展工业产品的品种和数量的不断增加更新换代的不断加快在现代制造业中企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展加快换型采用柔性化加工以适应不同用户的需要另一方面朝着大批量高效率生产的方向发展以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益生产上采取专用设备生产的方式。模具做为高效率的生产工具的一种是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件具有生产效率高可实现高速大批量的生产节约原材料实现无切屑加工产品质量稳定具有良好的互换性操作简单对操作人员没有很高的技术要求利用模具批量生产的零件加工费用低所加工出的零件与制件可以一次成形不需进行再加工能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品容易实现生产的自动化的特点。如图所示零件图。生产批量:大批量材料:LYY该材料经退火及时效处理具有较高的强度、硬度适合做中等强度的零件。尺寸精度:零件图上的尺寸除了四个孔的定位尺寸标有偏差外其他的形状尺寸均未标注公差属自由尺寸可安IT级确定工件的公差。。经查公差表各尺寸公差为:Ø四个孔的位置公差为:工件结构形状:制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序尺寸较小。结论:该制件可以进行冲裁制件为大批量生产应重视模具材料和结构的选择保证磨具的复杂程度和模具的寿命。根据制件的工艺分析其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序按其先后顺序组合可得如下几种方案()落料弯曲冲孔单工序模冲压()落料冲孔弯曲单工序模冲压。()冲孔落料弯曲连续模冲压。()冲孔落料弯曲复合模冲压。方案()()属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大尺寸又较这两种方案生产效率较低操作也不安全劳动强度大故不宜采用。方案()属于连续模是指压力机在一次行程中依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小厚度小连续模结构复杂又因落料在前弯曲在后必然使弯曲时产生很大的加工难度因此不宜采用该方案。方案()属于复合冲裁模复合冲裁模是指在一次工作行程中在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁其模具结构没有连续模复杂生产效率也很高又降低的工人的劳动强度所以此方案最为合适。根据分析采用方案()复合冲裁。由冲压工艺分析可知采用复合冲压所以模具类型为复合模。因为该模具采用的是条料控制条料的送进方向采用导料销有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距。因为工件料厚为mm相对较薄卸料力不大故可采用弹性料装置卸料。为了提高模具寿命和工件质量方便安装调整该复合模采用对角导柱的导向方式。相对弯曲半径为:Rt==>式中:R弯曲半径(mm)t材料厚度(mm)由于相对弯曲半径大于可见制件属于圆角半径较大的弯曲件应该先求变形区中性层曲率半径β(mm)。β=rkt公式()式中:r内弯曲半径t材料厚度k中性层系数rtOK(V)K(U)K(O)rtK(V)K(U)K(O)查表K=根据公式β=rkt=X=(mm)根据零件图上得知圆角半径较大(R>t)弯曲件毛坯的长度公式为:L=LL公式()直弯O式中:L弯曲件毛坯张开长度(mm)OL弯曲件各直线部分的长度(mm)直L弯曲件各弯曲部分中性层长度之和(mm)弯在图中:A=公式()B(RARC),BCOSP=(RARCB)(RARC)公式()RA==(mm)RC==(mm)B=(mm)根据公式A=B(RARC),B=×()(mm)根据公式COSP=(RARCB)(RARC)=()()=。则P=carCOS=。。P=×=根据公式L=LA直总长=×=(mm)L=πβ(P/P/)弯=×××()=(mm)L=LL直弯O==(mm)取L=(mm)O根据计算得:工件的展开尺寸为×(mm),如图所示。排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差保持条料有一定的刚度以保证零件质量和送料方便。搭边过大浪费材料。搭边过小冲裁时容易翘曲或被拉断不仅会增大冲件毛刺有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。材料厚度圆件及r>t的工件矩形工件边长L<mm矩形工件边长L>mm或r<t的工件工件间a沿边a工件间a沿边a工件间a沿边a<~~~~~~~~~~~tttttt搭边值是废料所以应尽量取小但过小的搭边值容易挤进凹模增加刃口磨损表给出了钢(W~)的搭边值。C对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数:钢(W~)C钢(W~)C硬黄铜~硬铝~软黄铜纯铜该制件是矩形工件根据尺寸从表中查出:两制件之间的搭边值a=(mm),侧搭边值a=(mm)。由于该制件的材料使LYY(硬铝)所以两制件之间的搭边值为:a=×(~)=~(mm)取a=(mm)侧搭边值a=×(~)=~(mm)取a=(mm)计算条料宽度有三种情况需要考虑有侧压装置时条料的宽度。无侧压装置时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式:B=(Da)公式()其中条料宽度偏差上偏差为下偏差为见表条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表条料宽度偏差为根据公式B=(Da)=(×)=条料宽度材料厚度tmmBmm~>~>~~>~>~导料板间距离公式:A=BZ公式()Z导料板与条料之间的最小间隙(mm)查表得Z=mm根据公式A=BZ==(mm)Zminmm有侧压装置材料厚度tmm条料宽度Bmm以下以上~~~~~~根据材料经济利用程度排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种根据制件在条料上的布置形式排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法材料利用率高不但有利于一次冲程获得多个制件而且可以简化模具结构降低冲裁力但是因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响所以模具冲裁件的公差等级较低。同时因模具单面受力(单边切断时)不但会加剧模具的磨损降低模具的寿命而且也直接影响到冲裁件的断面质量。由于设计的零件是矩形零件且四个孔均有位置公差要求所以采用有费料直排法。冲裁零件的面积为:F=长×宽=×=(mm)毛坯规格为:×(mm)。送料步距为:h=D+a==一个步距内的材料利用率为:n=(nFBh)×n为一个步距内冲件的个数。n=(nFBh)×=(××)×=横裁时的条料数为:n=B==可冲条每条件数为:n=(a)h=()=可冲件板料可冲总件数为:n=n×n=×=(件)板料利用率为:n=(nF×)=(××)×=纵裁时的条料数为:n=B==可冲条每条件数为:n=(a)h=()=可冲件板料可冲总件数为:n=n×n=×=(件)板料的利用率为:n=(nF×)=(××)×=横裁和纵裁的材料利用率一样该零件采用横裁法。计算冲裁力是为了选择合适的压力机设计模具和检验模具的强度压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力以适宜冲裁的要求普通平刃冲裁模其冲裁力Fp一般可以按下式计算:Fp=KptLτ公式()式中τ材料抗剪强度见附表(MPa)L冲裁周边总长(mm)t材料厚度(mm)系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损凸模与凹模间隙之波动(数值的变化或分布不均)润滑情况材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp一般取~。当查不到抗剪强度r时可以用抗拉强度σb代替τ而取Kp=的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出LYY的抗剪强度为~(MPa)取τ=(MPa)由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括F总冲压力。Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ推料力。FQ顶件力F弯曲力C根据常用金属冲压材料的力学性能查出LYY的抗剪强度为~(MPa)Fp=FF公式()F落料时的冲裁力。F冲孔时的冲裁力落料时的周边长度为:L=×()=(mm)根据公式F=KptLτ=×××=(KN)冲孔时的周边长度为:L=πd=××=(mm)F=KptLτ=×××=(KN)总冲裁力:Fp=FF==(KN)KxKtKd料厚tmm~~>~~钢>~~>~~>~~铝、铝合金~~纯铜黄铜对于表中的数据后的材料取小直薄材料取值。FQFQ=KFp公式()xK卸料力系数。查表得K=~取K=XX根据公式FQ=KFpX=×=(KN)FQFQ=KtFp公式()Kt推料力系数。查表得K=~,取Kt=t根据公式FQ=KtFp=×(KN)FQFQ=KdFp公式()Kd顶件力系数。查表得K=~,取Kt=d根据公式FQ=KdFp=×(KN)FC影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量弯曲件的形状和尺寸模具结构及凸凹模间隙弯曲方式等因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。形弯曲件的经验公式为:Fu=KBtσγt公式()bFu冲压行程结束时不校正时的弯曲力。Bγ弯曲件的宽度(mm)。t弯曲件的厚度(mm)。γ内弯曲半径(等于凸模圆角半径)(mm)。σ弯曲拆料的抗拉强度(MPa)(查机械手册σ=(MPa)。bbK安全系数一般取根据公式Fu=KBtσ(γt)b=××××()=(KN)对于顶件或压料装置的弯曲模顶件力或压料力可近似取弯曲力的~。F=Fu压=×=(KN)弯曲力:F=FuF压C==(KN)根据模具结构总的冲压力:F=FpFQFQFQFCF=FpFQFQFQFC==(KN)根据总的冲压力初选压力机为:开式双柱可倾压力机J。模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置为了确保压力机和模具正常工作应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷使滑块和导轨间产生过大磨损模具导向零件加速磨损降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心可安以下原则来确定:、对称零件的单个冲裁件冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。、工件形状相同且分布对称时冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置(x=,y=)即为所求模具的压力中心。Xo=LXLX……LnXnLL……LnYo=LYLY……LnYnLL……Ln由于该零件是一个矩形图形属于对称中心零件所以该零件的压力中心在图形的几何中心O处。如图所示:设计模具时一定要选择合理的间隙以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求所需冲裁力小、模具寿命高但分别从质量冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙只要间隙在这个范围内就可以冲出良好的制件这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin最大值称为最大合理间隙Cmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响此外冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中凸模与被冲的孔之间凹模与落料件之间均有摩擦间隙越小模具作用的压应力越大摩擦也越严重而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制虽然提高了模具寿命而但出现间隙不均匀。因此冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。由于硬吕与中碳刚的间隙取值是一样的所以硬吕材料的间隙值与中碳刚的间隙取值一样。根据实用间隙表查得材料的最小双面间隙Cmin=mm最大双面间隙Cmax=mmc(mm)MnMn材料、、、、厚度Mn、QCminCmaxCminCmaxCminCmaxCminCmax小于极小间隙:取号钢冲裁皮革、石棉和纸板时间隙的。冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差是设计冲裁模主要任务之一。从生产实践中可以发现:、由于凸、凹模之间存在间隙使落下的料和冲出的孔都带有锥度且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。、在尺量与使用中落料件是以大端尺寸为基准冲孔孔径是以小端尺寸为基准。、冲裁时凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦凸模越磨愈小凹模越磨愈大结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则:、落料件尺寸由凹模尺寸决定冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时以凹模为基准间隙去在凹模上:设计冲孔模时以凸模尺寸为基准间隙去在凹模上。、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损设计落料凹模时凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸设计冲孔模时凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下人能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。、确定冲模刃口制造公差时应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高(即制造公差过小)会使模具制造困能增加成本延长生产周期如果对刃口要求过低(即制造公差过大)则生产出来的制件有可能不和格会使模具的寿命降低。若工件没有标注公差则对于非圆形工件安国家“配合尺寸的公差数值”IT级处理冲模则可按IT级制造对于圆形工件可按IT~IT级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“如体”原则标注单项公差落料件上偏差为零下偏差为负冲孔件上偏差为正下偏差为零。冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法即分开加工和配做加工两种方法。前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合后者用于形状复杂或波板工件的模具。对于该工件厚度只有(mm)属于薄板零件并且四个孔有位置公差要求为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值必须采用配合加工。此方法是先做好其中一件(凸模或凹模)作为基准件然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件使它们之间保留一定的间隙值因此只在基准件上标注尺寸制造公差另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。这δp与δd就不再受间隙限制。根据经验普通模具的制造公差一般可取δ=(精密模具的制造公差可选~μm)。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙枝很小。而且还可以放大基准件的制造公差使制造容易。在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时可以发现凸模和凹模磨损后在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸这时需要区别对待。第一类:凸模或凹模磨损会增大的尺寸第二类:凸模或凹模磨损或会减小的尺寸第三类:凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。、凹模磨损后变大的尺寸按一般落料凹模公式计算即δAAa=(Amaxx)公式()、凹模磨损后变小的尺寸按一般冲孔凸模公式计算因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸即Ba=(Bmaxx)公式()δA、凹模磨损后无变化的尺寸其基本计算公式为Ca=(Cmax)δA为了方便使用随工件尺寸的标注方法不同将其分为三种情况:工件尺寸为C时Ca=(C)δA公式()工件尺寸为C时Ca=(C)δA公式()工件尺寸为C时Ca=CδA公式()式中Aa、Ba、Ca相应的凹模刃口尺寸Amax工件的最大极限尺寸Bmin工件的最小极限尺寸C工件的基本尺寸工件公差工件偏差x系数为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸(落料时偏向最小尺寸冲孔时偏向最大尺寸)x值在~之间与工件精度有关可查表或按下面关系选取。工件精度IT以上x=工件精度IT~ITx=工件精度ITx=δA、δA、δA凹模制造偏差通常取δA=。x非圆形圆形料厚t(mm)工件公差mm~<<~~<<~~<<~><<(一)落料刃口尺寸计算图上的尺寸均无公差要求安国家标准IT级公差要求处理查公差表得:。Ø如图所示的固定夹的落料零件图计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件形状比较复杂采用配作法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况,落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。落料凹模的尺寸从图上可知A、B、C、D均属磨损后变D大的尺寸属于第一类尺寸计算公式为:Ba=(Bmaxx)(δA=)δA查表得:Cmin=(mm)Cmax=(mm)查表得:x=x=x=x=落料凹模的基本尺寸计算如下:根据公式A凹=(Bmaxx)δA=(×)=(mm)B凹=(Bmaxx)δA=(×)=(mm)C凹=(Bmaxx)δA=(×)=(mm)D凹=(Bmaxx)δA=(×)=(mm)凸模安凹模尺寸配制保证双面间隙(~)(mm)冲孔凸模的尺寸从图上可知四个冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将变小属于第二类尺寸计算公式为:Ba=(Bmaxx)(δA=)δA查表得:Cmin=mmCmax=mm查表磨损系数X=冲孔凸模的刃口尺寸计算如下:根据公式E凸=(Bmaxx)δA=(×)=(mm)四个冲孔凸模的尺寸是一样的都为(mm)凹模按凸模尺寸配制保证双面间隙(~)(mm)料厚~>~>~>刃口高度h~~~查表刃口高度为h~(mm),取h=(mm)rtmin弯曲时弯曲半径越小板料外表面的变形程度越大若弯曲半径过小则板料的外表面将超过材料的变形极限而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rt称为最小相对弯曲半径又称为最min小弯曲系数是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为ρ则最外层金属(半径为R)的伸长率外为:δ=(Rρ)ρ公式()外设中性层位置在半径为ρ=rt处且弯曲厚度保持不变则有R=rt,固有δ=(rt)公式()外如将δ以材料断后伸长率δ带入则有rr转化为rt且有外minrt=(δ)δ公式()min根据公式就可以算出最小弯曲半径。最外层金属(半径为R)的伸长率外为:根据公式δ=(rt)外=(×)=最小弯曲半径为:根据公式rt=(δ)δmin=()×=、回弹值由工艺分析可知固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处rt==<。此处属于小圆角V形弯曲故只考虑回弹值。查表得,回弹值为由于回弹值很小故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注在试模后稍加修磨即可。rt材料材料厚度t(mm)<~>硬铝LY<~>、模具间隙弯曲V形件时不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于U形件的弯曲必须选择合模具间隙弯曲V形件时凸、凹模间隙是用调整冲床的闭合高度来控制的适的间隙间隙过小会使边部壁厚变薄降低模具寿命。间隙过大则回弹大降低制件精度凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算:Z=tΔct公式()式中:Z弯曲凸、凹模单边间隙t材料的厚度Δ材料厚度的正偏差(表)C间隙数(表)查表得:Δ=C=根据公式Z=tΔct=×==(mm)材料薄钢板黄铜板(带)铝板厚度FH,H,HPA、AB级公差C级公差冷扎带冷轧板最小公差最大公差UCBL弯曲B>L件边材料厚度tmm长<~~~<~~~~Lmm、凸凹模横向尺寸的确定弯曲模的凸凹模工作部分尺寸确定比较复杂不同的工件形状其横向工作尺寸的确定方法不同。工件标注外形尺寸时按磨损原则应以凹模为基准先计算凹模间隙取在凸模上。δA当工件为双向对称偏差时凹模尺寸为:LA=(LΔ)公式()δA当工件为单向偏差时凹模实际尺寸为:LA=(LΔ)公式()凸模尺寸为:LT=(LAZ)公式()Δt或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制保证单向间隙Z。式中:L弯曲件的基本尺寸(mm)LT、LA凸模、凹模工作部分尺寸(mm)Δ弯曲件公差δT、δA凸、凹制造公差选用IT~IT级精度亦可按δt=δA=Δ选取。Z凸模与凹模的单向间隙工件的外形尺寸为:δA由于工件为单向偏差所以凹模的实际尺寸为:LA=(LΔ)凸、凹制造公差Δt=δA=Δ==δA根据公式凹模尺寸为:LA=(LΔ)=(×)=(mm)根据公式凸模尺寸为:LT=(LAZ)δt=()=(mm)根据工件的尺寸要求凸、凹模刃口处都应有相应的圆角为保证弯曲件的尺寸精度圆角应按实际尺寸配制。设计主要零部件时首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。结合模具的特点本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。凹模采用整体凹模各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工安排凹模在模架上位置时要依据计算压力中心的数据将压力中心与模柄中心重合。模具厚度的确定公式为:H=Kb式中:K系数值考虑板料厚度的影响b冲裁件的最大外形尺寸安上式计算后选取的H值不应小于(~)mmK材料厚度tmmsmm<>~>~<~~~>~~~~>~~~~>~~~查表得:K=H=×=mm取H=mm模具壁厚的确定公式为:C=(~)H=×~×=~mm凹模壁厚取C=mm凹模宽度的确定公式为:B=bC=×=mm查表取标准取B=mm凹模长度的确定公式为:L=×=mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用保证送料粗定位精度。查表取标准L=mm。(送料方向)凹模轮廓尺寸为mm×mm×mm。凹模材料选用Cr热处理~HRC。HB×L××、、、、、×、×、×、×、、、、、、×、××、×、×、×、、、、、×、×、×、×、、、、、、×、×、××、×、×、×、、、、、、××、×、×、×、、、、、×、×、×、×、、、、、×、、、、、凸凹模的内、外缘均为刃口内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸为保证凸凹模的强度凸凹模应有一定的壁厚。因为该制件形状不是复杂但有弯曲部分所以将落料模设计成直通式凸模直通式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样直通式凸模采用线切割机床加工。可以直接用个M的螺钉固定在垫板上凸模与凸模固定板的配合按Hm。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、导料板的厚度的总和外形凸模下部设置个导正销借用工件上的孔作为导正孔。外形凸模长度为:L=HH(~)mmH凸模固定板厚度得H=×H=×=mm(标准为mm)凹H卸料板厚度查表得H=mm(~)附加长度包括凸模的修磨量凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。(附加长度取)L==mm导正销的直线部分应为(~)t导正销伸入定位孔是板料应处于自由状态。在手工送料时板料以由挡料销定位导正销将工件导正的过程的将板料向后拉回约mm。必须在卸料板压紧板料之前完成导正。所以导正销直线部分的长度为:L=×=mm导在外形凸模的底部钻安装导正销采用Hr的配合为防止其脱落在凸模上打横向孔用销钉固定导正销。因为内孔凸模是圆凸摸仍然选用直通式凸模采用线切割加工。与凸模固定板采用Hr配合。凸模长度与外形凸模长度相等为mm。凸模材料应选TA热处理~HRC凸模与卸料板之间的间隙见表查得凸模与卸料板的间隙选为mm。辅助小导柱与小导模具冲裁间隙序号卸料板与凸模间隙Z套间隙ZZ>~>~约为>~>~约为>~>~约为>~>~约为弯曲凸模选用直通式采用线切割加工方法。弯曲凸模与凸模固定板采用Hr配合。长度与外形凸模的长度相等等于mm,凸模材料应选TA热处理~HRC冲孔凸模与弯曲凸模之间有一定的间隙。为了保证间隙合理弯曲凸模的宽度取mm。本模具的卸料板不仅有卸料作用还具有用外形凸模导向对内孔凸模起保护作用卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同卸料板的厚度按表选择卸料板厚度为mm。卸料板与个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为。卸料板采用钢制造热处理淬火硬度~HRC。卸料板宽度冲件厚度t<~~~>~>~>~在冲裁模卸料与出件装置中常用的元件是弹簧和橡胶考虑本模具的结构该模具采用的弹性元件为弹簧。、弹簧的选择与计算在卸料装置中常用的弹簧是圆柱螺旋压缩弹簧。这种弹簧已标准化(GB)设计时根基所要求的压缩量和生产的压力按标准选用即可。()卸料弹簧的选择原则a、为保证卸料正常工作在非状态下弹簧应该预压其与压力应大于等于单个弹簧承受的卸料力即FyFxn公式()式中Fy弹簧的预压力NFx卸料力NN弹簧根数。b、弹簧的极限压缩量应大于或等于弹簧工作时的总压缩量即HjH=HyHxHm公式()式中Hj弹簧的极限压缩量mmH弹簧工作时的总压缩量mmHy弹簧在余压力作用下的预压量mmHx卸料板的工作行程mmHm凸模与凸凹模的刃磨量mm通常取Hm=~mm。C、选用的弹簧能够合理的布置在模具的相应空间。()卸料弹簧的选用与计算步骤a、根据卸料力和模具安装弹簧的空间大小初定弹簧根数n计算每个弹簧应产生的预压力Fy。b、根据根据预压力和模具结构预选弹簧的规格选择时应使弹簧的极限工作压力大于预压力初选时一般可取Fj=(~)Fy。C、计算预选弹簧在预压力下的预压量HyHy=FyHjFj公式()d、校核弹簧的极限压缩量是否大于工作时的实际总压缩量即HjH=HyHxHm。如不满足则需重选弹簧规格直至满足为止。e、列出所选弹簧的主要参数:d(钢丝直径)D(弹簧中径)t(节距)h(自由高度)n(圈数)Fj(弹簧的极限压力)Hj(弹簧的极限工作量)由于固定夹的料厚为mm,计算除的卸料力为N。()假设考虑模具结构初定弹簧的根数n=则每个弹簧的预压力为根据公式FyFxn=(N)()初选弹簧规格按Fy估算弹簧的极限工作压力FjFj=Fy=×=(N)查标准GB初选弹簧规格为d×D×h=××,Fj=,Hj=(mm)()计算所选弹簧的的预压量Hy根据公式Hy=FyHjFj=×=(mm)()校核所选弹簧是否合适。卸料板的工作行程Hx==(mm),取凹模刃磨量为(mm),则弹簧工作时的总压缩量为H=HyHxHm==(mm)应为H<Hj=mm故所选弹簧合格。()所选弹簧的主要参数为:d=mm,D=mm,t=mm,n=圈h=mm,Fj=,Hj=(mm)。弹簧的标记为:弹簧××GB定位零件采用活动当料销定位。采用活动当料销制造简单、使用方便。活动挡料销固定在卸料板上挡料销的位置应保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能活动挡料销的位置可以由公式确定。e=cDd公式()式中:c送料步距D在送料方向上工件的尺寸d挡料销头部直径导正销往前推的活动余量根据公式e==mm即活动挡料销的位置在距导正销mm处。采用钢制造热处理硬度~HRC。模座分带导柱和不带导柱两种根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本模具采用对角导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的其加工方便可采用车床加工装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时(闭合状态)导柱上端面与上模座顶面的距离mm。而下模座底面与导柱底面的距离为mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用Rh的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用Rh的过盈配合。导套的长度需要保证冲压时导柱一定要进入导套mm以上。导柱与导套之间采用Hh的间隙配合导柱与导套均采用钢热处理硬度渗碳淬硬~HRC。导柱的直径、长度按标准选取。导柱:dmm×Lmm分别为υ×υ×导套:dmm×Lmm×Dmm分别为υ××,υ××模座的的尺寸Lmm×Bmm为mm×mm。模座的厚度应为凹模厚度的~倍上模座的厚度为上垫板厚度取固定板厚度取下模座的厚度为mm。模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有:()整体式模柄模柄与上模座做成整体用于小型模具。()带台阶的压入式模柄它与模座安装孔用Hn配合可以保证较高的同轴度和垂直度适用于各种中小型模具。()带螺纹的旋入式模柄与上模连接后为防止松动拧入防转螺钉紧固垂直度较差主要用于小型模具。()有凸缘的模柄用螺钉、销钉与上模座紧固在一起使用与较大的模具。()浮动式模柄它由模柄球面垫块和连接板组成这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。本模具采用带台阶的压入式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度模柄直径应与模柄孔径一致。该模具的闭合高度为H闭=H上模H垫LHH下模h=()mm=(mm)式中:L凸模长度L=H凹模厚度H=h凸模冲裁后进入凹模的深度h=可见该模具闭合高度小于所选压力机J的最大装模高度()可以使用。通过以上的设计可得到模具总装图。模具的上模部分由上模座、上模垫板、凸模、凸模固定板、及卸料板等组成。卸料方式是采用的弹性卸料板卸料。上模座、上模垫板、凸模固定板、及卸料板用个M螺钉和个υ圆柱销固定。螺钉选取:M×mm的标准件。采用钢热处理淬火硬度~HRC。圆柱销选取:υ×mm的标准件。采用钢热处理淬火硬度~HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等组成。下模座、凹模、卸料板用个M的螺钉和个υ的圆柱销固定。螺钉选取:M×mm的标准件。采用钢热处理淬火硬度~HRC。圆柱销选取:υ×mm的标准件。采用钢热处理淬火硬度~HRC。冲孔废料由漏料孔漏出。通过校核该冲裁件所需的冲裁力为KN选择开式双柱可倾压力机J能够满足使用要求。其主要技术参数如下:公称压力:KN滑块行程:mm最大闭合高度:mm最大装模高度mm作台尺寸(前后×左右):mm×mm垫板尺寸(厚度×孔径):mm×mm模柄孔尺寸:Фmm×mm最大倾角高度:在这次的毕业设计中我综合了两年多来所学的所有专业知识使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做毕业设计的过程中在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题经过老师和同学的指导帮准再加上自身不懈的努力问题得到了及时解决。这次的毕业设计使我对冷冲压模具设计有了一定的认识在模具设计过程中不仅把大学三年所学到知识加深了还学会了查有关书籍和资料能够把各科灵活的运用到设计中去。这次的毕业设计不仅是对自己大学三年的考核也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础。这次毕业设计说明书及其模具装配图的完成首先要感谢我的指导老师在毕业设计装配图及其说明书编制过程中给予了精心的指导并讲解了各项专业要领提出了宝贵的专业意见模具设计过程中也要感谢曾经的科任教师是他们的精心指导和教学才使我的毕业设计能够按期完成感谢学校给予的支持和机会感谢同学的无私帮助。同时要感谢百忙之中参加毕业答辩的评审老师。谢谢你们!王海明主编机械制造技术M北京:中国农业出版社,张鼎承主编冲模设计手册北京:机械工业出版社阎其凤主编模具设计与制造北京:机械工业出版社翁其金主编冲压工艺与冲模设计北京:机械工业出版社李正风主编机械设计基础M上海:上海交通大学出版社许发樾主编模具设计应用实例北京:机械工业出版社,刘力主编机械制图北京:高等教育出版社第二版曾欣主编塑料模具与冲压模具宜宾:宜宾职业技术学院史铁梁主编冷冲模设计指导北京:机械工业出版社薛启翔主编新编冲压工计算手册北京:机械工业出版社陈剑鹤主编冷冲压工艺与模具设计北京:机械工业出版社工号工序工艺说明凸、凹模、装配前仔细检查各凸模、凹模、凸凹模的形状及尺寸是否符合图凸凹模预纸要求和尺寸精度形状配、将凸模分别于相应的凹模孔配合检查间隙是否加工均匀不合适者应重新修磨或更换。凸模装配以凹模孔定位将各凸模分别压入凸模固定板的孔中并挤紧牢固。装配下模、在下模座上画中心线按中心线装配下垫板凸凹模和卸料板、在下模座、卸料板上用机加工好的凹模分别确定其螺孔位置并分别钻孔攻丝、将下模、卸料板、下垫板、凸凹模、活动当料销弹簧装在一起打入销钉用螺钉钉紧。装配上模、在已装好的下模上放等高垫铁并在凹模中放入的纸片装上落料凹模空心垫板然后将凸模与固定板组合并转入凹模中、预装上模画出与凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻绞螺孔销孔、用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起但不要拧紧、复查凸、凹模间隙并调整合适紧固螺钉、切纸检查合适打入销钉宁静螺钉。试冲与调装机试冲并根据试冲结果作相应调整。整落料凹模加工工艺过程材料:TA硬度:~HRC序号工序名称工序内容备料锻件(退火状态):××mm粗洗洗六面到尺寸××mm注意两大平面与相邻侧面用标准角尺测量达到基本垂直平面磨磨光两大平面厚度达到mm并两相邻侧面达到四面垂直垂直度mm钳划线画出各孔径中心线并画出凹模洞口轮廓尺寸钻孔钻螺纹底孔、销钉底孔和凹模洞口穿线孔绞孔绞销孔到要求攻丝攻螺纹到要求热处理淬火使硬度达到~HRC磨平面磨光两大平面使厚度达到mm线切割割凹模洞口并留有~的研磨量钳研磨洞口内壁侧面达到um钳用垫片层保证凹模与凸凹模间隙均匀后凹模与上模座配做销钉孔平磨研磨凹模板上面达到厚度尺寸要求冲孔凸模加工工艺过程材料:TA硬度:~HRC:序号工序名称工序内容备料锻件(退火状态):Ø×mm热处理退火硬度达到~HB车车一端面打顶尖孔车外圆至Ømm掉头车另一端长度至尺寸mm打顶尖孔双顶尖顶车外圆尺寸到要求检验检验热处理淬火硬度至HRC~磨削磨削外圆尺寸达到要求线切割切除工件端面顶尖长度尺寸至mm磨削磨削端面尺寸到表面粗糙的要求检验检验钳装配(钳修并装配、检修)凸凹模加工工艺卡片材料:TA硬度:~HRC序号工序名称工序内容备料锻件(退火状态):××mm粗洗洗六面见光平磨磨上下平面到尺寸mm,弯曲圆弧到钳划线在长度方一侧留出线切割mm后分别画凸模轮廓线并画出四个凹模的中心线和弯曲凹模的中心线钻孔按凹模洞口中心线切割中心孔锪扩凹模落料孔到要求。洗按照尺寸粗洗弯曲凹模精洗弯曲凹模纸至尺寸要求热处理淬火硬度达到HRC~磨平磨下平面使高度尺寸达到mm线切割割凹模并留出单边~的研磨余量钳研配研凸凹模并配如凸凹模固定板研研各侧面达到便面粗糙度的要求平磨平磨高度到要求钳总装配空心垫板的加工工艺过程材料:TA硬度:~HRC序号工序名称工序内容备料气割下料××mm热处理调质硬度为HRC~粗洗洗六面达到××mm并使两大平面的相邻两侧面基本垂直平磨磨光两大平面厚度达到mm并磨两相邻侧面使四面垂直垂直度为钳划线螺钉孔、销钉孔和过孔中心线钻孔钻螺纹孔、销钉孔和过孔到要求洗洗过孔到要求平磨磨两大平面厚度到要求钳总装配弯曲凸模加工工艺过程材料:TA硬度:~HRC序号工序名称工序内容备料锻件(退火状态):××mm粗洗粗洗凸模外形磨磨下平面至尺寸并留有毫米的余量磨四周的平面使相邻两侧面的垂直度达到热处理淬火使表面硬度达到HRC~磨磨凸模表面的所有平面至尺寸精度要求钳总装配基本尺寸标准公差等级mmITITITITITITITITITITITITITIT大至ummm于型号代单技术参数号位JJJJJJJ滑块公称PekN压力滑块行程Smm封闭高度Hmm连杆调节Mmm量滑块中心Cmm线至机身距离左amm右滑块地面前bmm尺寸后直dmm径模柄孔尺深lmm寸度垫块厚度Hmm最大倾斜,角左amm右工作台尺前bmm寸后

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