底板落料冲孔复合模设计

底板落料冲孔复合模设计 沈阳理工大学课程设计专用纸 目 录 1 工艺性分析………………………………………………………….………1 1.1零件图分析………………………………………………………...............1 1.2 零件工艺性分析…………………………………………………………..1 2 工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定……………………………………………………….………1 2.1冲压基本工序的确定…………………………………...............................1 2.2工序数目及顺序的确定………………………………………...................1 2.3方案的比较……………………………………………………...................2 3 工序设计和工序尺寸计算……………………………………………….…3 3.1工序分类…………………………………………………….......................3 3.2排样方式的确定…………………………………………………...……....3 3.3步工序简图及尺寸…………………………………………………...........4 4 工艺设计和工艺尺寸计算………………………………………….………4 4.1工序二冲裁力计算……………………………….……...…………..….…5 4.2冲孔凸模尺寸计算…………………………………………………...…....5 4.3冲孔凹模尺寸计算………………………………………..……….…..…..5 4.4落料凸模尺寸计算………………………………………………….....…..5 4.5落料凹模尺寸计算………………………………………………...….…...6 4.6力中心的计算…………………………………………………….….….....6 4.7模工作零件尺寸计算……………………………………………….…..... 6 4.7.1落料凹模的外形尺寸及结构……………………………………...….6 4.7.2冲孔凸模的外形尺寸及结构……………………….………….….….7 4.7.3凸凹模的外形尺寸及结构………………………………………….…...8 5 模具总体机构的确定……………………………….……………………..9 5.1确定模具结构形式…………………………………………………...…9 5.1.1模具类型选择………………………………………………………….….9 5.1.2操作方式选择……………………………………………………….........11 5.1.3材料送进、定位方式选择…………………………………………..…...11 5.1.4卸料、推件、压边装置选择………………………………………..…...11 5.1.5导向装置选择……………………………………………………….........12 1 沈阳理工大学课程设计专用纸 5.2初步确定模具外形尺寸………………………………………………………13 6 选用设备…………………………………………………………………............13 6.1压力机的选用…………………………………………………………………..13 6.2模柄的选用……………………………………………………………………..14 参考文献……………………………………………………………………..............15 2 沈阳理工大学课程设计专用纸 1.工艺性分析 1.1 分析零件图 零件图所示工件为底板，材料为A3—GB700-65,厚度为t=2.5mm。 1.2 零件工艺性分析 零件的尺寸公差无特殊要求，按图中所给级别选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为A3钢，各参数如下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf : 表1.1 材料的力学性能 参数 材料名称 抗剪强度 抗拉强度 屈服点 延伸率 τ/Mp σ/ Mp σ/ Mp δ/ % abasa10数值 A3 310~380 440~470 240 21~25 3 沈阳理工大学课程设计专用纸 2.工艺方案的确定 2.1 冲压基本工序的确定 零件属于大批量生产，工艺性较好。最窄处小孔距板边缘的距离为2.25mm(零件图所示)，而复合模的凸凹模最小壁厚需要5.8mm(见参考资料1，表3.7)，因此不适合采用复合模，然而采用连续模太过于复杂，同时成本较高。因此在此处宜采用单工序冲孔模。 2.2 工序数目及顺序的确定 由于大批量生产，所以冲压加工过程要求提高生产效率，降低生产成本来满足生产要求，可要求工序数目尽量减小，应尽量把工序集中起来，采用复合模或级进模进行冲压，很小的零件，采用复合或连续冲压加工，既能提高生产效率，又能安全生产。 根据生产经验，集中到一副模具上的工序数量不宜太多，对于复合模，一般为2-3个工序，最多4个工序，对于级进模，集中的工序可多些。最终顺序为落料冲孔?冲孔。 2.3 方案的比较 综合考虑生产成本、生产效率、批量生产等因素，可确定以下几个方案: 方案一:采用复合模，落料冲孔复合模，由于零件的约束，孔到边的最小距离太小，小于凸凹模的最小壁厚。 方案二:采用连续模，但是考虑到零件的工艺性，需要采用较多的工步，使模具太过于复杂，占地面积太大，不很实际 方案三:采用落料冲孔复合模，然后再采用冲孔单工序模，定位准确，精度高，比较实际，综合考虑采用方案三。 4 沈阳理工大学课程设计专用纸 3.工序设计和工序尺寸计算 3.1 工序分类 针对零件工艺性分析确定为两工序: 1.冲孔落料复合模; 2.冲孔单工序模。尺寸根据零件图确定。 3.2 确定排样方式 无废料排样是指工件与工件之间、工件与条料侧边之间均无废料。少废料排样是指沿工件的部分外形切断或冲裁，而无废料只有冲裁刃之间的搭边。无废料排样是全部沿工件外形冲裁，在冲裁刃之间，工件与条料之间均无搭边。 因此，本设计采用有废料直排方式排样(取板材规格为1000×1000×2.5) 如附图所示。 图1直排法排样 工件的有效面积: 2 S,2433.2mm0 a,3由于使用的是弹性卸料板，查表2.8知，当L>50,搭边值a=3，。条料宽度1B,B，2a，,(查表2.9知，Δ=0.8) 01 54+2×3+0.8=60.8mm 条料长度为1000mm，则条料上可冲压工件数为 1000,3,17.5n= 取n=17个 54，3 可裁条数为 1000S,,16.5 取S=16条 160.8 5 沈阳理工大学课程设计专用纸 17，16，2433.2,,,66.2%所以板材利用率 1000，1000 3.3各步工序简图及尺寸 图2工序一 图3工序二 6 沈阳理工大学课程设计专用纸 4.工艺设计与计算 4.1工序一落料冲孔模冲裁力的计算: F,KLt,B根据公式得,其中K取1.3 首先计算冲孔部分的冲裁力: F,KLt,,1.3，,，24.8，2.5，310,78456.04N1B 然后计算落料部分的冲裁力: F,KLt,,1.3，4，54，2.5，310,217620N2B F,FK卸卸 根据公式，则落料的卸料力为 K,0.04卸查参考文献1表2.6得 ，故 F,FK,217620，0.04,8704.8N卸卸 KF,FKn推推推根据得，其中=0.05，则冲孔部分的推件力 F,78456.04，0.04,3137.24N推 F,F，F，F，F,78456.04，217620，8704.8，3137.24,307918.08N12总卸推 4.2冲孔凸模刃口尺寸计算 中、小型冲模通过模柄将上模固定在压力机的滑块上。本设计选用 0，，d,d，X,pmin,,p由公式:得 式中 dmin——冲孔件的基本尺寸; dp——冲孔凸模刃口尺寸; X——磨损系数，查表取得X=0.03; Δ——工件的制造公差，查表取得0.03mm; 1,4δp——凸模制造公差，取，为0.02mm; 00d,(24.8，0.3，0.5),24.95mmp,0.02,0.02 代入公式得: 4.3冲孔凹模刃口尺寸计算 ，,d，，d,d，Zdpmin0 由公式: 式中dp、dd——冲孔凸、凹模刃口尺寸; Zmin——凸凹模最小双边间隙，查得Zmin =0.36m; 7 沈阳理工大学课程设计专用纸 1,4δd——凹模制造公差，取为=0.03mm; 0.030.03，，d,(24.95，0.36),25.31mmd00 代入公式得: 4.4落料凹模刃口尺寸计算 ，,dDd,(Dmax,x,)0由公式得: Dd式中 —落料凹模尺寸,mm; Dmax—落料件最大公称尺寸，mm; , —落料件公差,mm; x—系数，查表取0.3 ,d —凹模制造公差，mm; ，0.03，0.03Dd,(54.37,0.3，0.74),54.14800代入公式得: 4.5落料凸模刃口尺寸计算 0D,(D,Z)pd,,pmin由公式得: Dp式中 —落料凸模尺寸，mm; Zmin —凸、凹模的最小双面间隙，mm; ,p —凸模制造公差，mm; 00D,(54.148,0.36),53.788p,,0.020.02代入公式得: 4.6压力中心的计算 冲裁模的压力中心就是冲裁合力的作用点。冲模压力中心应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合，以使冲模平稳的工作，否则滑块就会受到偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，从而导致冲床滑块与导轨以及模具的不正常磨损，降低冲床和模具的寿命。所以设计模具时必须使其通过模具的轴线，从而保证模具的压力中心与冲床滑块中心重合。 由于零件形状对称，故其压力中心位于轮廓图形的几何中心，即圆心。 4.7冲模工作零件尺寸计算 4.7.1冲孔凹模的外形尺寸及其结构 1.外形尺寸 (1)落料凹模厚度计算公式如下: 8 沈阳理工大学课程设计专用纸 H,Kb K——系数，查得K=0.30; b——凹模刃口尺寸(mm)。 代入得H=0.30××54=16.2mm。又因为H不能小于15mm，为保证有足够的强度取H=25mm。 (2)凹模厚度:由料厚t=2.5mm，以及冲裁力结合参考资料1，的表3.4，最终确定C=60mm。 3)最终的外形尺寸为:L×B=170mm×145mm ( 2.结构形式 其结构形式如下图示: 图4凹模外形 材料为:T10A 硬度要求为:(62+-2)HRC 4.7.2冲孔凸模的外形尺寸及结构 1.外形尺寸 L,H，H，H，H123 由于采用的固定卸料板和垫板，凸模长度应该采用公式: H1 式中:—固定板厚度，mm; H2 —落料凹模厚度，mm; H3 —垫板厚度，mm; H —附加长度，主要考虑凸模进入凹模的深度，取1mm，总修模量(取10mm)及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板间的安全距离(取15mm)等因素确定。综合考虑后选行L=60mm。 9 沈阳理工大学课程设计专用纸 2(结构形式 如下图: 图5凸模外形尺寸 材料为:T10A 硬度要求:HRC 60~62 尾部回火 HRC 40~50 4.7.3凸凹模的外形尺寸及结构 凸凹模存在于复合模中。凸凹模内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸，凸凹模的最小壁厚受冲模结构的影响:凸凹模装于上模(正装复合模)时，内孔不积存废料，涨力小，最小厚可以小一些;凸凹模装于下模(倒装复合模)，柱形孔口、内孔积存废料，涨力大，最小壁厚要大一些。 根据冲模结构的要求，凸凹模的外径D=53.79mm，厚度a=12.24满足最小壁厚的要求。 10 沈阳理工大学课程设计专用纸 11 沈阳理工大学课程设计专用纸 5.模具总体结构的确定 5.1确定模具结构形式 5.1.1模具类型选择 根据方案分析比较的情况，本设计为方案三的工序二落料冲孔模，模架选用滑动后侧导柱模架，导柱在后侧，可以从左、右、前三个方向送料，操作比较方便。 上模座外形结构如图: 图7上模座外形尺寸 上模座主要参数如下表5.2: 12 沈阳理工大学课程设计专用纸 表5.2 上模座GB/T2855.6主要参数(mm) 凹模周界 主要参数 H h L1 L B D0 数值 125 125 35 30 - 130 主要参数 S AAR lD 1 2 2 数值 130 85 150 35 60 35 下模座的外形结构如下图: 图8下模座外形尺寸 13 沈阳理工大学课程设计专用纸 其下模座主要参数如下表5.1: 表5.1 下模座GB/T2855.6主要参数(mm) 凹模周界 主要参数 H h L1 L B D0 数值 250 200 45 45 30 200 主要参数 S AAR ld 1 2 2 数值 250 130 235 45 80 14 5.1.2操作方式选择 由于零件需要采用2道工序，此为第一工序宜采用自动，自动送料。 5.1.3送进方式和定位方式的选择 所送料为剪板机裁后的条料其尺寸为1000×60.8×2.5，采用自动送入模具内。条料靠在凹模上的3个定位销钉定位。 5.1.4卸料、推件、压边装置的选择 5.1.4.1卸料装置 卸料装置的型式较多，它包括固定卸料板、活动卸料板、弹性卸料板和废料切刀等几种。卸料板除把板料从凸模上卸下外，有时也起压料或为凸模导向的作用。 由于采用倒装的复合模具，落料凹模在上模因此，采用弹性卸料，使废料顶出与落料凸模分离。 5.1.4.2推件装置 推件装置有刚性和弹性两种。弹性推件器一般装于下模座下面，与下模板相连。这种装置除有推出工件的作用外，还能压平工件，还可用于卸料和缓冲。刚性推件器一般装于上模，推件力大切可靠。其推件力通过打杆?推板?推杆?推块传至工件。 本模具采用打料杆将工件推出。其具体工作情况参考装配图。 14 沈阳理工大学课程设计专用纸 5.1.4.3压边装置 由于板料够厚，在本模具上不需压边装置。 5.1.5导向装置选择 5.1.5.1导向零件设计与 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 导向零件可保证模具冲压时，上、下模有一精确的位置关系。在中、小型模具中最广泛 采用的导向零件是导柱和导套。本设计所选用的模架配套的是两个导柱。一般导柱安装 在下模座，导套安装在上模座，分别采用过盈配合。 5.1.5.2 导柱结构尺寸 导柱的结构形式如下图示: 图9导柱外形图 主要的参数如下:d=32mm L=210mm 5.1.5.3 导套的结构 导套结构形式如下图示: 15 沈阳理工大学课程设计专用纸 图10 导套外形图 主要参数如下表: 表5.3 滑动导套尺寸 参数 d D L H l 油槽数 数值 32mm 48mm 120mm 23mm 15mm 2 5.2初步确定模具外形尺寸 初步确定模具的外形尺寸为H×L×B=340mm×283mm×247mm 16 沈阳理工大学课程设计专用纸 6选用设备 6.1压力机的选用 根据所计算所需的总的力，选用压力机型号为开式双柱可倾压力机JH21-45 其技术规格如下表所示: 表6.1 JH21系列开式固定台压力机技术参数 公称滑块滑块行最大封闭滑块立柱工作台工作台孔尺寸压力行程程次数/封闭高度中心距离尺寸/mm /mm /Kn /mm (次高度调节线至/mm 前左前左直径 /min) /mm 量床身后 右 后 右 /mm 距离 /mm 450 120 80 270 60 225 220 810 440 200 290 260 垫板厚度尺寸模柄孔尺寸/mm 滑块底面尺寸 /mm /mm 直径/mm 深度/mm 前后 左右 60 50 60 - - 6.2模柄的选用 中小型冲模通过模柄将上模固定在压力机的滑块上。本设计采用凸缘模柄， (JB/T 7646.1—1994)，其基本的外形尺寸如下图: 17 沈阳理工大学课程设计专用纸 图11 凸缘模柄 其基本参数如下表: 表6.2 凸缘模柄基本尺寸(mm) d d L L L d d d h 112234 基本尺极限偏差 寸 50 26 104 18 5 12 76 8 10 ,0.050 材料:Q235—A?F 技术要求:按JB/T 7653—1994的规定 模柄A50×100JB/T 7646.1 18 沈阳理工大学课程设计专用纸 参考文献 [1]《冲压工艺及模具设计》 吴诗淳 主编 西北工业大学出版社 [2]《中国模具设计大典(数据库)》 夏巨嵁 主编 中国机械工程学会 [3]《冲模结构设计要领与范例》 周大隽 主编 机械工业出版社 [4]《冲压技术实用数据速查手册》 张正修 主编 机械工业出版社 5]《冲压模具设计结构图册》 薛啓翔 主编 化学工业出版社 [ [6]《冷冲压模具设计指导》 王芳 主编 机械工业出版社 19