09530007电机主极端板模具设计说明书副本.docx
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09530007电机主极端板模具设计说明书副本
安徽农业大学
冲压模具设计
题目:
电机主极端板设计
学院:
经济技术学院
专业:
09机制
学号:
09530007
姓名:
王健波
指导教师:
王瑞
完成日期:
一、零件工艺性分析·············································1
1.零件说明·················································1
2.材料分析·················································1
3.零件结构分析·············································2
4.冲裁工艺方案析···········································2
二、要紧工艺参数设计···········································2
1.搭边数值确信··············································2
2.条料宽度··················································2
3.排样方式··················································3
三、压力中心计算················································4
1.冲裁力及相关压力计算·······································4
2.确信压力中心···············································4
四、模具刃口尺寸计算·············································5
1.落料凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算·····················6
五、冲裁模结构及零部件设计·······································6
1.整体结构设计················································6
2.要紧零部件设计·············································7
3.其他零件设计···············································10
六、模具零件加工工艺·············································11
1.冲孔凸模加工工艺···········································11
七、模具零件图及装配图···········································11
一、冲裁零件的工艺分析
零件如以下图所示:
1.零件图说明:
图所示为电机主机端板,材料为QBe2(铍青铜),料厚为,生产批量为大量量,设计该零件的冲压工艺与模具。
2.材料分析:
QBe2(铍青铜)为含有少量镍的铍青铜,是力学.物理.化学终合性能良好的一种合金。
经淬火调质后,具有高的强度.硬度.弹性.耐磨性.疲劳极限和耐热性;QBe2铍铜产品特性:
高性能铜合金,经固溶及时效硬化处置,具有高硬度,高耐磨性,高抗爆性,高屈服极限与疲劳极限,耐腐性能佳,高导电率及优良的散热性能。
抗拉强度为660Mpa,抗剪强度为520Mpa易于加工,冷却成效优良。
综上所述,材料能够冲压制件。
3.零件结构分析
(1)零件结构:
Φ5mm的圆孔散布,两边为短边
(2)尺寸精度:
零件图上没有标注公差的尺寸属于自由尺寸,可按IT14级确信尺寸的公差。
经差公差表,各尺寸公差为:
+、R2+
(3)冲孔时,关于Φ5mm孔,能够采纳无导向凸模冲孔,但为了平安采纳有导向凸模冲孔。
4.冲裁工艺方案分析
方案一:
先落料,后冲孔,采纳单工序模加工。
方案二:
落料和冲孔复合冲压,采纳复合模加工。
方案三:
冲孔和落料级进冲压,采纳级进模加工。
方案一模具结构简单,但模具本钱高而生产效率低;方案二工件的精度及生产效率都较高,但模具强度较差,制造难度大,且不方便操作;方案三生产效率高,操作方便,工件精度也能知足要求;考虑到零件的孔比较多,大量量生产,因此采纳复合模比较适合。
二、要紧工艺参数设计
1.搭边数值确信
阻碍搭边的因素:
(1)材料的力学性能硬材料的搭边值可小一点;软材料、脆材料的搭边值要大一些。
(2)材料厚度材料越硬,搭边值越大。
(3)冲裁件的形状与尺寸零件外形越复杂,圆角半径越小,搭边值取大些。
(4)送料及挡料方式用手工送料,有侧压装置的搭边值能够小些,用侧刃定距比用挡料定距搭边小一些。
(5)卸料方式弹性卸载比刚性卸载的搭边小一些
搭边值的确信:
搭边值依照书P24表2-8确信最小搭边值,更具零件形状,两工件按矩形取搭边值a=,侧边按矩形取搭边值a1=。
2.条料宽度
有侧压装置时条料宽度及导板距离
条料宽度;B=(b+2a1)-T0查表2-9T=
B=+=导板间的距离:
B=b+2a1+CB=++5=
3.排样方式
依照搭边值及条料宽度,设计下面排样图样:
表
(1)排样及搭边条料宽度及材料利用率计算
项目分类
项目
公式
结果
备注
排样
冲裁件面积A0
CAD绘图计算
677mm2
条料宽度B
B=41+式(2-18)
50mm
步距S
82mm
两个冲裁件
一个步距的材料利用率η
η=2*A0/B0*Lx100%
=2*677/50*82x100%
33%
三、压力中心计算
1.冲裁力及相关压力计算
计算冲裁力的目的在于合理的选用压力机和设计模具。
冲裁力是指冲裁进程中的最大剪切抗击力。
它是随着凸模切入材料的深度而转变的,当材料达到了剪切强度时,便产生裂纹且材料彼此分离,现在的冲裁力是最大值。
选择压力机确实是按冲裁力最大力计算。
冲裁后,由于板料的弹性恢复,使零件(或废料)仍梗塞在凹模洞口内,需要把零件(或废料)从凹模洞口推出或顶出。
把从凹模洞口顺冲裁方向推出的力称推件力;把逆冲裁方向从凹模洞口顶出的力称顶件力。
表(3)冲裁力和相关压力计算表
项目分类
项目
公式
结果
备注
冲压力
冲裁件周长L
CAD绘图计算
146mm
冲裁力F
F=L·t·σb
144540Mpa
σb=660Mpa
卸料力F卸
F卸=K1·F
14454Mpa
K1取
推件力F推
F推=n·K2·F
5782Mpa
K2取、n取1
顶件力F顶
F顶=K3·F
4336Mpa
K3取
冲压工艺
总力F
F
=F+F卸+F推+F顶
169112Mpa
2.确信压力中心
模具压力中心是指冲压时各个冲压部份冲压力合力的作用点。
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。
关于带有模柄的冲压模,压力中心应通过模柄的轴心线。
不然会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨之间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的利用寿命。
冲模的压力中心,可按下述原那么来确信:
(1)对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心确实是冲裁件的几何中心。
冲裁直线段时,其压力心位于直线段的中点。
(2)工件形状相同且散布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
(3)冲裁形状复杂的零件或多凸模的零件时,其压力中心能够通过解析计算法求出。
利用CAD画图工具查询出质点的中心为(0,),即为压力中心。
四、模具刃口尺寸计算
1.落料凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算
在确信工作零件刃口尺寸计算方式之前,第一要考虑工作零件的加工方式及模具装配方式。
结合该模具的特点,工作零件的形状相对复杂,能够采纳线切割机床加工,这种加工方式能够保证这些零件各个孔的同轴度,使装配工作简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方式来计算,具体计算进程见表
(2)
表
(2)凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算
尺寸分类
尺寸
计算公式
结果
备注
落料
凹模
磨损后变大的尺寸
Ad=(A-XT)0+TD
+
查表得冲裁模双面间隙Zmax=,Zmin=模按最小单边间隙配做。
查表得磨损系数X=
0+
+
+
磨损变小的尺寸
(B+XT)0-Td
磨损不变的尺寸
Cd=C
=T/8
按IT14确定公差
冲孔
Φ50+
dp=(d+X·T)-Tp
Φ
查表得X=
孔心距
模具装配保证
圆角
、R2
修模时得到
五、冲裁模结构及零部件设计
1.整体结构设计
(1)模具类型设计
由冲压工艺分析可知,采纳正装复合模,那么模具类型为复合模。
(2)定位方式的选择
该模具采纳的是条料,操纵条料送进方向采纳导料销,无测压装置,操纵条料的送进步距采纳挡料销定距。
(3)卸料,出件方式的选择
因为工件料厚为,相对较薄,卸料力也较小,故采纳弹性卸料。
又因为是复合模,故采纳上出料。
2.要紧零部件设计
(1)凹模外形尺寸的确信
凹模采纳整体凹模,各冲裁的凹模孔均采纳线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄中心重合。
凹模板高度H=K·b
b=41查表2-10取k=,H=41*=,取26mm.
垂直于送料方向的凹模宽度B=b+(~)·H
B=41+*18=86mm
送料方向的凹模长度A=L1+2l1查表2-11取l1=36
A=47+2*36=119取120mm
得出整体凹模尺寸:
120x86x26
结构如以下图所示:
(2)冲孔凸模设计
因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要专门爱惜的小凸模,因此冲孔凸模采纳台阶式结构如图
凸模长度Lp的确信:
其中初定:
凸模固定板厚度
凹模厚度
那么:
结构图如以下图所示:
(3)凸凹模设计
凹凸模长度计算
卸料板h3=18mm
卸料橡皮h4=22mm
凹凸模固定板h5=18mm
L=18+22+18=58mm
结构图如以下图所示:
、
(4)定位零件的设计
挡料销和导料销的设计
挡料销喝导料销内侧与条料接触,安装在卸料板上,尺寸为Φ6材料为45,热处置为43~48HRC。
(5)卸料板的设计,
a.卸料板周界尺寸为凹模的周界尺寸,厚度为12MM,卸料板采纳Q235钢制造。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个卸料螺钉,公称直径为12MM,卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。
卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凸凹模端面1MM。
3.其他零件设计
先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力
;最大闭合高度应大于冲模闭合高度;工作台台面尺寸应能知足模具的正确安装。
按上述要求,结合工厂实际,可称用J23-16开式双柱可倾压力机。
并需在工作台面上配备垫块,垫块实际尺寸可配制。
双柱可倾压力机J23-16参数:
公称压力:
170Mpa
滑块行程:
70
最大闭合高度:
220
连杆调剂量:
60
工作台尺寸(前后
×左右
):
垫板尺寸(厚度
×孔径):
模柄尺寸(直径
×深度
):
最大倾斜角度:
六、模具零件加工工艺
1.冲孔凸模加工工艺(附工艺过程卡)
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
1
下料
图样料Φ13×48mm
锯床
锯条
游标卡尺
2
热处理
退火
3
车端面
车两边端面达到尺寸Φ13×45mm
车床
车刀
游标卡尺
4
车外圆
车Φ9圆类尺寸至Φ,车Φ圆类尺寸至Φ6,倒圆角。
车床
车刀
游标卡尺
5
检验
6
热处理
保证表面热处理为58~62HRC
7
磨外圆
磨Φ9圆至尺寸,磨Φ圆至Φ,留研磨余量
磨床
砂轮
游标卡尺
8
研磨
研磨外圆Φ至尺寸,抛光圆角
研具
千分尺
9
检验
七、模具零件图及装配图
八、参考文献
[1]翁其金徐新成冲压工艺及冲模设计[M]北京:
机械工业出版社,2020
[2]李学锋模具设计与制造实例教程[M]北京:
化学工业出版社,20044
[3]马朝兴冲压模具设计手册[M]北京:
化学工业出版社,20209
[4]李小海王晓霞模具设计与制造北京:
电子工业出版社,
{5}胡建华冲压工艺与模具设计{2}北京大学出版社,
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