冲压模毕业设计.docx
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冲压模毕业设计.docx
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冲压模毕业设计
工艺分析............................................................3
零件冲孔模类型的确定................................................4
冲孔模结构形式的确定................................................4
刃口尺寸计算........................................................5
冲压力的计算........................................................6
(1)冲裁力的计算...................................................6
(2)计算卸料力,推件力.............................................6
(3)计算冲压力总和..................................................7
工件的排样与搭边....................................................7
1)工件的排样.......................................................7
2)排样方法..........................................................8
冲裁零部件设计......................................................9
一工作零部件设计...................................................9
1凸模..............................................................9
2凹模.............................................................10
定位零件的设计.....................................................10
1挡料销..........................................................11
2定位板与定位钉...................................................11
卸料装置设计.......................................................11
固定零件设计.......................................................11
1模架.............................................................11
2垫板.............................................................12
3固定板...........................................................12
模具的闭合高度.....................................................12
总结...............................................................13
附图...............................................................14
工艺分析
从图所示的零件图可以看出,它是由半成品毛坯冲孔得到的零件
此零件是一个轴对称零件,内孔为一个凹字形孔,孔下面有个方形缺口,此零件的厚度为1mm,材料为08号钢:
凹形孔与两边的距离为20mm,与顶边的距离为10mm,与其下面的缺口间的距离为18mm,此缺口的长为12,宽为10,与两边的距离为25mm,最大尺寸为60mm,属于中小型零件,零件设计合理,满足工艺要求
查表可知08号钢的屈服点为200Mpa,抗剪强度为260~360MPa,抗拉强度215~410MPa,伸长率为27%,满足冲压工艺要求
由图中标出的尺寸可以查出此零件的精度为IT14
此零件的精度要求低,采用导柱导向简单冲裁模进行冲压生产,就可以保证产品的质量,满足生产率要求,还可以降低模具制造难度,降低生产成本。
零件冲孔模类型的确定
一般冲裁模可以采用以下3种方案
1:
采用无导向简单冲裁模
2:
采用导板导向简单冲裁模
3:
采用导柱导向简单冲裁模
此零件因该采用导柱导向简单冲裁模,采用导柱导向简单冲裁模导向准确,可靠,能保证冲裁间隙均匀,稳定,冲裁精度比导板高,使用寿命长。
冲孔模结构形式的确定
1操作方式选择选用手工送料操作方式
2定位方式选择工件在模具中的定位主要考虑定位基准,上料方式,操作安全可靠等因素。
3卸料方式的选择这采用的是单个毛坯,手动操作送进和定位,并且材料不是太硬,所以选择弹性卸料方式比较方便,合理
刃口尺寸计算
材料08号钢厚度1mm
查表可知磨损系数x=0.75制造公差
查表可得
A=(Amax-x△)
=(8-0.75×0.15)
=7.89
mm
B1=(Bmax+x△)
=(20+0.75×0.21)
=20.16
mm
B2=(Bmax+x△)
=(20+0.75×0.21)
=20.16
mm
C=C±
/2=5±0.004mm
B3=(Bmax+x△)
=(10+0.75×0.15)
=10.11
C2=C2±
/2=12±0.005
冲压力的计算
(1)冲裁力的计算
查表可知08号钢的屈服点为200Mpa,抗剪强度为260~360MPa,抗拉强度215~410MPa,伸长率为27%
F=KLt
b=1.3×(20.16×3+5×2+7.89+12×2+10.11)×1×300
=1.3×
×300
=
(N)
F—冲裁力,N
L—冲裁周边长度,mm
T—冲裁件材料厚度,mm
—材料抗剪强度,MPa
K—系数,一般取1.3
(2)计算卸料力,推件力
1卸料力Px=KxP=0.08×
=
)
2推件力Pt=nKtP=0.1×4386.7+4386.7(N)
n—卡在下模洞口内的工件数n=h/t
h—凹模孔口高度
Kx—卸料系数,查表得Kx=0.06~0.09
Kt—推件系数,查表得Kt=0.1
P—冲裁力
(3)计算冲压力总和
该模具采用的是弹性卸料,下出件方式,
P总=P+Px+Pt=
+3509.3+4386.7=
(N)
工件的排样与搭边
1)工件的排样
合理的排样因该在保证制件质量,有利于简化模具结构的前提下,以最少的材料消耗,冲出最多数量的合格工件
一般遵循这几个原则
第一,提高材料利用率
第二,改善操作性
第三,使模具结构简单,模具寿命提高
第四,保证冲裁件质量
2)排样方法
排样可以分为有废料排样,少废料排样和无废料排样
此零件的质量和使用寿命的要求比较高,所以要采用有废料排样,此零件近似于方形故取用直排(如下图所示)
送料步距,条料宽度与到料板间距离的计算
1)送料步距A,条料在模具上每次送进的距离称为送料步距后进距
A=D+a=60+5=65mm
D—平行于送料方向的冲裁件宽度,mm
A—冲裁件之间的搭边值,mm
2)条料宽度和导料板间距离的计算
条料是由板料剪下料而得,为保证送料顺利,裁剪时的公差带分布规定为上偏差为0,下偏差为负值
此零件为无侧压装置
条料宽度:
B=(Dmax+2a)0-△=(60+10+5)0-△
=750-0.74mm
导料板间距离:
A=B+C=Dmax+2a+2a=80mm
公式中:
B—条料的宽度mm
Dmax—冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸
a—侧搭边的最小值
△—条料宽度的方向偏差
C—导料板与最宽条料之间的单面小间隙
冲裁零部件设计
一工作零部件设计
1凸模
此模具为非圆行凸模的结构形式,为节约优质材料,降低模具成本,组合式及镶拼式凸模的基体部分可采用普通钢如45钢,仅在工件刃口部分采用模具钢如Cr12、T10A制造
凸模的固定凸模结构可以分为工作部分与安装部分,凸模的工作部分直接用来完成冲裁加工,其形状、尺寸应根据冲裁件的形状和尺寸,以及冲裁工序性质、特点进行设计
凸模的长度计算凸模的长度尺寸应根据模具的具体结构,并考虑修磨、固定板与卸料板之间的安全距离、装配等的需要来确定
此模具采用固定卸料板和导料板,其凸模长度为
L=h1+h2+h3+h
其中:
L—凸模长度mm
h1—凸模固定板厚度mm
h2—卸料板厚度mm
h3—导料板厚度mm
h—增加长度,它包括凸模的修磨量,凸模进入凹模的深度,凸模固定板与卸料板之间的安全距离等,一般取10~20mm
2凹模
此模具采用整体式凹模,这模具结构简单,强度好,适用于中小型冲压件及尺寸精度要求比较高的模具,在使用中,如果凹模刃口局部磨损,损坏就必须整体更换,同时由于凹模的非工作部分也采用模具钢材,制造成本较高。
定位零件的设计
1挡料销
挡料销的作用是保证条料或带料有准确的送料进距
挡料销采用45号钢制造,淬火硬度为43~8HRC,高度稍稍大于冲压件的材料厚度
2定位板与定位钉
定位板与定位钉是对单个毛坯或半成品按其外形或内孔进行定位的零件
45号钢制造,淬火硬度为43~8HRC
卸料装置设计
1卸料装置
此零件精度要求不太高,取用刚性卸料装置,这用于卸料力大,材料硬,厚度大的工件冲裁
卸料板厚度Hx=(0.6—1.0)Ha
Hx—卸料板厚度mm
Ha—凹模厚度mm
固定零件设计
1模架
模架是有上模座,下模座,模柄及导向装置组成
模架也有一定的要求
A应有足够的强度与刚度
B应有足够的精度
C上下模之间的导向应精确
此模具使用中间导柱模架,此模架中间导柱模架的2个导柱,导套位于模具左右对称线上,受力均匀,但只能沿前后方向送料,对于这个零件已经足够
2垫板
垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被压出凹坑,影响凸模的正常工作。
垫板外形尺寸多与凹模周界一致,厚度取8mm,材料选用45号钢制成,淬火硬度为43~48HRC
3固定板
固定板的周界尺寸与凹模相同,其厚度应为凹模厚度的0.8~0.9陪,与凸模采用过度配合H7/m6,H7/n6,压装后将凸模端面与固定板一起磨平,材料选用Q235制造
模具的闭合高度
为了使模具正常工作,模具闭合高度H必须与压力机的装模高度相适应,使之介于压力机最大装模高度Hmax与最小装模高度Hmin之间
一般Hmax-5≥H≥Hmin+10
此模具的闭合高度小于压力机最小闭合高度,加装垫板
总结
为期3周的模具设计实训将近结束了,时间过得真快啊,3周一眨眼就过去了。
这3周的实训虽然很累,但是收获了不少,通过对这套模具的构想和设计,使我对模具有了进一步的认识,怎么说也是值得的。
其实当第一次看到那零件的时候真的感觉压力无穷大的,毕竟还是菜鸟一个,平时学的也只是一些理论知识,一点实践经验都没有的。
突然间遇到这么一个零件正的不知道如何下手。
还要去做工艺分析,计算···还要把自己设计的这套模具画出来,真的有点难度。
只能说只是一个机遇又是一个挑战了。
人总是要靠自己的,然后就自己去找有关资料,看看书本,一步一步来了···
在老师和同学的帮助下,我终于有了一点点的成果,起码有了一点开始了,画零件,对零件进行工艺分析,计算都渐渐做起来了,至于画图真的不好画,还好老师给了我们一个很好的插件,不然真不知道该如何下手。
这次实训使我对模具设计有的一定的认识,对模具设计这一个过程有了一定的了解,看着这一套自己设计出来的模具,挺有满足感的,真希望有都一点这方面的实训。
实训圆满结束,再一次感谢不断支持和帮助我的老师和同学们。
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