冲孔落料级进模冲压工艺模具设计说明书Word格式文档下载.docx
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5.1.4•计算材料利用率
5.2•冲压力计算
5.2.1.冲裁力计算
5.2.2.卸料力、顶件力的计算
53压力中心的计算
5.4•模具工作部分尺寸及公差
5.4.1.落料凸凹模尺寸
5.4.2.冲孔凸凹模尺寸
第六章主要零部件设计
6.1.凹模的设计
6.2•凸模的设计
621.冲孔凸模:
6.2.2.落料凸模
6.2.3.凸模的校核:
6.3.固定板的设计
6.3.1.凸模固定板:
6.4.模架以及其他零部件的选用
第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数
7.1校核模具闭合高度
7.2冲压设备的选定
第8章设计并绘制模具总装图及选取标准件
第9章结论
第一章零件设计任务零件简图:
如图1-1所示材料:
10号钢材料厚度:
1.2mm
未标注尺寸按照IT10级处理
.......11
......11
11
12
13
......13
......14
15
16
.....16
17
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图1-1垫片零件图
18
19
J-
1
第二章冲裁件的工艺分析
2.1工件材料
由图1-1分析知:
10#钢为优质碳素结构钢,具有良好的塑性、焊接性以及压力加工性能,主要用于制作冲击件、紧固件,如垫片、垫圈等。
适合冲裁加工。
2.2工件结构形状
工件结构形状相对简单,只有一个圆孔。
料厚为2mm满足许用壁厚要求(孔与
孔之间、孔与边缘之间的壁厚),可以冲裁加工。
2.3工件尺寸精度
根据零件图上所注尺寸,工件要求不高,尺寸精度要求较低,采用IT13级精
度,普通冲裁完全可以满足要求。
根据以上分析:
该零件冲裁工艺性较好,综合评比适宜冲裁加工。
2
第三章冲裁工艺方案
完成此工件需要冲孔、落料两道工序。
其加工工艺方案分为以下3种:
1.方案一:
单工序模生产。
先冲孔,后落料;
2.方案二:
级进模生产。
冲孔一落料级进冲压;
3.方案三:
复合模生产。
冲孔一落料复合冲压。
各模具结构特点及比较如下表3-1:
表3-1各类模具结构及特点比较
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3
根据分析结合表分析:
方案一模具结构简单,制造周期短,制造简单,但需要两副模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产的要求。
方案二只需一副模具,生产效率高,操作方便,精度也能满足要求,模具制造工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。
方案三只需一副模具,制件精度和生产效率都较高,且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。
冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高,板料的定位精度比方案二低,模具轮廓尺寸较小。
综上对上述三种方案的分析比较,该工件的冲压生产采用方案二为佳。
4
第四章模具结构形式的选择
4.1模具的类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用级进模方式冲压,所以模具类型为级进模。
4.2卸料装置
4.2.1.条料的卸除
因采用级进模生产,故采用向下落料出件。
4.3定位装置
431.送料形式
因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B小于送料方向的
凹模长度L故采用横向手动送料方式,即由左向右送料既能满足生产要求,又可以降低生产成本,提高经济效益。
4.32定位零件:
零件尺寸较大,厚度较高,保证孔的精度及较好的定位,宜采用导料板导向,导正销导正,为了提高材料利用率采用始用挡料销和导正销定位。
44模架类型及精度
4.4.1.模架
1.若采用四导柱模架,则导柱对称分布,受力平衡,滑动平稳,能承受级进模
高速冲压次数。
5
2.若采用对角导柱模架,则受力平衡,滑动平稳,可纵向或横向送料;
3.若采用后侧导柱导柱模架,可三方送料,操作者视线不被阻挡,结构比较紧凑
的,但模具受力不平衡,滑动不平稳。
综上,结合本冲孔、落料级进模的特点,决定采用四导柱模架。
4.4.2.精度
由于零件材料较厚,尺寸较大,冲裁间隙较小,又是级进模因此采用导向平稳的
四导柱模架,考虑零件精度要求不是很高,冲裁间隙较小,因此采用I级模架精
度。
6
5.1.排样
5.1.1.排样方案分析
方案一:
有废料排样沿冲件外形冲裁,在冲件周边都留有搭边。
冲件尺寸完全由冲模来保证,因此冲件精度高,模具寿命高,但材料利用率低。
方案二:
少废料
排样因受剪切条料和定位误差的影响,冲件质量差,模具寿命较方案一低,但材料利用率稍高,冲模结构简单。
方案三:
无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些,但材料利用率最高。
通
过上述三种方案的分析比较,综合考虑模具寿命和冲件质量,该冲件的排样方式选择方案一为佳。
考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。
5.1.2.计算条料宽度
根据零件形状,查<
<
冲压模具设计手册>
>
工件之间搭边值a=1.5mm,工件与侧边之间搭边值a1=1.8mm,条料是有板料裁剪下料而得,为保证送料顺利,规定其上偏差为零,下偏差为负值一△
B(Dmax2a)00公式(5-1)式中:
=1.8mm。
Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸;
a1---冲裁件之间的搭边值;
△—板料剪裁下的偏差;
(其值查表5)可得△=0.20mm。
B0
△=16+2X1.8
=19.6
故条料宽度为19.6
7
送料步距S:
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距,每个步距可冲一个或多个零件。
进距与排样方式有关,是决定侧刃长度的依据。
条料宽度的确定与模具的结构有关。
级进模送料步距S
SDmaxa1公式(5-2)Dmax零件横向最大尺寸,a1搭边
S=16+1.5=17.5mm
排样图如图2-1所示。
图2-1排样图
5.1.4.计算材料利用率
一个步距内的材料利用率
t=A/BSX100%公式(5-3)式中A——个步距内冲裁件的实际面积;
B—条料宽度;
S—步距;
8
一个步距内冲裁件的实际面积
A=nX8nx3.252
=190mm2
所以一个步距内的材料利用率
心/BSX100%
=190/(19.6X7.5)X00%
=55.4%
5.2.冲压力计算
5.2.1.冲裁力计算
用平刃冲裁时,其冲裁力F—般按下式计算:
FKLtb公式(5-5)式中:
F—冲裁力;
L—冲裁周边长度;
t—材料厚度;
Tb—材料抗剪强度;
10钢Tb勺值查表可知:
该材料的抗剪强度为255-333Mpa则
取Tb=320Mpa
K—系数;
一般取K=1.3。
1、冲孔力计算
冲孔周长:
L=nX6.5=20.4
所以冲孔力
F1=KLtTb=1.3X6.5nX1.2X320
=10.19kN
9
2.落料力的计算落料周长L=nxd
落料冲裁力F2=KLtTb=1.3XnX16X1.2X320=25.08kN.卸料力、顶件力的计
算
一般按以下公式计算:
卸料力公式(5-6)
(KXKd为卸料力系数,其值查表5-1可得)
冲孔推件力FD仁nKtF=30.5526.1243.11kN落料推件力FD2=nKtF=3
0.5578.37129.31kN所以总冲压力
FZF1F2FX1FX2FD1FD2282.14kN
Fx1KxF1
....0.0526.141.31
....0.0526.141.31kN
公式(5-8)
表5-1卸料力、推件力和顶件力系数
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门一027口用
(50%60%)P0FZ
即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的
50%-60%,取
P01.8FZ
,则公称压力P01.8FZ507.86kN.初选压力机
10
的公称压力为600KN。
5.3.压力中心的计算
用解析计算法求出冲模压力中心。
X0=(L1x1+L2x2+…Lnxn)/(L1+L2+…Ln)公式(5-9)Y0=(L1y1+L2y2+Lnyn)/(L1+L2+…+Ln)
由以上计算结果可以看出,该工件冲裁力不大,为了便于模具的加工和装配,模具压力中心依然选在坐标原点。
5.4.模具工作部分尺寸及公差
5.4.1.落料凸凹模基本尺寸计算
落料的轮廓尺寸为160。
为保证冲出合格冲件。
冲裁件精度IT11到IT
0.33
13,X取0.75.查表知:
Zmax=0.360,Zmin=0.246。
查表可知:
SA=0.021mmST=0.013mm
综上所述可得:
落料凹模基本尺寸为
DA(Dmaxx)0
0.021A0.021.....(300.750.33)0.....29.750公式(5-10)
落料凸模基本尺寸为
DT(DAZmin)T
0.....(29.750.246)0.013
.....29.500.01300公式(5-11)
5.4.2.冲孔凸凹模尺寸大小为
1、冲孔凸模基本尺寸的计算dT(dminx)T
0.....(100.750.21)0.011公式(5-12)0......10.160
0.011
2、冲孔凹模基本尺寸计算dA(dT
pZmin)0
.....(10.
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- 冲孔 落料级进模 冲压 工艺 模具设计 说明书