冲压模具设计说明Word文档下载推荐.docx
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但应注意:
:
图1
(1)有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命。
(2)冲裁间隙,凸凹模间隙的确定应符合制件的要求。
(3)各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序动作稳妥、连贯。
二、工艺方案确定
该工件包括落料.冲孔两个基本工序,可有以下三种方案:
方案一:
先落料,后冲孔.采用单工序模生产.
方案二:
落料------冲孔复合冲压.采用复合模生产.
方案三:
冲孔-------落料级进冲压.采用级进生产.
方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足中批量生产要求,方案二只需要一副模具,工件精度及生产效率都能满足,模具轮廓尺寸较小,制造成本低。
方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求。
通过对上述三种方案的分析比较,该工件冲压生产采用方案二为佳。
三、模具结构形式的确定。
因制件材料较薄,为保证制件平整,采用弹性卸料装置。
为方便操作和取件可初选双立柱可倾压力机,横向送料。
采用圆柱头式挡料销。
综上所述:
由《冲压手册》[1]表5—3,5—8选用弹性卸料横向送料典型组合结构形式,后侧导柱滑动导向模架。
四、工艺设计。
(1)计算毛坯尺寸。
制件长尺寸如图一。
(2)排样方式的确定及尺寸确定。
排样方式的选择
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。
制件排样如图2:
(3)计算材料利用率η。
由参考书《冲压手册》[2]P45表2-18
表2-18最小工艺搭边值(单行排列)(单位为mm)
材料厚度t
圆件及r>2t的圆角
矩形边长L≤50
矩形边长L>50或圆角r≤2t
工件间a1
侧边a
工件间a
侧边a1
工件间a1
侧边a
0.25以下
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
0.25~0.5
1.2
1.5
0.5~0.8
1.0
0.8~1.2
0.8
1.2~1.6
1.6~2.0
选a=1.5mm,a1=1.2mm.由《冲压工艺学》P45,无侧压装置有:
条料宽度
=[D+2(a+Δ)+c1)]
导尺间距离S=b+c1=D+2(a+Δ+c1)
其中:
b—条料板公称宽度(mm)
D—冲裁件垂直于送料方向的尺寸(mm)
a—侧搭边的最小值,见表2-18(mm)
c1—导尺与最宽条料之间的单面小间隙,其值见表2-21(mm)
Δ—条料宽度的单向偏差,见表2-19、表2-20(mm)
查表2-19,有Δ=0.6mm,表2-21,有c1=0.5mm
则;
B=D+2×
(a+Δ)+c1)
=50.3mm
条料步距S=14+a1=15.2mm.
查参考书《冲压手册》P506表8-12,选板料规格为600mm×
1200mm×
1.2mm。
由零件图算得一个零件的面积为
S=14×
[48-2×
(14-7×
1.732)]+(14×
14×
3.14÷
6-7×
1.732×
14÷
2)×
2-3.14×
3×
3-5×
2×
2=510.7㎜2
采用横裁时,剪切条料尺寸为50.3。
一块板可裁的条料为23,每条可冲零件个数39个零件。
则一块板材的材料利用率为:
=(n×
A0/A)×
100﹪
=(23×
39×
510.7/600×
1200)×
100﹪=63.6﹪
采用纵裁时,剪切条料尺寸为50.3。
一块板可裁的条料为11,每条可冲零件个数78个零件,则一块板材的材料利用率为:
=(11×
78×
100﹪=60.9﹪
根据以上分析,横裁比纵裁时的板材材料利用率高,因此采用横裁。
每块裁成50.3mm×
1200mm×
1.2mm的条料。
(4)计算冲压力。
1)、冲裁力的计算
用平刃冲裁时,其冲裁力F一般按下式计算:
F=KLtτb
式中 F—冲裁力;
L—冲裁周边长度;
t—材料厚度;
τb—材料抗剪强度;
K—系数,系数K是考虑到实际生产中,模具间隙值的波动和不均匀,刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数,一般取K=1.3。
计算冲裁件轮廓尺寸L=[48-(14-7×
1.732)×
2]×
2+3.14×
3=117.8mm
由参考书《冲压手册》查得08F的抗剪强度为τb=300MPa
由参考书《冲压手册》[2]表2-37
表2-37卸料力、推件力和顶件力系数
料厚t/mm
K卸
K推
K顶
钢
≤0.1
>0.1~0.5
>0.5~2.5
>2.5~6.5
>6.5
0.065~0.075
0.045~0.055
0.04~0.05
0.03~0.04
0.02~0.03
0.1
0.063
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
铝、铝合金
紫铜,黄铜
0.025~0.08
0.02~0.06
0.03~0.07
0.03~0.09
则:
采用弹性卸料装置冲裁力为F总=F冲+F顶+F卸
F冲裁=1.3Ltτb=55130.4N
②F推=nK推F落
由表查出K推=0.055,查得凹模刃口直壁高度h=8mm,则n=h/t=6.67
F推=nK推F落=20224.6N
顶件力:
F2=K2F
卸料力:
F3=K3F
查表:
K2=0.06K3=0.04
F2=0.06×
55130.4=3307.824N
F3=0.04×
55130.4=2205.216N
总冲裁力F总=F冲+F顶+F卸=55130.4+3305.824+2205.216=60644.048N=60.6KN
(5)初选压力机。
查表压力机主要参数
公称压力/KN
63
滑块行程/mm
50
行程次数/(次/min)
160
滑块中心线至床身距离/mm
110
工作台尺寸/mm前后
200
左右
315
立柱间距离/mm
150
最大倾斜角
30°
最大闭模高度/mm
170
封闭高度调节量/mm
40
冲模闭合高度H
(Hmax-5)≥H≥(Hmin+10)
165mm≥H≥140mm
(6)计算凸凹模刃口尺寸。
对于形状复杂或薄材料的冲裁件,为了保证凸凹模之间的间隙值,并使其分布均匀,必须采用配合加工,这种方法是先加工好凸模或凹模作为基准件,然后以此基准件为标准加工凹模或凸模,使二者保持一定间隙。
外形48mm,14mm由落料获得
圆孔Φ6及两个非圆孔由冲孔同时获得
Zmin=0.126mm,Zmax=0.180mm
磨损系数x尺寸
,28±
0.2,5±
0.12,R
x=0.75
尺寸
,R
x=0.5
尺寸Φ
x=1
基准制造偏差δ尺寸5±
0.12δ=0.03
尺寸28±
0.2δ=0.05
δ=0.0325
尺寸Φ
δ=0.04
尺寸
δ=0.1075
尺寸R
δ=0.0625
磨损后变大的尺寸(A类)有
,
=(
-xΔ)
=(48-0.75*0.25)
=47.8125
=(14-0.5*0.43)
磨损后变小的尺寸(B类)有Φ
,5±
0.12,R
+xΔ)
=(6+1*0.16)
=6.16
=(5+0.75*0.24)
=5.18
=(2+0.75*0.25)
=2.1875
孔距尺寸:
Ld=L±
Δ/8=28±
(7)计算压力中心。
由于此冲裁件属于中心对称件,故其压力中心位于冲裁件轮廓图形的几何中心。
五、模具结构设计:
(1)模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,需落料冲孔两个工序,所以模具类型落料冲孔复合模。
(2)定位方式的选择 因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。
(3)凹模设计。
①凹模结构形式
因制件材料简单,总体尺寸不大,选用整体式矩形凹模较为合理。
因生产批量较大,由文献《冲压手册》[1]表3-5选用T10A为凹模材料。
由该文献表2-39得凹模壁厚c=30mm。
凹模高度h=22mm。
②凹模刃口与边缘的距离
由文献《冲压手册》P68表2—41得a=33mm
③凹模长度:
L=s1+2s2
s1-----送料方向凹模刃壁间最大距离14mm
s2-----送料方向凹模刃壁到凹模边缘最小距离33mm
L=80mm
凹模宽度:
B=
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