连接片的落料冲孔冲裁模复合模具设计说明书Word格式文档下载.docx
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材料利用率为η=(A0/A)×
100%
=(8860.63/11386.32)×
=77.82%
4.模具结构形式合理性分析
(1)滑动导向模架结构型式 [3]图2-73 a
中间导柱的模架规格:
单位:
mm 表1-286
L
B
HMAX
HMIN
h1
h2
200
240
45
50
(2)复合模矩形薄凹模典型组合 [3]图1-79
复合模矩形薄凹模典型组合尺寸:
mm 表1-304
凹模周界
件
号
和
名
称
5
卸料板厚度
数
1
16
6
固定板厚度
22
凸凹模长度
61
7
垫板厚度
8
配用模架闭合高度H
最小
螺钉
M12×
65
最大
9
圆柱销
2
12×
70
孔距
S
164
10
卸料螺钉
55
S1
90
12
S2
13
S3
14
60
20
3
空心垫板厚度
18
4
凹模厚度
(3)合理性分析
各板厚之和=8+20+18+18+16+22+8=110
各板厚之和+h1+h2+1=110+45+50+1=206
HMAX=240 HMIN=200
∴HMAX>206>HMIN 即合理
5.模具主要零件形式、材料的选择、公差配合、技术要求的说明
(1)导柱和导套
导柱和导套都加工方便,容易装配,是模具行业应用最广的导向装置。
导柱和导套为间隙配合,要求配合表面坚硬和耐磨,且有一定的强韧性,常用20号钢制作,表面经过渗碳淬火处理,硬度为HRC58-62,渗碳层深度0.8-1.2mm。
导柱:
选用B型导柱,基本尺寸d=25mm,L=200mm,l=55mm
导套:
基本尺寸d=25mm,D=38mm,L=100mm,H=40mm
(2)空心垫板
(3)凸模固定板
凸模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。
凸模固定板或凸凹模固定板的外形与凹模轮廓尺寸基本上是一致的。
凸、凹模固定板由A3或A5号钢制造。
由于凸模的尺寸和外形,因此凸模固定板厚度取20mm。
(4)卸料板
设计中使用的是固定卸料板,内镶有小导柱,用作凸模导向和卸料,适于小孔精密冲压或高速冲压。
固定卸料板有一定厚度,用螺钉和销钉固定在上模上,能承受的卸料力较大。
固定卸料板和凸模的单边间隙,一般取0.1-0.5mm,但不小于0.05mm。
固定卸料板厚度与冲裁力大小、卸料尺寸等有关,取20mm。
俯视图
上视图
(5)模柄
根据所选择的压力机,其模柄孔尺寸为Φ50×
70mm
查[3]表10-47,选用压入式模柄,得参数:
d=50mm,D=100mm,D1=72mm,H=78mm,h=18mm,
d1=17mm,d2=18mm,d3=11mm,h1=11mm
(6)挡料销
选用橡胶垫弹顶挡料销,根据[3]表1-230:
选A10×
6×
2,材料为45号钢,热处理:
硬度HRC43~48
6.凸、凹模工作部分尺寸与公差
凸模1:
凸模2:
凸凹模:
凹模:
根据[1]p49的例题:
(单位:
mm)
凸模1尺寸计算:
L类尺寸:
基本尺寸=50 δ=0.070
dL=50±
0.070/2=50±
0.035
e类尺寸:
基本尺寸=R4.0 △=0.18δ=0.040
N7=0.114
N2=0.015
de=e+N7+0.5N2=4.1220-0.04
凸模2尺寸计算:
E类尺寸:
基本尺寸=31 △=0.39δ=0.06 N7=0.114
N2=0.009
dE=基本尺寸+N7+N2=31.1290-0.06
凸凹模尺寸计算:
A类尺寸:
基本尺寸=120,86.2 △=0.63,0.54 δ=0.012 2CMIN=0.1
dA=DA-2CMIN=119.7710-0.012
=85.9710-0.012
a类尺寸:
基本尺寸=R10 △=0.27δ=0.005 ZMIN=0.1
N4=0.126
N5=0.02
da=基本尺寸-0.5ZMIN-N4-0.5N5=9.8160-0.05
基本尺寸=31 △=0.39δ=0.06 2CMIN=0.1
DE=[dE]+2CMIN=31.223+0.0030
ZMIN=0.1
De=[de]+0.5ZMIN=4.172+0.0150
DL=50±
凹模尺寸计算:
基本尺寸=120,86.2
△=0.63,0.54 δ=0.012
N1=0.114
DA=基本尺寸-N1-N2=119.871+0.0180
=86.071+0.0180
Da=[da]+0.5ZMIN=9.819+0.0150
7.压力中心计算、弹性元件的选用及计算
(1)压力中心计算
冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点。
冲压时,模具的压力中心一定要与冲床滑块的中心线重合。
否则滑块就会偏新载荷,使上模歪斜,间隙不均,从而导致冲床滑块与导轨和模具的不正常磨损,降低冲床的寿命。
所以在设计模具时,必须确定模具的压力中心,并使其通过模柄的轴线,保证模具压力中心与冲床滑块中心重合。
由SOLIDWORKS计算得压力中心极其接近于对称中心,所以认为压力中心即对称中心。
(2)弹性元件的选用
根据[3]附录表-16:
mm
D=45
d=12.5
H=25
D1=58
8.冲裁力计算、设备类型及吨位的确定
计算冲裁力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。
板料材料为15钢,查[3]表1-8取τb=470Mpa
F冲裁=L×
t×
τb
其中:
F冲裁——冲裁力,单位为N
L——冲裁周边,单位为mm
τb——材料抗拉强度,单位为Mpa
F孔=395.23×
1×
470=185758.97N
F落=637.497×
470=299623.59N
查[2]表3-11得K推=0.055,K卸=0.05,n=h/t=6
n——同时梗塞在凹模内的零件数
F推=n×
K推×
F落=6×
0.055×
299623.59=98875.7847N
F卸=K卸×
F孔=0.05×
185758.97=9287.9485N
F总=F孔+F落+F推+F卸=407787.32N≈407.79KN≤压力机公称压力
∴根据[3]表1-82,初选开式双柱可倾压力机:
型号
公称压力(KN)
滑块行程(mm)
滑块行程次数(min-1)
最大闭合高度(mm)
闭合高度调节量(mm)
滑块中心线至床身距离(mm)
立柱距离(mm)
JB23-63
630
100
40
400
80
310
420
工作台尺寸(mm)
工作台孔尺寸(mm)
垫板尺寸(mm)
模柄尺寸(mm)
滑块底面尺寸(mm)
床身最大可倾角(°
)
前后
左右
直径
厚度
深度
570
860
450
125
360
25
根据[3]表1-86:
400-125-5≥206≥320-125+10
270≥206≥205
∴压力机选用JB23-63.
9.小结
在经过了几个星期的复合冲裁模模具的设计,我充分了解了设计冲裁模具中间要考虑的各项细节,并且对于复合模的整体的设计过程有了进一步的了解。
更有一种将所学的理论知识运用到实践的体会,巩固了《冲压工艺学》课程的理论知识,加深了对冷冲模具的认识和热爱,同时也锻炼了我的徒手绘图能力,提高了设计计算和查阅参考资料的能力,掌握一般冲压件工艺和模具设计的方法和步骤。
在设计过程中,结合生产条件等因素,考虑各方面的因素,本着尽可能采用先进的技术和合理的工艺,努力达到设计出技术合理、经济效益好的模具的目标。
同时体会了团队合作的乐趣和益处,对将来的社会工作起到了积极的作用。
鉴于是对于冷冲模具的初次设计,在设计过程中不可避免会有一定的不足,有出错之处,在此希望得到老师的谅解并指出不足之处,从而得到修正。
相信只有不断的改正才能有所提高。
10.参考文献
[1]王镜秋主编.冲模设计手册[四].机械工业出版社,1988
[2] 徐新成主编.冲压工艺及冲模设计. 机械工业出版社,2004
[3] 冯炳尧等编.模具设计与制造简明手册.上海:
科学技术出版社,2001
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