帕小托限位板模具设计.docx
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帕小托限位板模具设计
模具设计毕业论文
题目:
限位板模具设计
系别:
机电工程系
班级:
10803
姓名:
杨安锦
学号:
200862103082
1、设计任务书
材料为A3,料厚t=1.5mm生产批量:
大批量
任务要求:
1、准备相关设计资料和手册,了解当前冲压模具的发展的状况
2、分析冲压件工艺性,确定合理的冲压工艺方案
3、进行相关工艺设计计算
4、进行模具的总体设计
5、进行模具主要零部件设计
6、绘制模具装配图及指定模具零件零件图
7、选择冲压设备
8、填写冲压工艺卡
2、冲压件工艺性分析
(一)零件工艺性分析
工件为图1所示的落料冲孔件,材料为A3,料厚t=1.5mm生产批量为大批量。
工艺性分析内容如下:
1.材料分析
A3钢(即Q235A)为优质碳素结构钢,具有较好的冲裁成形性能。
2.结构分析
零件结构简单对称,无尖角,对冲裁加工较为有利。
零件中有一孔,经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为6.88mm,满足冲裁件最小孔边距lmin≥1.5t=2.25mm的要求。
所以,该零件的结构满足冲裁的要求。
3.精度分析:
零件上只有一个尺寸标注了公差要求,由公差表2-53查得其公差要求属IT11,所以复合冲裁可以达到零件的精度要求。
对于未标注公差尺寸按IT14精度等级查补。
由以上分析可知,该零件可以用复合冲裁的加工方法制得。
3.冲裁工艺方案的确定
零件为一落料冲孔件,可提出的加工方案如下:
方案一:
先落料,后冲孔。
采用两套单工序模生产。
方案二:
落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:
冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产。
方案一模具结构简单,但需两道工序、两副模具,生产效率低,零件精度较差,在生产批量较大的情况下不适用。
方案二只需一副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度易保证,且生产效率高。
尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状较复杂,模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具,生产效率也很高,但与方案二比生产的零件精度稍差。
欲保证冲压件的形位精度,需在模具上设置导正销导正,模具制造、装配较复合模略复杂。
所以,比较三个方案欲采用方案二生产。
现对复合模凸凹模壁厚进行校核,查表2-31,当材料厚度为1.5mm时,可得凸凹模最小壁厚为3.8mm,现零件上的最小孔边距为6.88mm,所以可以采用复合模生产,即采用方案二。
4主要设计计算
4.1排样方式的确定及其计算
分析零件形状,应采用直对排的排样方式,零件可能的排样方式有图2所示两种。
a
b
图2零件的可能排样方式
比较方案a和方案b一个步距地材料利用率如下图3:
图3
经过计算,发现方案a的材料利用率为62%,而方案b的则为67%,所以应采用方案b。
现采用1500mmx950mm的钢板,则需计算采用不同的剪裁方式时,每张板料能出的零件总个数。
(1)裁成宽93.99mm、长1500mm的条料,则一张板材能出的零件总个数为
(950/93.99)x(1500/45.5)=10x32=320
(2)裁成宽93.99mm、长950mm的条料,则一张板材能出的零件总个数为
(1500/93.99)x(950/45.5)=15x20=300
比较以上两种剪裁方法,应采用第1种剪裁方式,即裁成宽93.99mm、长1500mm的条料。
其具体排样图如图4所示。
4.2条料及冲压力的相关计算
项目分类
项目
公式
结果
备注
排样
冲裁件面积A
A=3568.09-152π
2861.2mm2
条料宽度B
S=2.3x2+53+9+27.39
93.99mm
查表2-14,最小搭边值a=2.3,a1=1.5,采用无侧压压装置条料与导料板间间隙为0.5mm。
步距S
S=22x2+1.5
45.5mm
一个步距的材料利用率η
η=nA/BSx100%=2861.2/(93.99x45.5)x100%
67%
冲压力
冲裁力F
F=KLtτ=1.3x354.8x1.5x350
242151N
L=354.8mm,τ=350MPa
卸料力Fx
Fx=KxF=0.05x242151
12107.6N
查表2-23得Kx=0.05
推件力FT
Ft=nKtF=6x0.05x242151
72645.3N
N=h/t=9/1.5=6
冲压工艺总力FZ
Fz=F+Fx+Ft=242151+12107.6+72645.3
326903.9N
4.3压力中心的确定及相关计算
计算压力中心,应先画出凹模型口图,如图5所示。
在图中将xOy坐标系建立在如图所示的位置上,将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1~L10基本线,每条线都要计算出线总长度、力的作用点到x轴的距离及到y轴的距离。
L1、L3、L4、L5、L8、L9是圆弧,其力在x方向的作用点可从有关手册中查出,位于距圆心2R/兀处;L3、L6、L7、L10是直线,力的作用点位于直线中间;L2由1个¢30mm的圆组成,力的作用点位于¢30mm的圆心。
有关数
如图5
据计算结果列于下表中。
代入压力中心计算公式求得该模具的压力中心点的坐标
X0=(L1x1+L2x2+…+L10x10)/(L1+L2+…+L10)=0mm
Y0=(L1y1+L2y2+…+L10y10)/(L1+L2+…+L10)=26.04mm
压力中心数据表
基本要素长度L/mm
各基本要素压力中心的坐标值
X
Y
L1=69.115
0
53.34
L2=94.2478
0
44
L3=31.1548
22
28.42
L4=6.901
23.71
10.17
L5=29.6645
31.82
0
L6=28
14
-9
L7=28
-14
-9
L8=29.6645
-32.82
0
L9=6.901
-23.71
10.17
L10=31.1548
-22
28.42
合计354.8034
0
26.04
4.4工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,需要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点,工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模凸模固定板以及卸料板,这种加工方法可以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法来计算,具体计算见表2
表2工作零件刃口尺寸的计算
尺寸及分类
尺寸转换
计算公式
结果
备注
落料
R22
R220-0.01
Rd=(Rmax-xΔ)+δ0
RP=(Rd-Zmin/2)0-δ
查表得冲裁双面间隙Zmax=0.24mm
Zmin=0.132mm
磨损系数x=0.5
模具按IT9级制造
校核满足
δd+δp≤(Zmax-Zmin)
R9
R90-0.
R4
冲孔
¢30
Dp=(dmin-xΔ)+δ0
Dd=(dp-Zmin/2)0-δ
孔心距
56
LA=L±Δ/8
53
冲压工艺卡
贵州电子信息职业技术学院
冲压
工艺卡
接线片
共1页
零(部)件号
第1页
材料牌号及规格(mm)
材料技术要求
毛坯尺寸(mm)
每毛坯可制件数
毛坯质量
辅助材料
H62黄铜
1x1800x900
条料1x72x900
123
工序号
工序名称
工序内容
设备
工艺
装备
备注
1
下料
剪床上裁板
72x900
剪板机
2
冲孔落料
冲孔与落料复合模
J23-35
落料冲孔复合模
总结
设计是源头,设计虽然只占模具成本的10%左右,却决定了整个模具成本的70%~80%。
所以,作者在设计时详尽地考虑了模具结构,考虑提高生产率,如何方便维修。
但是,又不能完全依赖于设计,在实际生产中要具体问题具体分析,根据实际状况进行模具调整也是必需的。
在生产中模具的维修、保养也是很重要的。
在模具维修时,应该多注意细节,找出根本原因,针对其维修。
在拆装模具时,要认真仔细,以防损伤模具。
定期的维护、保养也可以大大提高模具寿命。
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