单工序落料模具设计说明书.docx
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单工序落料模具设计说明书
课程设计说明书
题目:
单工序落料模具设计
一、课程设计目的
此次落料模具设计有着重要的意义,能巩固课本中学的知识,熟悉相关资料,理清设计思路,练习绘图与文献检索的能力,培养和提高分析,解决问题的能力,学习冲压工艺与模具设计的具体方法和步骤,为毕业设计打下根底。
〔1〕树立正确的设计思想。
在设计中理论联系实际,从实际出发解决实际问题。
〔2〕经行一次冷冲压模具设计的实际训练。
通过设计巩固相关理论知识,为以后的工作做好准备。
〔3〕通过计算和绘图,学会运用标准、规、手册、图册和查阅有关技术资料等培养模具设计的根本技能。
〔4〕如何选取适宜的排样,,需要通过材料利用率、搭边值、步距的计算,从而选择最合理、最有经济效益的排样方案。
二、工件简图
材料为Q235,板厚为t=3mm,生产批量:
大批量
三、工艺分析
3.1生产方案的制定
冲裁工序可分为单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁。
冲裁组合方式确实定应根据如下因素决定。
1生产批量:
一般来说,小批量与试制采用单工序冲裁,中批量和大批量生产采用复合冲裁或级进冲裁。
2工件尺寸公差等级:
复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高,因为它防止了屡次冲压的定位误差,并且在冲裁过程中可以进展压料,工件较平整。
级进冲裁所得到的工件尺寸公差等级较复合冲裁低,在级进冲裁中采用导正销结构,课提高冲裁件精度。
3对工件尺寸、形状的适应性工件的尺寸较小时,常采用复合冲裁或级进冲裁。
对于尺寸中等的工件,由于制造多副单工序模的费用比复合模具昂贵,也常采用复合冲裁,但工件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时,采用级进冲裁。
4模具制造、安装调整和本钱:
对复杂形状的工件,采用复合冲裁比采用级进冲裁为好。
应为模具制造、安装调整较易,本钱较低。
5操作方便与安全:
复合冲裁出件或去除废料比拟困难,工作安全性较差。
级进冲裁较安全。
综上分析,对于一个工件,可以得出多种工艺方案。
必须对这些方案进展比拟,选取在满足工件质量与生产率的要求下,模具制造本钱低、寿命长、造作方便又安全的工艺方案。
该工件包括落料和弯曲两个根本工序,可有以下工艺方案:
方案一:
先冲圆孔,后落料,最后弯曲
方案二:
先落料,后冲圆孔,最后弯曲
材料分析
Q235为碳素结构钢,抗拉强度为432-461MPa,抗剪强度为304-373MPa,屈服强度为253MPa,具有很好的冲裁成形性能,符合冲裁工艺。
精度分析
零件图未标注公差,按精度要求为IT14计算,普通冲裁即可满足图样要求。
操作
为降低本钱,可采用手工送料方式。
四、工艺计算
排样设计与计算
将(工件按中性层展开)
〔1〕直边段为a,b
a=30-3-3=24mm
b=80-3-3=74mm
〔2〕圆角边段为c
由于R/t=3/3=1>0.5,如此该圆角属于有圆角弯曲,根据中性层长度不变原理计算。
查资料[1]
c=π〔r+kt〕××3)/2
(3)弯曲毛坯展开总长度:
尺寸比拟准确,采用一定量的搭边值,查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-8得:
a=2.2mm,a1=2.5mm.
工件展开长度为104.6mm,所以原料料宽为B=104.6+2x2.5=109.6mm,查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-9得:
△mm.
排样时,在保证工件质量的前提下,要尽量提高材料的利用率。
η=A/bh=104.6x30/(109.6x32.2)=88.9%
冲裁模设计时,为了合理地设计模具与选用设备,必须计算冲裁工艺力。
压力机的吨位必须大于所计算的冲裁工艺力,以适应冲裁间隙的要求。
冲裁工艺力包括冲裁力F、卸料力F卸、推件力F推和顶件力F顶。
该落料工艺不需要计算顶件力。
冲裁件周长L=2〔L1+L2〕
材料厚度t=3mm
取Q235钢的抗剪强度τ=350MPa.
τ=1.3x269.2x3x350KN=122.5KN.
查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-17得:
Kx=0.035Kt=0.045Kd
卸料力Fx=KxF=122.5x0.035=4.29KN.
推件力Ft=KtF=122.5x0.045=5.51KN.
顶料力Fd=KdF=122.5x0.05=6.12KN.
总工艺力FΣ=F+Fx+Ft
以凹模为基准,工件根本尺寸为,30mm,因为工件无公差,取磨损系数,查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-9取Δ为0.6.根据材料与料厚,查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-8,确定Zmax,Zmin=0.46.
凹模由Dd=(Dmax-xΔ)0+1/4Δ得:
D1=〔×〕+0.150+0.150mm
D2×0.6)+0.150+0.150mm
凸模由dd=〔Dd-Zmin〕0-1/4Δ得:
d1=(104.3-0.46)mm
d2=(29.7-0.46)mm
式中,b—凹模孔的最大宽度〔mm〕
K—因数,查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-22,取。
凹模壁厚c=〔〕H.取c=mm.
凸模长度H=H1+H2+H3+H4+a=15+15+10+1+20=51mm
式中H1—凸模固定板厚度15mm
H2—固定卸料版高度10mm
H3—导料板高度10mm
H4—凸模进凹模深度1mm
a—附加长度,无特殊要求取20mm
该工序采用后侧导柱模架,查《冲压模具设计师速查手册》:
上模座:
200×160×45mm
下模座:
200×160×55mm
导柱:
28×180mm
导套:
28×110×43mm
模具闭合高度190-235,取210mm
压力机设备选择考虑到压力机的使用安全,选择压力机的吨位时,总工艺力FΣ一般不应超过压力机额定吨位的80%。
查《冲压模具设计师速查手册》,选择压力机为J23-16F。
工称力:
160KN
滑块行程:
20mm
最大装模高度:
205mm
工作台尺寸〔前后×左右〕:
300×450mm
模柄孔尺寸:
Ф40×60
六、装配图与零件图绘制
见附图:
一A3装配图和两A4零件图
七、参考文献
1.《冲压工艺与模具设计》
2.《冲压模具设计实用教程》
3.《冲压模具简明设计手册》
4.《AutoCAD2014从入门到精通》
5.《冲压工艺与模具》吴伯杰主编电子工业
6.《塑性成型工艺与模具设计》高锦主编机械工业
7.《中国模具设计大典3》高锦主编科学技术
8.《冲模图册》天佑主编机械工业
9.《冷冲压模具设计》江维健主编华南理工大学
10.《工程图学简明教程》董培蓓主编大学
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