手柄沖裁模設(shè)計(jì)

1機(jī)械專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)說明書手柄沖裁模設(shè)計(jì)學(xué)院(系)：機(jī)電工程學(xué)院2目錄第一章．沖壓成型與模具技術(shù)概述 1 11.2沖模設(shè)計(jì)與制造要求 1 對模具材料的要求 10 11 藝性分析 12方案確定 12 123.3.1排樣方式的確定及其計(jì)算 12 133.5壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 13工作零件刃口尺寸計(jì)算 13計(jì) 16 16 4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.2定位零件的設(shè)計(jì) 17.3導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 174.4卸料部件的設(shè)計(jì) 174.5模架及其它零部件設(shè)計(jì) 18 第六章.沖壓設(shè)備的選定 20第七章.模具零件加工工藝 22 3第一章沖壓成型與模具技術(shù)概述1.1沖壓與冷沖模概念沖壓是在溫室下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑加工方法。沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來的高精度，高復(fù)雜度，高一致性，高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。但需要指出的是，猶豫進(jìn)行沖壓成型加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工，精度高，技術(shù)要求高，生產(chǎn)成本高等特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代1.2沖模設(shè)計(jì)與制造要求沖壓技術(shù)工作包括沖壓工藝設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的內(nèi)容不同，但三者之間都存在著相互關(guān)聯(lián)，相互影響和相互依存的聯(lián)系。三者基本內(nèi)容和基本要求見下表示((沖壓)產(chǎn)品設(shè)計(jì)↓沖沖壓成型工藝設(shè)計(jì)↓↓↓產(chǎn)應(yīng)該指出，沖模設(shè)計(jì)與制造必須根據(jù)企業(yè)和產(chǎn)品生產(chǎn)批量的實(shí)際情況進(jìn)行全面41.3沖壓現(xiàn)狀與發(fā)展方向理論及成形工藝、，模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國、、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、1.沖壓成形理論及沖壓工藝加強(qiáng)沖壓變形基礎(chǔ)理論的研究，以提供更加準(zhǔn)確、適用、方便的計(jì)算方法，正確地，不斷提高使用性，改善加工性能。第二章模具材料選用2.1沖壓對模具材料的要求不同沖壓方法，其模具類型不同，模具工作條件有差異，對模具材料的要求也有所求。5其刃口在工作過程中到手強(qiáng)烈的但有一定的摩擦模具工作零件材料的性能要求及耐疲勞斷裂性能具有高的耐磨性和斷裂抗力具有高的硬度及耐磨性，凹模工作表面粗糙度值比較低2.2沖模材料的選用原則因此事模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。在沖壓過程中，模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工作，使凸、凹模受到強(qiáng)大壓力和劇烈摩擦，工作條件及其惡劣。因此，選擇模具材料應(yīng)遵(1)根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、(2)根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；處(4)滿足經(jīng)濟(jì)性要求。6第三章設(shè)計(jì)依據(jù)原始數(shù)據(jù)A工件簡圖：如下圖所示。確定工藝方案：后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。產(chǎn)效率低，難以滿足中批7具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的3.3.1排樣方式的確定及其計(jì)算方法，設(shè)計(jì)成隔位沖壓，可顯著地減少廢方向旋轉(zhuǎn)180°，再沖第二遍，在第一次mm%(計(jì)算見表一)。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mm1aa1aa1a811.5~1.8~2.61.2~1.5~2.51.5~1.8~2.61.8~2.2~3.22.0~2.4~3.4~0.250.25~0.50.5~1.01.0~1.51.5~2.0彈性卸料板采用無側(cè)壓裝置，條料與導(dǎo)料板間間隙最小值C=1mm。minn=100%9每張鋼板總利用率n：總n=nA總表平刃口模具沖裁時，其理論沖裁力(N)F=LtT力學(xué)性能波動等因素，實(shí)際沖裁力可能增xt0.1~0.5鋼0.5~2.52.5~6.5K推0.03~0.09K卸0.02~0.06KXt總總xt3.5壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算輪廓線按幾何圖形分解成L~L共6組基本線，利用解析法求16L2=95.34L3=95.34L.265L15.708L965X00-47.5Y1ZZZZZZZZZZZZ3.6工作零件刃口尺寸計(jì)算在確定工件零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加方法可以保證這些零件各孔的同軸maxminZZmaxmin度小于、50xnxnxnmaxminmaxmin料厚一般精度沖裁件較高精度沖裁件10~0/10~0/6/150~50~4/10~2/50~0/5/150~0.2~0.2~0.5~11~22~42~440.0360.43非圓形沖件非圓形沖件圓形沖件t/mm10.750.50.750.50.17~0.350.21~0.410.25~0.490.31~0.59<0.16<0.160.1611~22~44~minmaxamaxtamin6a6a0.027落料(R8)36amaxRRZ7.820.1262)=7.76mmtamin6a6a0.022(2)沖孔(05+0.30)：d=(D+X)=(5+0.50.3)=5.15mmtmin6ta0.018tmin沖孔(08+0.36)：d=(d+X)=(8+0.50.36)mm=8.18mmtmin6t0.0220.022aminAAAAp0P0.25PPPd0d5ddd面間隙為Zmin~ZmaxCC000000卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算如下。選用的四塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會造成受力不工h=h+t+h=1+1.2+2=4.2mm工121H=h+H=4.2+5=9.2mmII修修H=4H=49.2=36.8mm自由工工H=15%H=15%36.8=5.52mm預(yù)自由1卸1g、校核橡膠自由高度H：0.5<H/D<1.5看看是否滿足此不等式由H=HH=36.85.52=31mm安自由預(yù)(1)模具類型的選擇模具類型分為三種分別是：單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模。成一種沖裁工序的模具，如復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時完成兩道或兩道以上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個或幾個具有雙重作用的工作零件——凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。由沖壓工藝分析可知，該模具采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。(2)定位方式的選擇料或工序件在模進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可以靠操作工目測定。(3)卸料、出件方式的選擇從模具工作零件上固定卸裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸聯(lián)系在一起，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第四章主要零部件設(shè)計(jì)1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①落料凸模工，2=20+14+1.2+28.8=64mm具體結(jié)構(gòu)可參見圖四(a)所示。②沖孔凸模b③凹模凹模壁厚c=(1.5~2)H=38~50.8mm圖四工作零件落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，分別借用工件上φ5mm和φ8mm兩個孔作導(dǎo)正孔。φ8mm導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖五所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為1．8mm。HrH7/h6配合。起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16。①卸料板的設(shè)計(jì)淬火硬度為40~45HRC。4.5模架及其它零部件設(shè)計(jì)可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度(220mm)，可以使用。第五章模具總裝圖通過以上設(shè)計(jì)，可得到如圖六所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、mm形斜面再將條料向后拉回約0．2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精度可達(dá)到0．02mm。第六章沖壓設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：圖六手柄級進(jìn)模裝配圖工作臺尺寸(前后×左右)：370mm×560mm墊板尺寸(厚度×孔徑)：50mm×200mm2第七章模具零件加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對簡單。落料凸模的加工工藝過程詳見表12模的加工工藝過程工序號工序名稱工序圖(示意圖)工工序號工序名稱工序圖(示意圖)將體2理2理角刨余量0.5mm44理磨平面角66鉗工劃線劃出各孔位置線按位置加工螺釘加工螺釘孔、安孔、銷釘孔及穿裝孔及穿絲孔絲孔等淬火回火達(dá)到58~62HRC理89磨平面精磨上、下平面10線切割11鉗工精修求12檢驗(yàn)第八章模具的裝配根據(jù)級