沖裁模設計案例

上傳人:燈火****19 文檔編號:21899074 上傳時間:2021-05-14 格式:DOC 頁數:8 大?。?48.51KB
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1、設計案例 沖裁、彎曲、拉深及成形是冷沖壓的基本工序,下面以常見的沖裁件、彎曲件及拉深件為例介紹沖裁、彎曲及拉深的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計算、模具設計和模具主要零件的加工工藝。 案例1沖裁模設計 如圖1所示零件:托扳 生產批量:大批量 材料:08F t=2mm 設計該零件的沖壓工藝與模具 。 圖1 托板零件圖 (一)沖裁件工藝分析 1. 材料:08F鋼板是優(yōu)質碳素結構鋼,具有良好的可沖壓性能。 2. 工件結構形狀:沖裁件內、外形應盡量避免有尖銳清角,為提高模具壽命,建議將所有90清角改為R1的圓

2、角。 3. 尺寸精度:零件圖上所有尺寸均未標注公差,屬自由尺寸,可按IT14級確定工件尺寸的公差。經查公差表,各尺寸公差為: 58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、140.22、170.22、Ф3.5+0.3 結論:可以沖裁 (二) 確定工藝方案及模具結構形式 經分析,工件尺寸精度要求不高,形狀不大,但工件產量較大,根據材料較厚(2mm)的特點,為保證孔位精度,沖模有較高的生產率,通過比較,決定實行工序集中的工藝方案,采取利用導正釘進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結構形式。 (三) 模具設計計算 1.排樣 計算條料寬度及確定步距

3、 首先查有關表確定搭邊值。根據零件形狀,兩工件間按矩形取搭邊值b=2,側邊按圓形取搭邊值a=2。 連續(xù)模進料步距為32mm。 條料寬度按相應的公式計算: B=(D+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.6 B=(58+22)-0.6 =62-0.6 畫出排樣圖,圖2 圖2 排樣圖 2.計算總沖壓力 由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式,故總的沖壓力為: P0=P+Pt P=P1+P2 而 式中 P1--------落料時的沖裁力 P2--------沖孔時的沖裁力 按推料力公式計算沖裁力: P1=KLtτ 查τ=300MP

4、a =2.2[2(58-16)+2(30-16)+16π]*2*300/10000 =12.6 (t) P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000 =3.4(t) 按推料力公式計算推料力Pt: Pt=nKtP 取n=3,查表2-10,Kt=0.055 Pt=3*0.055*(12.6+304)=2.475(t) 計算總沖壓力PZ: PZ=P1+P2+Pt =12.6+3.4+2.475 =18.475(t) 3.確定壓力中心: 根據圖3分析,因為工件圖形對稱,故落料時P1的壓力中心在O1上;沖孔時P2的壓力中心在O2上。 設沖模壓力中心離O

5、1點的距離為X,根據力矩平衡原理得: P1X=(32-X)P2 由此算得X=7mm 圖3 壓力中心 4.沖模刃口尺寸及公差的計算 刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述,僅將計算結果列于表1 中。 在沖模刃尺寸計算時需要注意:在計算工件外形落料時,應以凹模為基準,凸模尺寸按相應的凹模實際尺寸配制,保證雙面間隙為0.25~0.36mm。為了保證R8與尺寸為16的輪廓線相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半。 在計算沖孔模刃口尺寸時,應以凸模為基準,凹模尺寸按凸模實際尺寸配制,保證雙面間隙為0.25~0.36mm。

6、 表1 沖模刃口尺寸 沖裁性質 工作尺寸 計算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法 落料 58-0.74 38-0.62 30-0.52 16-0.44 R8 57.6+0.18 37.7+0.16 29.7+0.13 16.8+0.11 R7.9+0.06 凸模尺寸按實際尺寸配置,保證雙邊間隙 0.25~0.36mm 沖孔 φ3.5+0.3 凹模尺寸按凹模實際尺寸配置,保證雙邊間隙0.25~0.36mm 3.65-0.08 在計算模具中心距尺寸時,制造偏差值取工件公差的1/8。

7、據此,沖孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸為: L14=140.44/8=140.055 L17=170.44/8=170.055 5. 確定各主要零件結構尺寸 (1)凹模外形尺寸的確定 凸模厚度H的確定: H= P取總壓力=184750N H==26mm 凹模長度L的確定 W1=2.1H=31;工件b=58 L=b+2W1=58+2*31=120mm 凹模寬度B的確定 B= 步距+工件寬+2W2 取:步距=32;工件=30;W2=1.5H B2=32+30+2*39 =140mm (2)凸模長度L1的確定 凸模長度計算為:

8、L1=h1+h2+h3+Y 其中 導料板厚h1=8;卸料板厚h2=12;凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18則 L1=8+12+18+18=56mm 選用沖床的公稱壓力,應大于計算出的總壓力P0=18.475t;最大閉合高度應大于沖模閉合高度+5mm;工作臺臺面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求,結合工廠實際,可選用J23-25開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊,墊塊實際尺寸可配制。 (3)設計并繪制總圖、選取標準件 按已確定的模具形式及參數,從冷沖模標準中選取標準模架。 繪制模具總裝圖。如圖4,單排沖孔落料連續(xù)模。 按模具標準,選取所需的標準件,查清標準

9、件代號及標記,寫在總圖明細表內見表2。并將各零件標出統一代號。 圖4 單排沖孔落料連續(xù)模 1-簧片 2-螺釘 3-下模座 4-凹模 5-螺釘 6-承導料 7-導料板 8-始用擋料銷 9、26-導柱 10、25-導套 11-擋料釘 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料凸模 16-沖孔凸模 17-墊板 18-圓柱銷 19-導正銷 20-模柄 21-防轉銷 22-內六角螺釘 23-圓柱銷 24-螺釘 表2

10、零件明細表 序 號 名 稱 數 量 材 料 熱處理 標準件代號 備注 頁次 1 簧片 1 65Mn 2 螺釘 1 45 HRC40~45 3 下模座 1 1 HT200 4 凹模 1 T10A HRC58~62 5 螺釘 4 45 HRC40~45 6 承導料 1 45 7 導料板 2 45 HRC40~45 8 始用擋料銷 1 45 9 導柱 2 20 滲碳

11、HRC56~60 10 導套 2 20 滲碳HRC5862 11 擋料釘 1 45 12 卸料板 1 Q235(A3) 13 上模座 1 HT200 14 凸模固定板 1 45 15 落料凸模 1 T8A HRC56~60 16 沖孔凸模 1 T8A HRC56~60 17 墊板 1 45 HRC40~45 18 定位銷 1 45 HRC40~45 19 導正銷 1 45

12、 HRC40~45 20 模柄 1 Q235(A5) 21 防轉銷 1 45 HRC40~45 22 內六角螺釘M1270 10 45 HRC40~45 23 圓柱銷12n6100 6 45 HRC40~45 24 內六角螺釘M1270 1 45 HRC40~45 (五)繪制非標準零件圖 本實例只繪制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣,供初學者參考。見圖5至圖8。 圖5 凸凹模

13、 圖6 落料凹模 圖2-16 凸模固定板 圖7 固定板 圖8卸料板 (六) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 1.凸凹模加工工藝規(guī)程的編制(表3) 2.落料凹模加工工藝規(guī)程的編制(表4) 表3凸凹模加工工藝規(guī)程 工序號 工序名稱 工序內容 設備 工序簡圖 1 2 3 4 5 6 7 8 表4落料凹模加工工藝規(guī)程 工序號 工序名稱 工序內容 設備 工序簡圖 1 2 3 4 5 6 7

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