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1、目錄
一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 2
二、 工藝分析 3
三、 工藝方案的確定 4
四、 工作原理 5
五、 工藝設(shè)計(jì) 6
六、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
七、 總結(jié) 15
、設(shè)計(jì)任務(wù)書
1 箱殼零件圖
2 落料拉伸復(fù)合模裝配圖
3 全體模具零件圖
4 設(shè)計(jì)說明書
二、工藝分析
1該產(chǎn)品的基本工序?yàn)槁淞稀_孔。
2它對零件尺寸公差特殊要求,遷用 IT12級,利用普通話加工方式可達(dá)到圖樣 要求。
3重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇,保證有一定的模具壽命。
工件的極限偏差
尺寸
凸模偏差
凹模偏差
58
-0.020
+0.030
88
-0.025
2、
+0.025
三、工藝方案的確定
根據(jù)制件工藝分析,其基本工序有落料、沖孔。完成箱殼的設(shè)計(jì),需要的工 序有:
1)落料
2)拉深
3) 沖? 11的孔1個
4) 翻 邊
5) 沖? 6的孔? 2個及不規(guī)則形狀的孔1個
6) 鉆 孔直徑 2
7) 鉆 矩形孔
8) 锪孔? 6成? 6 .4
采用三種模具即可解決一些問題, 第一種是落料拉深模, 第二種沖孔翻邊模, 第三種是沖裁模,故選擇的是落料拉伸模。
I
完成拉深動作過程,再由頂桿帶動壓邊圈拉制件頂出
首先由壓力機(jī)帶動模柄,模柄再帶動上模座下行,上模座帶著凸凹模下行
}
四、工作原理
凸凹模與
3、落料凹模完成落料的動作,凸凹模繼續(xù)下行,拉深凹將條料拉入凸凹模
rh
r
匚;:
-
——可—花 ' ip '1
五、工藝設(shè)計(jì)
1、尺寸的確定
已知 bi=88 b=58 t=1.2 r底=6 ri=3.8 「2=7.3 ho=28
4、ri/b=3.8/58=0.066
ho/b=28/58=O.483
由圖4—72查得該件屬區(qū)的低矩形件,又根據(jù)t/bx100=1.2/58x100=2.172 ,
可按表4 — 33所得的第一種方法計(jì)算。
選取修邊余量h,確定矩形件的計(jì)算高度。
當(dāng) h0/門=28/3.8=7.368
△ h=0.5h0/r1 =0.5x7.368=3.684(mm)
h=h0+ △ h=28+3.684=31.684(mm)
1) 假想毛坯尺寸直徑。
D=1.13
.b2 4b(h 0.43r底)1.72r1 (h 0.5r) 4r底(0.11r底 0.18r) =112.418mm
5、2) 毛坯長度
r=D+(b1-b)=112.418+(88-58)=142.418(mm)
3) 毛坯寬度
K=D-(b-2r 1)+【b-2x (h-0.43xr 底)】(b1-b) / (b1-2r) =112.418x(58-2x3.8)+【58+2x(31.684-0.43X6)】(88-58) / (88-2x3.8) =113.832mm
4) 毛坯直徑
R=0.5K=0.5x113.832=56.916(mm)
圓整毛坯直徑為11.25m m。毛坯長度為142.5mm毛坯寬度為114m m。毛坯
半徑為57mm
5)毛坯尺寸如下圖示:
由 h0/b=28/58
6、=0.483<0.7~0.8
這屬于低盒件拉深。
M=r/R=3.8/57=0.067 毛坯相對厚度 t/bx100=1.2/58x100=2.1 查表相 4-27 得
m1=0.050 m>m1
所以屬于一次拉深成形。
2、確定排樣方式和計(jì)算材料利用率。
上圖的毛坯形狀和尺寸較大,為便于手工送料,選用單排沖壓,有兩種排樣方 式如圖示。
7=T^
■? ? ■ B ■
—
7K1
—
■
1
'—
1
F
經(jīng)過分析計(jì)算:(a)的排樣方式,材料利用率最高。
3、 搭邊值的確定
由于工藝所采用的送料方式為手工送料,且為非圖形,查表 2-17
7、得
a=2.5mm ai=2mm
4、 沖壓設(shè)備的選擇,
由于本套模具為落料拉伸模,計(jì)算參數(shù)如下:
1) 落料力
F 落=1.3L t z
將t=1.2mm及08鋼材料的搞剪強(qiáng)度t =260Mpa代入上式,得
F 落=1 .3x(2x n x57+30x2)x260
=122849.99N
2) 推件力
F推=門卩落k1
n=1,k1 查表 2-10 得 k1=0.035 代入得:
F 推
=4299.750N
F 總=F 落+F 推=127149.74N
根據(jù)壓力,可選用160的開式雙柱可傾壓力機(jī)。
根據(jù)資料得其主要參數(shù)及大小如下:
160KN
最大沖壓
8、力 160KN
70mm
滑塊行程次數(shù)
120 次/min
最大封閉高度
220mm
封閉高度調(diào)節(jié)量
45mm
工作臺尺寸
300mmx450mm
滑塊行程
模柄尺寸
直徑 40x60
5、落料拉深先后的確定
F0=127149.7 4
拉深力
F 拉=(2bi+2b-1.72r)t S bk4
查表 4-23得 k4=0.7
S b=420Mpa 代入公式得
F 拉=(2x88+2x58-1.72x6)x1.2x420x0.7 =104376.704
所以 F 總 >F 拉
所以本復(fù)合模為先沖裁后拉深
六、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1凹模的設(shè)計(jì)
1
9、) 模的材料選Cr12,凹模是在強(qiáng)壓連續(xù)使用和有很大沖壓力的條件下工作臺 的,且伴有溫度的升高,工作條件惡劣,要求凹模材料有好的耐磨性,耐沖 擊性,淬透性和切耐性。
2) 凹模的硬度要求較高,一般應(yīng)進(jìn)行淬為熱處理,使其硬度達(dá)到期 HRC58-62
3) 凹模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
S彎=1.5F/h2【3彎】
h 最小=J1.5F /[彎]
凹模厚度 H=K6
查表2-24得K=0 .2
H=142.5x0.2=28.5mm
考慮到工件及凸凹模的影響取取 H=0.32mm
【3彎】=490Mpa
3彎riwxizzsAgtg/sFreg.gsGMpav【3 彎】 經(jīng)校
10、核,凹模強(qiáng)度足夠。
2、凸模的設(shè)計(jì)
1) 凸模的材料為Cr12MOV
2) 凸模硬度要求低于凹模硬度,但其硬度還是較高的,要經(jīng)過回火的熱處理 方法,使其硬度達(dá)到 HRC56-60。
該凸模為拉深模具,且凸模的長度,寬度應(yīng)根據(jù)拉深件具體結(jié)構(gòu)確定。
3) 圓角半徑 rp
rd=8t
rp= (0.6~1) rd
4) 所以該凸模圓角半徑rp為
rp=0.6x8t=0.6x8x1.2=6mm
5) 凸模刃口的尺寸
B 凸=(B-X a-Z) 0-3P
查表2-30得
x=0.75 A =0.4 Z= () t
B 凸 1= () 0-0.020
B 凸 2= () 0
11、-0.025
=85.30-0.025
6) 拉深凸模出氣口的尺寸
查表4-35得:
通孔直徑d
d=6.5mm
7) 凸模強(qiáng)度校核
3 p=F/A w【3 p】
沖裁時,凸模承受的壓力,必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力【3 p】
3 p=F/A122849.99/55.3x85.3=260Mpa
3 p<[3 p 】=980~1569
所以凸模強(qiáng)度足夠。
3凸凹模具的設(shè)計(jì)
1) 材料選用Cr12。
2) 熱處理硬度達(dá)到HRC58-62 凸凹模的尺寸如圖所示:
■
1
凸凹模的最小壁厚一般由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定, 倒裝復(fù)合凸
12、凹模最小壁厚:對于黑色金 屬和硬材料約為工件的料厚的1.5倍,但不小于0.7mm;對于有色金屬用軟材料 約等于工件壁厚,但不小于0.5mm正裝復(fù)合模凸凹模的最小可參考表 2-27
t=1.2
最小壁厚 3.2
最小直徑 18
4、卸料板的設(shè)計(jì)
1) 材料為45號鋼。
2) 裝置形式如下圖所示。
固定卸料板
5、打桿的長度
考慮到墊板的高度是10mm,推板的高度是12mm,模柄的尺寸是40 x100< 螺母的寬度為8mm。且需2個螺母,還需留一定的余量。所以打桿的長度 L=10+12+100+2x8+10
=148mm
6、 壓邊裝置的設(shè)計(jì)
在拉深過程中, 壓邊圈的作
13、用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。 隨著拉深 增加還需要減少的壓邊力應(yīng)減少。
t/D=1.2/112.418=1.1% m1=0.050
查表 4-11 t/D<1.5% ml < 0.60
應(yīng)采用壓邊圈裝置。
壓邊力 Fy=AP 查表 4-27 得 P=2.5-3MPa 根據(jù)設(shè)計(jì)時壓邊圈的面積為:
A= n R2+30x114= n x572+3420=13627(mnf) Fy=22.5x13627=34067.5N
一般情況下采用彈簧墊或橡皮墊, 本設(shè)計(jì)選擇橡皮墊。 采用平面壓邊圈, 一 般拉深模中采用平面壓邊圈。
7、 頂桿的長度
頂桿的長度取決于工件的高度,在保證制件
14、頂出的情況下,頂桿的長度為:
L=32+45+10=87mm
取 L=90mm
8、橡皮墊的設(shè)計(jì)
1)、選用的原則 為保證橡皮不致于過早失去彈性損壞, 其允許最大壓縮量應(yīng)不超過其自由高
度的 45%
一般取 h 總 = ()h 自由
故工作行程
h 工作 = h 總 - h 預(yù)=() h 自由
2)橡皮高度
h 自由 =h 工作
3) 橡皮的結(jié)構(gòu)形式如下圖:
D=,(|2 1.2)F/P
=132mm
根據(jù)工件的厚度1.2mm,拉深時凸模進(jìn)入凸凹模深度為 35mm,考慮模具維修時 刃磨留量2mm,則總的工作行程。
H 工作=1.2+35+2=38.2mm
H
15、自由=38.2/0.25-0.30=127.3~152.8mm
取自由高度為150
h預(yù)期=(10%~15%)h自由 =15~22.5mm 取h預(yù)=22mm
模具中橡皮高度為128mm
9、模具的選擇
根據(jù)制件的毛坯尺寸可選凹模周界為250mm,B為125mm,H為
160~220mm,的后側(cè)導(dǎo)柱模深
根據(jù)模架可知
上模座
250X125X40
GB2855.5-81
下模座
250X125X45
GB2855.6-81
導(dǎo)柱
28X150
GB2861.1-81
導(dǎo)套
28X100X38
GB2861.6-81
設(shè)計(jì)總結(jié)
課程設(shè)計(jì)是每位理工科大學(xué)
16、生學(xué)習(xí)的必經(jīng)之路, 經(jīng)過了此次設(shè)
計(jì),使得在書本和課堂上學(xué)到的知識與實(shí)踐相結(jié)合, 加強(qiáng)了我的模具 設(shè)計(jì)知識,我對模具設(shè)計(jì)產(chǎn)生了更濃厚的興趣, 使個人的模具設(shè)計(jì)能 力得到綜合運(yùn)用,做到設(shè)計(jì)理論論據(jù)充分,,設(shè)計(jì)方案力求合理。增 強(qiáng)對模具設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的設(shè)計(jì)思想 完成設(shè)計(jì),為今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。此次設(shè)計(jì)我初步了解了沖 壓設(shè)計(jì)模具的各道工序,清楚了模具的各個結(jié)構(gòu),了解了各個設(shè)計(jì)過 程中的重要環(huán)節(jié),具備了一定的設(shè)計(jì)能力,學(xué)到了真正的實(shí)踐知識, 但這還不夠,在以后的工作中,還要繼續(xù)努力,做到最好,把中國的 模具水平提升起來。
參考文獻(xiàn)
《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊》 化
17、學(xué)工業(yè)占堯主編
《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)成虹主編
《沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊》第二版化學(xué)工業(yè)薛啟翔主編
4) 刃口尺寸的確定
由表尺寸2-23表得
Zmax=0.180
Zmin=0.126
Zmax-Zmin =0.180-0.126=0.054
根據(jù)表2-32表得
A 凹=(A-xa) +04 S凹
根據(jù)表2-30得
x=0.75 A =0.4
則:A 凹 1= () 0+0.030=57.70+0.030
A 凹2= () +00.035=87.70+0.035
5) 、強(qiáng)度的校核
凹模強(qiáng)度校核主要是栓查高度h,因?yàn)榘寄O旅娴哪W驂|板一的洞口較凹模 洞口大,合凹模工作時彎曲,若凹高度不夠便會產(chǎn)生彎曲變形,以致?lián)p壞。
查表2-45得