323 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì)
323 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì),油泵,調(diào)節(jié),調(diào)理,墊片,沖壓,設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：胡淑芬,油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓模設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人： 肖建春
學(xué) 號(hào)：（20050452）,模具的設(shè)計(jì),2.1沖壓件的工藝分析,,該零件圖由簡(jiǎn)單直線和圓弧構(gòu)成，形狀對(duì)稱，復(fù)雜程度一般，外形總體尺寸95x60x0.2 mm。由于零件尺寸精度和表面質(zhì)量沒(méi)有特別要求，所以認(rèn)為一般沖壓加工方法能夠符合要求，本設(shè)計(jì)按公差等級(jí)IT14計(jì)算。
沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡量避免尖角，本設(shè)計(jì)一律采用R1作為過(guò)渡尖角圓弧半徑，以便于模具加工，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損。
本設(shè)計(jì)采用的材料為普通黃銅，質(zhì)地較軟，具有良好的沖壓性能，且目前市場(chǎng)價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)性好，便于大批量生產(chǎn)。,,2.2沖壓方案的制定
方案一：?jiǎn)喂ば驔_裁模
單工序沖裁模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造周期短、成本低、但模具壽命低、沖裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單、批量小或試制件。
方案二：級(jí)進(jìn)模
級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。但成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
方案三：復(fù)合模
復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小，適宜沖薄件，也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大的沖裁件。,綜上比較，考慮到零件形狀有一定復(fù)雜性，采用復(fù)合模更為經(jīng)濟(jì)，由于工件材料較軟且厚度較薄，這里采用正裝式復(fù)合模。
2.3 模具材料的選擇與熱處理
模具鋼選擇的不同直接影響生產(chǎn)率，一般主要根據(jù)沖壓件的材料和生產(chǎn)的規(guī)模來(lái)選取，經(jīng)分析，這里我們選取的模具鋼為 ， 屬空淬模具鋼，具有深的空淬硬化性能，這對(duì)于要求淬火和回火之后必須保持其形狀的復(fù)雜模具是極為有益的。
該鋼耐磨性介于錳型和高碳高鉻型工具鋼之間，但其韌性比任何一種都好，特別適合用于要求具備好的耐磨性同時(shí)又具有特殊好的韌性的工具。,使用前要經(jīng)過(guò)等溫退火、淬火和回火三道熱工藝處理。等溫退火加熱至，保溫2h，爐冷至 ，等溫保溫4h，出爐空冷。淬火要先經(jīng)過(guò)兩次預(yù)熱，最終加熱至940~960 ，空冷，硬度可達(dá)62~65HRC。回火是為了消除殘余應(yīng)力和穩(wěn)定組織，最終組織硬度達(dá)到60~64HRC。
2.4 排樣計(jì)算條料寬度及確定步距
排樣方案對(duì)材料利用率、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等有重要影響，本設(shè)計(jì)采用有廢料排樣。
根據(jù)工件形狀采用單排樣方式，如下圖,,2.5計(jì)算沖裁力和壓力中心的確定
2.5.1）沖裁力
通常說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計(jì)算：
F=KLt
L-——---沖裁周邊長(zhǎng)度；
t——材料厚度；
——材料抗剪強(qiáng)度；
K——修正系數(shù)；,,2.5.2）壓力中心的確定
考慮工件形狀圓弧段比較多，用計(jì)算的方法計(jì)算非常繁瑣，這里我采用懸掛法來(lái)確定工件的壓力中心，具體做法是用勻質(zhì)細(xì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件，然后用縫紉線將模擬件懸吊起來(lái)，并從吊點(diǎn)作鉛直線，再取模擬件的另一點(diǎn)，以同樣的方法作另一鉛直線，兩直線的交點(diǎn)即為壓力中心。,,在模擬件上任取一點(diǎn)A，用細(xì)線系住并懸掛起來(lái)，待其模擬件穩(wěn)定不動(dòng)后，作鉛直線AG與OX相交于G，點(diǎn)G（39.8，0）即為沖件壓力中心點(diǎn)。,2.6 壓力機(jī)的選擇
壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于50.036KN，由此查詢國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14347-1993）選擇公稱壓力為63kN的Ⅰ類開式固定標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)。,2.7 確定凸凹模間隙，計(jì)算凸凹模刃口尺寸
確定凸、凹模合理間隙的方法有理論法和查表法兩種。由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來(lái)確定間隙值。查相關(guān)資料有：,,根據(jù)凸凹模的加工方法的不同，刃口的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類：凸模與凹模分別加工法，凸模與凹模配合加工法。
2.8 工作零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算
2.8.1凹模 凹模外形有圓形和矩形，結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式，刃口也有平刃和斜刃。這里采用矩形整體式平刃刃口的凹模 。,,凹模輪廓尺寸確定：在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或凹模孔口刃壁間的距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。
凹模高度H：
H=ks
垂直于送料方向的凹模寬度B
B=s+3H
送料方向凹模的長(zhǎng)度L
L=s1+2s2
式中 s——垂直于送料方向的凹模刃壁間最大距離;
s1——送料方向的凹模刃壁間最大距離;
s2——送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離，可查表；
k——系數(shù)，考慮板料厚度的影響，可查表
則 H=0.25,,,,為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，凹模的輪廓尺寸為160x100x15 mm。
凸模的設(shè)計(jì)是由沖件的形狀和尺寸決定的，凸模的固定方法有臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘、銷釘及粘接劑澆注法固定等， 本設(shè)計(jì)需用到的凸模為一個(gè)帶凸臺(tái)的大凸模和三個(gè)相同的小圓形凸模，均安裝在模具的下模，且都固定在同一固定板上。
凸模長(zhǎng)度計(jì)算：根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，并考慮修模、操作安全、裝配等的需要確定。
L=h1+h2+h3
h1——凸模固定板厚度，這里取12 mm（即凹模厚度的80%）；
h2——凹模墊板厚度，這里取12mm；,h3——凹模厚度；
則 L= 12+12+15=39 mm
凸模強(qiáng)度與剛度的校核，由于沖件厚度較薄且硬度較低，所以凸模的強(qiáng)度和剛度一定足夠，這里不再計(jì)算。
2.8.3凸凹模 在復(fù)合模沖裁中，凸凹模的內(nèi)外邊緣均為刃口。由于內(nèi)外緣之間的壁厚是決定于沖裁件的孔邊距，所以，當(dāng)沖裁件孔邊距較小時(shí)，必須考慮凸凹模強(qiáng)度，而本設(shè)計(jì)凸凹模的孔邊距均大于其允許最小值，所以適合采用復(fù)合模進(jìn)行沖裁，凸凹模內(nèi)外緣刃口形式均采用平刃型。
凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算：主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，并考慮模具結(jié)構(gòu)，操作安全，裝配等的需要確定，可按下式計(jì)算：
L=h1+h2+h,式中 h1——凸凹模固定板厚度，這里取12mm;
h2——固定卸料板厚度，這里取10mm；
h——增加長(zhǎng)度。固定板至卸料板之間彈性元件的高度，取20mm；
則 L=12+10+20=42mm
2.9 定位零件
為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對(duì)模具的工作刃口處于正確的相對(duì)位置，即必須正確定位。,本設(shè)計(jì)選用固定式擋料銷作為定位零件，固定式擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化，參照J(rèn)B/T7649.10——1994選取A型擋料銷 ： A8JB/T7649.10。
2.10 卸料裝置
卸料裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。其結(jié)構(gòu)形式有固定、彈壓和廢料切刀式等，這里選用彈壓式的卸料裝置，其基本零件有卸料板、彈性元件（彈簧和橡膠）、卸料螺釘?shù)取?2.11 推件裝置
推件裝置一般是剛性的，其基本零件有打桿、推板、推桿等。其裝配示：,2.12 頂件裝置
頂件裝置一般式彈性的，其基本零件是頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖裁件的平直度較高，其裝配圖示意圖如下：,2.13固定板、墊板的設(shè)計(jì)與選用
凸模固定板的作用是將凸?；蛲拱寄＿B接固定在正確位置上，標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板有圓形、矩形和單凸模固定板等多種形式，這里采用矩形的固定板，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)需在凸模和凸凹模采用矩形的固定板固定 。 墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸（凹）模傳來(lái)的壓力，防止模座承受過(guò)大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取6~12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。
固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.1-81 ~ GB2858.6，GB2859.~GB2859.6選取。,2.14 模架的設(shè)計(jì)與選用
模架由上下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等組成。
按GB/T 2851.5-1990選擇對(duì)角導(dǎo)柱模架，模架的總體外形尺寸為160x100x140~165mm 。
上模座設(shè)計(jì)：依據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)模架的型號(hào)，上模座的外形尺寸為160x100x25mm，材料為HT200，調(diào)質(zhì)處理。
下模座設(shè)計(jì)：依據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)模架的型號(hào)，下模座的外形尺寸為160x100x30mm，材料為HT200，調(diào)質(zhì)處理。,導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)采用在中、小型模具中應(yīng)用最廣的滑動(dòng)導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)?；瑒?dòng)導(dǎo)向副由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，如下圖所示 :,2.15 模柄的設(shè)計(jì)和選用
本設(shè)計(jì)采用旋入式模柄結(jié)構(gòu)，可以保證較高精度的同軸度和垂直度，此模柄與上模座的連接，采用過(guò)度配合 。模柄的外形尺寸（直徑×深度）為30×50mm，但模柄露出上模座的高度應(yīng)該比模柄孔深度小5~15mm，因此取露出上模座的高度h=40mm。,,2.16 緊固件的選用
螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用，設(shè)計(jì)時(shí)
主要是確定它的規(guī)格和緊固位置，螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來(lái)連接零件。
本設(shè)計(jì)除特殊說(shuō)明外都使用M8×60的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固，采用公稱直徑為6×50mm的圓柱銷定位。,,,2.17 繪制模具總裝配圖,
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