下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985XX 學(xué) 院課程設(shè)計說明書課 題: 限位片的沖壓復(fù)合模具設(shè)計專 業(yè) 學(xué) 生 姓 名 班 組 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 完 成 日 期 下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985Ⅰ摘要關(guān)于學(xué)校這次的課程設(shè)計,我設(shè)計了限位片的沖孔落料復(fù)合模一套經(jīng)過課程設(shè)計的整個課題精心制作,對我所學(xué)的模具設(shè)計與制造所有知識得到了一個全面的復(fù)習(xí),經(jīng)過查詢我們的教材還有我們學(xué)校圖書館里的和我這次課程設(shè)計課題有關(guān)的書本,根據(jù)模具設(shè)計的相關(guān)流程進行一步一步的不折不扣制作,把我這次課程設(shè)計的整個設(shè)計過程給很清楚的寫在這份說明書上了。在這次設(shè)計限位片同樣先進行了工藝的分析,工藝的計算,確定壓力機型號,再將各主要零部件的設(shè)計表達出來。這次課程設(shè)計限位片設(shè)計說明書的第一個部分是對我這次課程設(shè)計課題的第一套模具,限位片坯料的沖孔落料復(fù)合模的工藝的分析,工藝的計算,主要零部件的設(shè)計。這次限位片設(shè)計說明書的工藝計算,主要限位片的設(shè)計。這都為選擇沖壓設(shè)備提供重要依據(jù)。也為本次模具設(shè)計的 AutoCAD 裝配圖,以及 AutoCAD 主要限位片圖繪制提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞:沖壓模、下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 3 -目錄摘要··················································································································ⅠAbstract···········································································································Ⅱ第一張 概述····································································································41.1課程設(shè)計的目的·························································································41.2課程設(shè)計的要求·························································································41.3課程設(shè)計的注意事項··················································································4第二章 限位片坯料工藝設(shè)計·························································52.1 分析限位片坯料的工藝性···························································52.1.1 限位片坯料工藝分析·································································52.1.2 確定限位片坯料沖壓工藝方案·················································52.2 限位片坯料的工藝計算····························································下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 4 -··20第三章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具零部件設(shè)計·······················73.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ20mm 孔凸模的設(shè)計·······················73.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計·······································83.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計···········································83.4 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板設(shè)計·······························93.5 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模固定板設(shè)計···························103.20 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,推件塊設(shè)計······································113.7 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板設(shè)計············································12第四章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計·························144.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇········································144.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計算·····································144.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和繪制·······························16總結(jié)··················································································································20致下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 5 -謝··················································································································21參考文獻·········································································································22下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 6 -第一章 概述下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 7 -1.1 課程設(shè)計的目的1、在這次課程設(shè)計中通過對課程設(shè)計的課題制作,對我們在學(xué)校老師所教的專業(yè)知識和我們自己所自學(xué)的專業(yè)知識進行一個鞏固。2、在這次課程設(shè)計中培養(yǎng)我們模具專業(yè)的學(xué)生在遇到問題時的分析能力和解決問題能力,還有能獨立的完成對于模具設(shè)計的流程的熟練制作。3、在這次課程設(shè)計中對我們模具設(shè)計與制造專業(yè)的學(xué)生工作作風(fēng)以及責(zé)任心還有安全意識得到較大跨度的一個提升。1.2 課程設(shè)計的要求1、課程設(shè)計的圖紙圖幅量:一共要最少 3 張零號的圖幅工作量(其中最少要有 1張零號裝配圖,剩下的不做要求) 。2、圖紙:最后答辯前上交的圖紙必須用 AutoCAD 繪制,畫圖時要更具繪圖標準去畫,最后要交 1 份 AutoCAD 圖紙和 1 份 1:1 打印出來的圖紙。3、課程設(shè)計說明書的字數(shù)要求:不少于 5000 字。4、查看和課程設(shè)計課題有關(guān)的各種資料,為順利的完成課程設(shè)計以及能順利畢業(yè)做好充分的準備工作。5、要求計算準確、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、圖面整潔,圖樣及標注符合國家標準。20、要求編制的工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際。7、設(shè)計計算說明書要求文字通順,書寫工整。1.3 課程設(shè)計的的注意事項1、相關(guān)安全的事宜:在進行課程設(shè)計的樣品加工時一定要遵守各類加工機械的操作規(guī)范,確保人生安全,器械安全。2、服從命令聽指揮:在進行任何加工都前都要聽從老師的安排,認真負責(zé),精心制作,保質(zhì)保量完成模具加工任務(wù)。3、課程設(shè)計的所有內(nèi)容必須自己獨立完成,可以請教同學(xué)或老師,但嚴禁抄襲,做,在模具加工時同樣要獨立完成。 第二章 限位片工藝設(shè)計2.1 分析限位片坯料的沖壓工藝性限位片坯料如圖 2-1 限位片坯料下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 8 -圖 2-1 限位片坯料2.1.1 限位片坯料工藝分析由圖 2-1 可見,限位片坯料的形狀比較簡單,結(jié)構(gòu)成對稱分布,限位片尺寸通過一般的沖壓能滿足限位片坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差,孔 Φ5mm 的孔邊距離外輪廓的距離遠遠大于凸、凹模所允許的最小壁厚,沒有凸、凹模強度的困擾,所以可以采用沖壓工序完成限位片的生產(chǎn)。2.1.2 確定限位片坯料沖壓工藝方案1、方案的種類 限位片坯料需要沖孔落料 2 個基本的工序,我們用以下 3 種加工的工藝方案來進行加工:方案一:先把坯料沖下來,然后再利用另外的一套沖孔的模具進行孔的加工,用單個工序的模具來對限位片坯料的制作。方案二:采用沖孔落料,級進沖壓,采用級進模具來完成限位片坯料的生產(chǎn)加工任務(wù)。方案三:采用落料和沖孔同時進行的復(fù)合模具完成限位片坯料的生產(chǎn)任務(wù)。2、方案的比較 每種加工方案的特點以及方案比較如下。方案一:所需要的模具的結(jié)構(gòu)不怎么復(fù)雜,在加工模具時比較容易,但要 2 個工序下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 9 -才能將加工中心坯料加工出來,用兩個模具整個生產(chǎn),這樣生產(chǎn)的成本有點高,并且加工時的效率很低,最為重要的是這個方案加工不能保證限位片坯料的尺寸精度。這個方案我們不要。方案二:雖然用級進模他的加工效率是比較高的。但是級進模具外形很大,制造模具時麻煩,這樣他的成本代價太高,本身這種模具就不適合加工這種形狀很小,結(jié)構(gòu)還很簡單的限位片,因而這種案我們也不要。方案三:這個就要一個模具就行了,而且限位片坯料的限位片精度還有生產(chǎn)的速度要求都能夠達到要求,關(guān)鍵成本也不太高。3、方案的最終確定 綜上所訴,限位片坯料沖壓模具采用沖孔落料復(fù)合模具進行產(chǎn)品的加工。2.1.2 確定限位片坯料沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式的確定有正裝復(fù)合模具還有倒裝復(fù)合模具 2 種復(fù)合模??紤]到成型后拿料問題。最終確定我們用倒裝式復(fù)合模具進行限位片的沖壓加工。2.2工藝計算2.2.1 限位片坯料限位片的排樣設(shè)計如圖 2-2 排樣下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 10 -圖 2-2 排樣1、搭邊值的確定[1]冷沖壓工藝及模具設(shè)計》表 2.10 得出工件的搭邊對于本次的設(shè)計,我們 a1選取 2mm,工件側(cè)面 a=2mm2、條料步距的確定 步距值:16mm+2mm=18mm 寬度 20mm+2mm+2mm=24mm。根據(jù)三維軟件進行測量得出,面積為 1285.84 平方毫米,周長 222.83mm3、材料的利用率計算 η=S 工 /S 總 =1285.84/24mm×18×100%=70.4%2.2.2 凸模和凹模的工作部分尺寸限位片圖上所注公差經(jīng)查標準公差表 1.2 為 IT14 級,尺寸精度較低,普通沖裁完全可以滿足要求。表 1.2 部分標準公差值(GB/T1800.3—1998)公差等級 IT20 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15基本尺寸 /μm /mm>3~20 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48>20~109 1522 320 58 90 0.15 0.220.3200.58>10~18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70>18~30 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84>30~50120 2539 202 100 1200 0.25 0.390.2021.00>50~80 19 30 420 74 120 190 0.30 0.420 0.74 1.20>80~120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40根據(jù)表 1.2 分析:該限位片沖裁工藝性較好,適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差:限位片外形:20 mm062.?限位片內(nèi)形: 5 mm1?1、 確定凸、凹模的間隙以及制造公差。[2]冷沖壓模具課程設(shè)計指導(dǎo)與范例 》表2-7 可得凸、凹模的間隙最小值 Zmin=0.100mm,凹模間隙最大值Zmax=0.140mm下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 11 -沖孔凸、凹模計算設(shè)沖孔尺寸為 根據(jù)以上原則,沖孔時以凸模設(shè)計為基準,首先確定凸模刃口尺d??0寸,使凸?;境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸,再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 Zmin。凸模制造偏差取負偏差,凹模取正偏差。其計算公式為:凸模 d p=(d+x△) 0- δp 凹模 d d=( +Z min)0+ δd =(d+X△+Z min) 0+ δd式中 dd——沖孔凹?;境叽?mm); dp——沖孔凸?;境叽?mm); d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm); Ld——同一工步中凹??拙嗷境叽?mm); Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm); △——沖孔件孔徑公差(mm); Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm);X——磨損系數(shù),是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān),可查表 9.1 取值:當工件精度 IT10 以上,取 x=1;當工件精度IT11~IT13,取 x=0.75;當工件精度 IT14,則取 x=0.5。表 9.1 磨損系數(shù) X非圓形 圓形1 0.75 0.5 0.75 0.5料厚t(mm) 工件公差△/mm11~22~4>4<0.120<0.20<0.24<0.300.17~0.350.21~0.410.25~0.490.31~0.59≥0.320≥0.42≥0.50≥0.200<0.120<0.20<0.24<0.30≥0.120≥0.20≥0.24≥0.30根據(jù)圖 1.1 和表 9.1 查得磨損系數(shù) X 取 0.5,即 X=0.75設(shè)凸、凹模分別按 IT20 和 IT7 級加工制造,所以凸模: d p =(d+X△) 0- δp=(5+0.75×0.21) 075.?=5.120 075.?凹模: d d=( dp +Zmin)d??下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 12 -=(5.120+0.10)012.?=5.220012.?二、落料凸、凹模計算凹模: D d=(D-X△)d??0凸模: D p=( Dd-Z min) =(D-X△-Z min)P??0P??式中 Dd——落料凹?;境叽?mm);Dp——落料凸模基本尺寸(mm);D——落料件最大極限尺寸(mm);?——落料件外徑公差(mm);Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm);X——磨損系數(shù),是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān)。表 9.1 取 X=0.5。由公差表(1.2)查得:設(shè)凸、凹模分別按 IT20 和 IT7 級加工。所以凹模 20 :Dd2=(D2-X )062.??d??0=(20-0.5×0.62)0+0.025 =19.690+0.025mm凸模 20 :Dp2=(Dd2- Zmin)062.?P??=(19.69-0.10)01.=19.59 mm.?式中,由已知條件限位片為非圓形,材料的厚度是 1mm,以及限位片的公差大于0.42mm,查詢《冷沖壓模具設(shè)計》表 2-9 磨損系數(shù) X[5]得 X=0.5,制件精度為 IT14 級時查詢《沖壓模具課程設(shè)計指導(dǎo)與范例》 。2、 限位片坯料沖壓模,沖壓力計算計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機,設(shè)計模具和檢驗?zāi)>叩膹姸?,壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力,以適宜沖裁的要求,普通平刃沖裁模,其沖裁力 一般可以PF按下式計算:下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 13 -Fp=Kp Ltτ =Lt (20.1)式中 τ——材料抗剪強度(MPa);L——沖裁周邊總長(mm);t——材料厚度(mm);系數(shù) Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損,凸模與凹模間隙之波動,取 Kp =1.3。2.1 沖裁力 Fp 的計算據(jù)圖 5.3 可得一個限位片內(nèi)外周邊之和 L=222.83mm。查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知:鋼板的抗剪強度 τ=2120Mpa~304Mpa,取2200Mpa,制件厚度 t=1mm,則根據(jù)公式(20.1): F p= Kp Ltτ=1.3×1.0×222.83×2200=753120.54(N)≈75.32(KN)2.2 卸料力 Fq1 的計算Fq1=KxFp (20.2)式中 Kx——卸料力系數(shù),查表 20.1 取 Kx=0.05。根據(jù)公式(20.2): F q1= KxFp=0.0205×75.32(KN)≈4.90(KN)表 20.1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚 t/mm Kx kt Kd鋼≤0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~20.5>20.50.0205~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.02~0.030.10.02030.0550.0450.0250.140.080.0200.050.032.3 頂件力 Fq2 的計算Fq2= KdFp (20.3)下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 14 -式中 Kd——頂件力系數(shù)。查表 20.1 得 Kd=0.020.根據(jù)公式(20.3): F q2= KdFp =0.14×75.32(KN)≈10.54(KN)2.4 總的沖壓力 F 的計算根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力 F=FP+Fq1+Fq2=75.32+4.90+10.54=90.720(KN)選用的壓力機公稱壓力 P≥(1.1~1.3)F,取系數(shù)為 1.3,則:P≥1.3F=1.3x90.720 (KN)=117.99(KN)。從滿足加工的工藝要求考慮,可擬選用 J23-16 查《沖壓模具課程設(shè)計指導(dǎo)與范例》表 9-9 開式雙柱可傾壓力機技術(shù)規(guī)格[2]J23-16 參數(shù):公稱壓力/KN :160滑塊行程次數(shù)/次?min -1:115最大封閉高度/mm:220封閉高度調(diào)節(jié)量/mm: 60立柱距離/mm: 220工作臺尺寸/mm:450×300墊板尺寸/mm:厚度: 60模柄尺寸/mm:直徑: 30深度: 50 - 15 -9 主要零部件的設(shè)計設(shè)計主要零部件時,首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點,本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個內(nèi)孔的同軸度,使裝配工作簡化。下面就分別介紹各個零部件的設(shè)計方法。9.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ5mm 孔凸模的設(shè)計限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ5mm 孔凸模材料選擇:為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應(yīng)問題我們選擇 Cr12MOV。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ5mm 孔凸模形式確定: 采用國家規(guī)定形式中的(GB28203.2-81)。 材料選擇:為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應(yīng)問題限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ5mm 孔凸模的熱處理: 58—202HRC。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模。沖 Φ5mm 凸模的冷處理: 加超深冷冷處理(零下400C°)因為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。以增加模具的使用壽命。保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 Φ5mm 凸模的固定方式:采用壓入式固定。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,沖 5mm 凸模具體設(shè)計圖紙如:圖 3-1 沖孔凸模所示。 - 16 -圖 3-1 沖孔凸模9.1.1 凹模的設(shè)計凹模采用整體凹模,各種沖裁的凹??拙捎镁€切割機床加工,安排凹模在模架上位置時,要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。模具厚度的確定公式為: H=Kb式中:K——系數(shù)值,考慮板料厚度的影響;b—— 沖裁件的最大外形尺寸;安上式計算后,選取的 H 值不應(yīng)小于(15~20)mm;表 10—1 系數(shù)值 K材料厚度 t/mms/mm1~3 >3~650~100>100~200>2000.30~0.400.20~0.300.15~0.200.10~0.150.35~0.500.22~0.350.18~0.220.12~0.180.45~0.600.30~0.450.22~0.300.15~0.22查表 10—1 得:K=0.35 - 17 -H=0.35×32=11.2mm取 H=18mm模具壁厚的確定公式為:C=(1.5~2)H=1.5×18~2×18=27~36mm凹模壁厚取 C=30mm凹模寬度的確定公式為:B=b+2C=32+2×30=92mm查表 10—1 取標準取 B=100mm凹模長度的確定公式為:L=20+2×30=80mm凹模的長度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用,保證送料粗定位精度。查表 10—2 取標準L=80mm。 (送料方向)凹模輪廓尺寸為 100mm×80mm×18mm。凹模材料選用 Cr12,熱處理 60~64HRC。表 10—2 矩形和圓形凹模的外形尺寸矩形凹模的寬度和長度B×L矩形和圓形凹模厚度H63×50 63×63 10、12、14 、16、18、2080×63、80×80、100×63、100×80 、100×100、125×8012、14、16、18 、120、22125×100、125×125 、140×80、140×80 14、16、18 、20、22、25140×125、140 ×140、160×100、160×125、160 ×140、200 ×100、200×12516、18、20 、22、25、28160×160、200 ×140、200×160、250×125、250 ×14016、20、22 、25、28、32200×200、250 ×160、250×200、280×160 18、22、25 、28、32、35 - 18 -250× 250、280×200 、280×250、315×20020、25、28 、32、35、40315×250 20、28、32 、35、40、459.1.2 凸凹模的設(shè)計凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口,內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸,為保證凸凹模的強度,凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。9.1.3 外形凸模的設(shè)計因為該制件形狀不是復(fù)雜,但有彎曲部分,所以將落料模設(shè)計成直通式凸模,直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣,直通式凸模采用線切割機床加工??梢灾苯佑?2 個 M8 的螺釘固定在墊板上,凸模與凸模固定板的配合按 H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和,外形凸模下部設(shè)置 1 個導(dǎo)正銷,借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長度為:L=H1 +H3+(15~20)mmH1——凸模固定板厚度;得 H1=0.8×H 凹 =0.8×18=9.6mm(標準為 20mm)H3——卸料板厚度;查表 10—5 得 H3=6mm(15~20)——附加長度,包括凸模的修磨量,凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。 (附加長度取 15)L=20+6+15=41mm 導(dǎo)正銷的直線部分應(yīng)為(0.5~0.8)t ,導(dǎo)正銷伸入定位孔是,板料應(yīng)處于自由狀態(tài)。在手工送料時,板料以由擋料銷定位,導(dǎo)正銷將工件導(dǎo)正的過程的將板料向后拉回約0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正。所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為:L 導(dǎo) =0.8×1.2=9.6mm在外形凸模的底部鉆安裝導(dǎo)正銷,采用 H7/r6 的配合,為防止其脫落,在凸模上打橫向孔,用銷釘固定導(dǎo)正銷。 - 19 -9.1.4 內(nèi)孔凸模設(shè)計因為內(nèi)孔凸模是圓凸摸,仍然選用直通式凸模,采用線切割加工。與凸模固定板采用 H7/r6 配合。凸模長度與外形凸模長度相等為 45mm。凸模材料應(yīng)選 T10A,熱處理56~60HRC,凸模與卸料板之間的間隙見表 10—3 查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。表 10—3 凸模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙序號模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙 Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙 Z21 >0.015~0.025 >0.005~0.007 約為 0.0032 >0.025~0.05 >0.007~0.015 約為 0.0063 >0.05~0.10 >0.015~0.025 約為 0.014 >0.10~0.15 >0.025~0.035 約為 0.029.1.5 彎曲凸模的設(shè)計彎曲凸模選用直通式,采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用 H7/r6 配合。長度與外形凸模的長度相等,等于 45mm, 凸模材料應(yīng)選 T10A,熱處理 56~60HRC,沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙。為了保證間隙合理,彎曲凸模的寬度取 16 mm。9.2 卸料部分的設(shè)計9.2.1 卸料板的設(shè)計本模具的卸料板不僅有卸料作用,還具有用外形凸模導(dǎo)向,對內(nèi)孔凸模起保護作用,卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同,卸料板的厚度按表 10—5 選擇,卸料板厚度為 6mm。卸料板與 2 個凸模的間隙以在凸模設(shè)計中確定了為 0.035。卸料板采用 45 鋼制造,熱處理淬火硬度 40~45HRC。表 10—5 固定卸料板厚度卸料板寬度沖件厚度 t200 - 20 -~0.8 6 6 8 10 12>0.8~1.5 6 8 10 12 14>1.5~3 8 10 12 14 169.2.2 卸料彈簧的設(shè)計在沖裁模卸料與出件裝置中,常用的元件是彈簧和橡膠,考慮本模具的結(jié)構(gòu),該模具采用的彈性元件為彈簧。1、彈簧的選擇與計算 在卸料裝置中,常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標準化(GB2089 —1980) ,設(shè)計時根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標準選用即可。(1)卸料彈簧的選擇原則a、為保證卸料正常工作,在非狀態(tài)下,彈簧應(yīng)該預(yù)壓,其與壓力應(yīng)大于等于單個彈簧承受的卸料力,即Fy≥Fx/n 公式(10—1)式中 Fy——彈簧的預(yù)壓力, N; Fx——卸料力,N;N——彈簧根數(shù)。b、彈簧的極限壓縮量應(yīng)大于或等于彈簧工作時的總壓縮量,即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式(10—2)式中 Hj——彈簧的極限壓縮量,mm;H——彈簧工作時的總壓縮量,mm;Hy——彈簧在余壓力作用下的預(yù)壓量,mm;Hx——卸料板的工作行程 mm;Hm——凸模與凸凹模的刃磨量,mm ,通常取 Hm=4~10mm。C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。(2)卸料彈簧的選用與計算步驟a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小,初定彈簧根數(shù) n,計算每個彈簧應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)壓力 Fy。b、根據(jù)根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)預(yù)選彈簧的規(guī)格,選擇時應(yīng)使彈簧的極限工作壓力大于預(yù)壓力,初選時一般可取 Fj=(1.5 ~2)Fy。 - 21 -C、計算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力下的預(yù)壓量 HyHy= FyHj /Fj 公式(10—3)d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時的實際總壓縮量,即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿足,則需重選彈簧規(guī)格,直至滿足為止。e、列出所選彈簧的主要參數(shù):d (鋼絲直徑)D 2(彈簧中徑)t(節(jié)距)h 0 (自由高度)n(圈數(shù))Fj (彈簧的極限壓力)Hj(彈簧的極限工作量)由于固定夾的料厚為 1.2mm,計算除的卸料力為 4550N。(1)假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu),初定彈簧的根數(shù) n=4,則每個彈簧的預(yù)壓力為根據(jù)公式 10—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N)(2)初選彈簧規(guī)格,按 2Fy 估算彈簧的極限工作壓力 FjFj=2Fy=2×1137=2274(N)查標準 GB2089—1980,初選彈簧規(guī)格為 d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)(3)計算所選彈簧的的預(yù)壓量 Hy根據(jù)公式 10—3 Hy= FyHj /Fj=1137×30/1400=24.3(mm)(4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程 Hx=0.6+1=1.6(mm),取凹模刃磨量為 4(mm),則彈簧工作時的總壓縮量為H=Hy+Hx+Hm =24.3+1.6+4=29.9(mm)應(yīng)為 H<Hj=30.9mm,故所選彈簧合格。(5)所選彈簧的主要參數(shù)為:d=4mm,D 2=35mm,t=12.5mm,n=12 圈,h 0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。彈簧的標記為:彈簧 4×35×100 GB2089—1980.9.3 定位零件的設(shè)計定位零件采用活動當料銷定位。采用活動當料銷制造簡單、使用方便。活動擋料銷固定在卸料板上,擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過程中條料活動的可能,活動擋料銷的位置可以由公式確定。e=c-D/2+d/2+0.1 公式(10 —1)式中: - 22 -c——送料步距;D——在送料方向上工件的尺寸;d——擋料銷頭部直徑;0 .1——導(dǎo)正銷往前推的活動余量;根據(jù)公式 10—1 e=33.2-32/2+10/2+0.1=12.1mm即活動擋料銷的位置在距導(dǎo)正銷 12.1mm 處。采用 45 鋼制造,熱處理硬度43~48HRC。9.4 模架及其它零件的設(shè)計9.4.1 上下模座模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種,根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具采用對角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?;瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的,其加工方便,可采用車床加工,裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時(閉合狀態(tài)) ,導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/h5 的過盈配合, 導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 R7/h5 的過盈配合。導(dǎo)套的長度,需要保證沖壓時導(dǎo)柱一定要進入導(dǎo)套 10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合,導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼,熱處理硬度滲碳淬硬 56~60HRC。導(dǎo)柱的直徑、長度,按標準選取。導(dǎo)柱:d/mm×L/mm 分別為 φ28×160,φ32×160;導(dǎo)套:d/mm×L/mm×Dmm 分別為 φ28×105×42, φ32×105×45模座的的尺寸 L/mm×B/mm 為 100mm×80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的 1.5~2 倍上模座的厚度為 30,上墊板厚度取 10,固定板厚度取 20,下模座的厚度為 40mm。9.4.2 模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有:(1)整體式模柄,模柄與上模座做成整體,用于小型模具。 (2)帶臺階的壓入式模柄,它與模座安裝孔用 H7/n6 配合,可以保證較高的同軸度和垂直度,適用于各種中小型模具。 (3) - 23 -帶螺紋的旋入式模柄,與上模連接后,為防止松動,擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固,垂直度較差,主要用于小型模具。 (4)有凸緣的模柄,用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起,使用與較大的模具。 (5)浮動式模柄,它由模柄,球面墊塊和連接板組成,這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對對沖模導(dǎo)向精度的影響,適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。本模具采用帶臺階的壓入式模柄。在設(shè)計模柄時模柄長度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度,模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。9.4.3 模具的閉合高度該模具的閉合高度為H 閉=H 上模+H 墊+L+H+H 下模-h2=(20+10+35+20+25-2)mm=158(mm)式中:L——凸模長度,L=35H——凹模厚度, H=20h2——凸模沖裁后進入凹模的深度,h2=2可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J23—25 的最大裝模高度(220)可以使用。10 模具總裝圖通過以上的設(shè)計,可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用 4 個 M8 螺釘和 4 個φ6 圓柱銷固定。螺釘選?。篗8×60mm 的標準件。采用 45 鋼,熱處理淬火硬度 24~28HRC。圓柱銷選?。害?×70mm 的標準件。采用 45 鋼,熱處理淬火硬度 40~45HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用 4 個 M8 的螺釘和 4 個 φ6 的圓柱銷固定。螺釘選取:M8×70 mm 的標準件。采用 45 鋼,熱處理淬火硬度 24~28HRC。 - 24 -圓柱銷選?。害?×70mm 的標準件。采用 45 鋼,熱處理淬火硬度 40~45HRC。沖孔廢料由漏料孔漏出。 總 結(jié)- 25 -3.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模材料的選擇: 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的熱處理: 200—204HRC。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的冷處理: 加超深冷冷處理(零下 400C°應(yīng)為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理,這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,以增加模具的使用壽命,保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性) 。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的具體設(shè)計圖紙如:圖 2-4 落料凹模所示。圖 3-2 落料凹模限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,具體設(shè)計如:圖 2-8 推薦號。 總 結(jié)- 26 -3.7 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板設(shè)計限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板材料選擇:45。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板具體設(shè)計如:圖 2-9 所示。圖 3-7 墊板 總 結(jié)- 27 -第四章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇模架形式的選用后側(cè)導(dǎo)動,結(jié)合設(shè)計的凹模等,先大概的確定一下模架的尺寸,最后再通過查詢資料選取標準模架。上模座尺寸 40mm×40mm×25mm,材料選用,HT250下模座尺寸 40mm×40mm×20mm,材料選用,HT2504.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計算由限位片坯料圖就可以看出壓力中心,因為限位片坯料限位片是對稱的,沒有必要進行壓力中心的計算。4.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和限位片的繪制見圖紙 總 結(jié)- 28 -總 結(jié)將近 3 個多月的課程設(shè)計已近進入尾聲,請各位老師對我的課程設(shè)計—限位片做最后的檢查。在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來,無論是精密限位片還是普通精度的限位片,用模具都能高效率的生產(chǎn)出來,并且成本還很低,模具對我們影響的不單單是生活中的方方面面,也包括其它的各個行業(yè)。我們國家的起步不是太早,所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國外進口,就連好的材料和刀具也是依賴于進口,不過根據(jù)目前我們國家的發(fā)展速度,在不久我們就能趕上與世界先進水平的差距,我們就能獨立的做出先進的模具。所以我們學(xué)院安排的這次課程設(shè)計。對我們學(xué)生來說意義非常的大??梢詫⑽覀兯鶎W(xué)的知識進行一個完美的組合。同時還提高了我對于問題的思考能力。對于問題的解決能力。也讓我體會到了只要努力去做,付出了, “面包“總是會有的,只是時間問題。致謝- 29 -致謝這次我的課程設(shè)計課題限位片能夠成功個完成,首先要感謝我的課程設(shè)計指導(dǎo)老師模具教研室的主任,老師不僅借給我?guī)妆娟P(guān)于本次限位片課程設(shè)計非常好的資料,而且還幫我把控整個課程設(shè)計的方向。在我遇到瓶頸時也耐心的輔導(dǎo)我,幫助我順利的完成我的限位片課題設(shè)計。同時也感謝我們學(xué)院教過我的老師,在我 AutuCAD 工程繪圖時遇到不會時她耐心的教我如何用AutuCAD 繪圖,這才使我的設(shè)計圖能夠順利的用繪圖軟件畫出來,并在設(shè)計說明書中插入部分圖紙,還有教我們模具設(shè)計在我的設(shè)計出現(xiàn)于實際生產(chǎn)不相符的時候及時的指導(dǎo)我,讓我設(shè)計的限位片彎曲模和限位片坯料沖孔落料復(fù)合模復(fù)合實際生產(chǎn)。但是由于老師時間比較緊,不可能完全的將所有的問題都找出了,加之我對于模具設(shè)計的各方面知識學(xué)得還不到位,有很多的東西還沒學(xué)好,無法避免的會出現(xiàn)一些不足之處,這點將在以后的工作中會進一步完善。這次限位片課題的課程設(shè)計的設(shè)計過程中參考了很多書籍還有一些網(wǎng)站,并且我們宿舍的舍友和班級里面的同學(xué)都給與我了我很大的幫助,在此表示衷心的感謝。參考文獻- 30 -參考文獻[1]馮小明,梁熠葆. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計[M] .重慶: 重慶大學(xué)出版社,2004.4[2]胡邵平,林承全. 沖壓模具課程設(shè)計指導(dǎo)與范例 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.1[4]丁松聚. 冷沖模設(shè)計[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 2001.10[5] 江維健,林玉瓊,許華昌. 冷沖壓模具設(shè)計[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2005.7[5]周斌興. 沖壓模具設(shè)計與制造[M] .北京:國防工業(yè)出版社, 20020.4[20]中國機械工業(yè)教育協(xié)會組.冷沖模設(shè)計及制造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.[7]劉建超,張寶忠.沖壓模設(shè)計與制造[M] .北京:高等教育出版社, 2004.[8]林承全,余小燕.機械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與實訓(xùn)指導(dǎo) [M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007.[9]余小燕,鄭毅.機械制造基礎(chǔ)[M] .北京:科學(xué)出版社, 2005[10]王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 2005[11]劉美玲,雷震德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M] .北京:科學(xué)出版社, 2005[12]王孝培.沖壓手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 1998[13]唐金松, 簡明機械設(shè)計手冊[M] .上海:上??萍汲霭嫔纾?000[14]機械電子工業(yè)部, 模具制造工藝和裝備[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 1992[15]徐進,陳再枝, 模具材料應(yīng)用手冊[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 2001[120]陳宏鈞, 機械加工工藝手冊[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 2000[17]黃毅宏,李明輝, 模具制造工藝[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 1999[18]陸名彰, 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] .湖南:湘潭工學(xué)院出版, 2000[19]蘇洪, 機械設(shè)計與制造工藝簡明手冊[M] .北京:中國電力出版社出版, 1998