2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課 程 設(shè) 計</b></p><p> 題 目:旋轉(zhuǎn)體的沖壓工藝與模具設(shè)計</p><p><b>  設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>  一、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p><b>  1、模具的圖樣設(shè)計</b&

2、gt;</p><p>  1)了解制品的工藝性</p><p>  2)了解制品的生產(chǎn)批量</p><p>  3)了解制品所選用的沖壓設(shè)備</p><p>  2、確定模具設(shè)計方案</p><p>  2)確定模具設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)</p><p>  3)確定模具所選用的標(biāo)準(zhǔn)件類型</p

3、><p>  4)確定模具中凸凹模的尺寸</p><p>  5)對沖壓機(jī)進(jìn)行沖壓力的校核</p><p>  6)完成模具圖樣的設(shè)計</p><p><b>  二、上交材料</b></p><p><b>  1、設(shè)計圖紙</b></p><p>  

4、2、設(shè)計說明書(5000字左右,無圖紙不少于8000字)</p><p><b>  三、進(jìn)度安排</b></p><p>  1、熟悉設(shè)計任務(wù),收集相關(guān)資料 </p><p><b>  2、擬定設(shè)計方案</b></p><p><b>  3、繪制圖紙</b></p&

5、gt;<p><b>  4、編寫說明書</b></p><p><b>  5、整理及答辯</b></p><p><b>  四、指導(dǎo)教師評語</b></p><p>  成 績: </p><p>  指導(dǎo)教師       </

6、p><p>  日  期       </p><p><b>  摘 要</b></p><p>  本次模具設(shè)計是從零件的工藝分析開始的,根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計的大體思路。其開始是確定該模具類型為落料-拉深復(fù)合模,計算毛坯尺寸,確定拉深次數(shù),作工藝計算,計算出沖裁時的沖壓力、卸料力、推件力,以及拉深時的拉深力和壓邊力 ,確定模具的壓力中心,選擇

7、壓力機(jī)和確定沖模的閉合高度,最后根據(jù)前面所計算出的內(nèi)容確定模具的凸、凹模尺寸和形狀。設(shè)計出擋料銷、卸料板、推件裝置、彈簧、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和模柄等模具的主要零部件,從而完成整個模具的設(shè)計工作。</p><p>  其中模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計是這次設(shè)計的主要內(nèi)容,其內(nèi)容包含了凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計、定位零件、彈性卸料裝置、鋼性推件裝置、彈簧的選用、導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模柄與模架的選取等重要零部件的設(shè)計加工方法

8、和加工注意要點(diǎn)。這樣更有利于加工人員的一線操作,使其通俗易懂加工方便。本次設(shè)計不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識,而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中,更讓我了解了沖壓模具設(shè)計的全過程和加工實(shí)踐中應(yīng)注意的要點(diǎn)。使我在此次設(shè)計中有一個質(zhì)的飛躍。</p><p>  關(guān)鍵詞:拉深 復(fù)合模 沖壓力 沖模閉合高度 拉深力</p><p><b>  目 錄</b></p>

9、<p>  1 冷沖壓工藝規(guī)程的編制1</p><p><b>  1.1工藝分析1</b></p><p>  1.2確定工藝方案1</p><p>  2 零件成形方案的確定3</p><p>  2.1修邊余量的確定3</p><p>  2.2毛坯尺寸的計算3<

10、;/p><p>  2.3計算毛坯相對厚度4</p><p>  2.4總的拉深系數(shù)5</p><p><b>  3 工藝計算6</b></p><p>  3.1凸、凹模間隙值的確定6</p><p>  3.1.1沖裁間隙的確定6</p><p>  3.1.2

11、拉深間隙的確定7</p><p>  3.2凸、凹模工作部分的尺寸7</p><p>  3.2.1總裁模凸、凹模配合加工時工作部分的尺寸7</p><p>  3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸8</p><p>  3.3拉深模凸、凹模圓角半徑9</p><p>  3.3.1 排樣和裁板方式的經(jīng)濟(jì)性

12、分析10</p><p>  3.3.2搭邊10</p><p>  3.3.3送料步距及條料寬度計算11</p><p>  3.3.4裁板方式的確定12</p><p>  3.3.5排樣方式設(shè)計13</p><p>  3.4沖裁工藝力的計算14</p><p>  3.4.1

13、沖裁力的計算14</p><p>  3.4.2卸料力、推件力和頂件力的計算15</p><p>  3.4.3總沖壓力的計算16</p><p>  3.5拉深力和壓邊力的計算16</p><p>  3.5.1拉深力的計算17</p><p>  3.5.2壓邊力的計算17</p><

14、;p>  3.6計算壓力中心18</p><p>  3.7選擇壓力機(jī)18</p><p>  3.8 沖模的閉合高度20</p><p>  4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>  4.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>  4.1.1凹模洞口形狀的選擇22</p>&

15、lt;p>  4.1.2凹模的外形尺寸22</p><p>  圖4.3 凹模24</p><p>  4.1.3凹模的主要技術(shù)要求24</p><p>  4.2 凸模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計24</p><p>  4.3 定位零件26</p><p>  4.3.1 條料方向的控制26</p&g

16、t;<p>  4.3.2 擋料銷的選擇26</p><p>  4.4彈性卸料裝置26</p><p>  4.5剛性推件裝置27</p><p>  4.6 彈簧的選用27</p><p>  4.7 導(dǎo)柱與導(dǎo)套29</p><p><b>  4.8 模柄29</b>

17、;</p><p>  4.9模架的選取及裝配圖外形29</p><p>  參 考 文 獻(xiàn)32</p><p>  1 冷沖壓工藝規(guī)程的編制</p><p><b>  1.1工藝分析</b></p><p>  該零件為旋轉(zhuǎn)體零件。屬于大批量生產(chǎn),是一個不帶凸緣的圓筒形零件,且其形狀簡單、

18、對稱,有利于合理排樣、減小廢料,直線、曲線的連接處為圓角過渡。其主要的形狀、尺寸可以由沖裁和拉深工序獲得。且選用08F鋼,其彎曲半徑均大于該種材料的最小彎曲半徑,且工件精度要求不高,不需要校形,作為拉深成形尺寸,其相對值d凸/d、h/d都比較合適,拉深工藝性較好,因此,該零件可以用冷沖壓加工成形。(宋體,小四號字,行間距21磅,字間距0.9磅)</p><p><b>  其零件如圖1.1:</b

19、></p><p><b>  圖1.1 零件圖</b></p><p><b>  1.2確定工藝方案</b></p><p>  沖壓該零件所需的基本工序?yàn)槁淞虾屠?。其拉深工藝方案有以下幾種:</p><p>  方案一:落料與拉深復(fù)合,采用正裝復(fù)合模。</p><p

20、>  方案二:落料與拉深復(fù)合,采用倒裝復(fù)合模。</p><p>  方案三:先落料、再拉深,采用單工序模。</p><p>  比較上述各方案可以看出:方案一的優(yōu)點(diǎn)是在壓力機(jī)一次行程內(nèi),可同時完成落料及拉深工序,在完成這些工序的過程中,沖件材料無需進(jìn)給移動;沖件精度高,不受送料誤差影響,內(nèi)外形相對位置一致性好;沖件表面較為平整;適宜沖薄料及脆性或軟性材料;可充分利用短料和邊角余料;沖

21、壓生產(chǎn)率高,適合于大批量生產(chǎn),缺點(diǎn)是沖模面積較小,制造復(fù)雜,價格較高。</p><p>  方案二的優(yōu)點(diǎn)是廢料能直接從壓力機(jī)臺面落下,而沖裁件從上模推下,比較容易引出去,操作方便安全,且易于安裝送料裝置,缺點(diǎn)同方案一。</p><p>  方案三:優(yōu)點(diǎn)是通用性好,沖模結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短,價格低,適合于小批量生產(chǎn),缺點(diǎn)是沖壓生產(chǎn)率低。</p><p>  由以上分析

22、可知,該零件的加工選用方案一為優(yōu)。</p><p>  2 零件成形方案的確定</p><p>  2.1修邊余量的確定</p><p>  一般拉深件,在拉深成形后,工件口或凸緣周邊不齊,必須進(jìn)行修邊以達(dá)到工件的要求。因此,在按照工件圖樣計算毛坯尺寸時,必須加上修邊余量后再計算,查表2.1可得:。</p><p>  表2.1無凸緣圓筒形拉

23、伸件的修邊余量δ</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>  2.2毛坯尺寸的計算</p><p>  出自文獻(xiàn)[2] 式[2.1] </p><p><b>  毛坯尺寸計算公式:</b></p><p>  式中:D———毛坯直徑</

24、p><p>  其它尺寸如圖2.1所示:</p><p>  圖2.1 毛坯尺寸</p><p>  2.3計算毛坯相對厚度</p><p>  式中h和H必須加上修邊余量。</p><p><b>  第一次拉深:</b></p><p>  所以查表2.2可知可用壓邊圈拉

25、深。</p><p>  表2.2采用或不采用壓邊圈的條件</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>  表2.3無凸緣圓筒形件用壓邊圈拉深時的拉深系數(shù) </p><p>  表出自文獻(xiàn)[2] (注:當(dāng)拉深塑性較大的金屬時,應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%~2%。)</p><p

26、>  由表2.3可知:。08AL—ZF的拉深塑性較大,可知m應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%~2%。則:</p><p><b>  2.4總的拉深系數(shù)</b></p><p>  計算總的拉深系數(shù),并判斷能否一次拉成,根據(jù)工件直徑d和毛坯直徑D算出總拉深系數(shù)。由表2.3選取,如果,則說明工件可以一次拉成。否則需多次拉深。</p><p>  出

27、自文獻(xiàn)[2] 式[2.2] </p><p><b>  總的拉深次數(shù)</b></p><p><b>  工件直徑 </b></p><p><b>  毛坯直徑</b></p><p><b>  即:</b></p>&l

28、t;p>  所以:,則工件一次拉深即可。</p><p><b>  3 工藝計算</b></p><p>  3.1凸、凹模間隙值的確定</p><p>  3.1.1沖裁間隙的確定</p><p>  沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之間,如無特殊說明,沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對沖裁過程有

29、很大的影響,對模具壽命也有較大影響。</p><p>  合理間隙值有一個相當(dāng)大的變動范圍,約為(5%~25%)t左右。取較小的間隙利于提高沖件的質(zhì)量,取較大的間隙有利于提高模具的壽命。因此,在保證沖件質(zhì)量的前提下,應(yīng)采用較大間隙。</p><p>  沖裁間隙的合理數(shù)值應(yīng)在設(shè)計凸模與凹模工作部分尺寸時給予保證,同時在模具裝配時必須保證間隙,沿封閉輪廓線的分布均勻,這樣才能保證取得滿意的效

30、果。</p><p>  表3.1沖裁模初始雙邊間隙</p><p>  表出自文獻(xiàn)[2] 查表3.1得:</p><p>  3.1.2拉深間隙的確定</p><p>  拉深模的間隙是指單邊間隙,即。間隙過小增加磨擦阻力,使拉深件容易破裂,且易擦傷零件表面,降低模具壽命;間隙過大,則拉深時對毛坯的校直作用小,影響零件尺寸精度。因此,確定

31、間隙的原則是既要考慮板料厚度的公差,又要考慮筒形件口部的增厚現(xiàn)象,根據(jù)拉深時是否采用壓邊圈和零件尺寸精度要求合理確定。筒形件拉深時,間隙可按下面方法確定,有壓邊圈時其間隙為(1—1.1)t。由設(shè)計可知本模具采用有壓邊圈裝置。所以單邊間隙值為。</p><p>  3.2凸、凹模工作部分的尺寸</p><p>  3.2.1總裁模凸、凹模配合加工時工作部分的尺寸</p><

32、;p>  沖裁模確定凸凹模加工尺寸的原則:</p><p>  落料件的尺寸取決于凹模,因此落料模先決定凹模尺寸,用減小凸模尺寸來保證合理間隙。</p><p>  刃口磨損后沖件尺寸減小,取接近或等于沖件的最大極限尺寸。</p><p>  在選擇模具制造公差時,既要保證沖件的精度要求,又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級。</p&

33、gt;<p>  表3.2配合加工時,凸凹模尺寸的計算公式</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>  凹模磨損后落料件尺寸增大,由表3.2得:</p><p>  式中 凹模刃口尺寸,單位為</p><p>  工件基本尺寸,單位為</p><p&

34、gt;  工件的公差,本工件公差為0.3</p><p>  磨損系數(shù)。當(dāng)沖裁件精度低于13級時,</p><p><b>  所以凹模的尺寸為:</b></p><p><b>  凸模尺寸為:</b></p><p>  3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸</p><p&

35、gt;  拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差,當(dāng)工件要求內(nèi)形尺寸時以凸模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計算,即:</p><p>  出自文獻(xiàn)[1] 式[3.1]</p><p><b>  凸模尺寸:</b></p><p><b>  凹模尺寸:</b></p><p>  工件內(nèi)徑,單位,本工件為&l

36、t;/p><p><b>  故 </b></p><p>  3.3拉深模凸、凹模圓角半徑</p><p>  一般來說,盡可能大些,大的可以降低極限拉深系數(shù),而且還可以提高拉深件的質(zhì)量。但太大會削弱壓邊圈的作用,可能引起起皺現(xiàn)象,因此大小要適當(dāng)。</p><p>  筒形件首次拉深時的凹模圓角半徑可由下式確定:

37、出自文獻(xiàn)[1] 式[3.2]</p><p>  式中 考慮材料力學(xué)性能的系數(shù),對于軟鋼,硬鋁,, 對于純銅、黃銅、鋁</p><p>  考慮板料厚度與拉深系數(shù)的系數(shù),見表3.3。</p><p>  表3.3拉深凹模圓角半徑系數(shù)</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[1]</b></p>

38、<p>  所以: </p><p>  凸模圓角半徑過大,會使不與模具表面接觸的毛坯寬度加大,使這部分毛坯容易起皺;如果過小時,會使毛坯沿壓邊圈的滑動阻力增大,對拉深不利,又因本工件為一次拉深成形,所以凸模圓角半徑與零件底部圓角半徑的數(shù)值相等。即:。</p><p>  3.3.1 排樣和裁板方式的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>  排樣:排樣是

39、指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。排樣方法可分為有廢料排樣法和少、無廢料排樣法。</p><p>  根據(jù)零件的外形與尺寸來看,本零件最適合的排樣方法為有廢料排樣法中的直排。</p><p><b>  3.3.2搭邊</b></p><p>  排樣時,沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的

40、沖件,以及保證條料有一定剛度,便于送料。</p><p>  搭邊數(shù)字取決于以下因素:</p><p><b>  沖件的尺寸和形狀。</b></p><p><b>  材料的硬度和厚度。</b></p><p><b>  排樣的形式。</b></p><

41、;p>  條料的送料方法(是否有側(cè)壓板)。</p><p>  擋料裝置的形式(包括擋料銷,導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式)。</p><p>  表3.4最小工藝搭邊值</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[4]</b></p><p><b>  查表3.4得:</b></p>&

42、lt;p><b>  工件間距,側(cè)邊距。</b></p><p>  3.3.3送料步距及條料寬度計算</p><p>  送料步距。每次只沖一件,其步距的計算公式為:</p><p>  出自文獻(xiàn)[1] 式[3.3]</p><p>  式中 沖裁件平行于送料方向上的寬度,單位為</p><

43、;p>  沖裁件之間的搭邊值,單位為</p><p>  若一模出兩件,其送料步距則是工件寬度的兩倍。</p><p><b>  則本模具的步距為:</b></p><p>  條料寬度,當(dāng)導(dǎo)料板之間(或兩個單邊導(dǎo)料銷)時,條料寬度計算按下式計算:</p><p>  式中:沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸,單位為

44、</p><p>  沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊,單位為</p><p>  板料剪裁時的下偏差,單位為,可由表3.5查出。</p><p>  表3.5條料寬度公差△</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[4]</b></p><p>  當(dāng)條料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時,條料寬度按下式計

45、算:</p><p>  式中 條料與導(dǎo)料板之間的間隙。</p><p>  又因?yàn)樗x模具有側(cè)壓裝置,所以條料寬度為:</p><p>  3.3.4裁板方式的確定</p><p>  條料大多由板料剪裁而得,條料寬度一經(jīng)決定,就可以裁板。板料一般都是長方形的,所以就有縱裁(沿長邊裁,也就是沿展制纖維方向裁)和橫裁(沿短邊裁)兩種

46、方法。因?yàn)榭v裁裁板次數(shù)少,沖壓時調(diào)換條料次數(shù)少,工人操作方便,生產(chǎn)率高,所以在通常情況下應(yīng)盡可能縱裁。在以下情況可考慮橫裁:</p><p>  板料縱裁后的條料太長,受沖壓車間壓力機(jī)排列的限制、移動不便時;</p><p>  條料太重,超過12kg時(工人勞動強(qiáng)度太高);</p><p>  橫裁的板料利用率顯著高于縱裁時。</p><p&g

47、t;  板料尺寸,選用標(biāo)準(zhǔn)鋼板,比較縱裁和橫裁兩種方案,選用其中材料利用率高的一種。</p><p>  縱裁時,每張板料裁成條料數(shù):</p><p>  每塊條料沖裁的制件數(shù):</p><p>  每張板料沖制制件數(shù):</p><p><b>  材料利用率:</b></p><p>  橫裁時

48、,每張板料裁成條料數(shù):</p><p>  每塊條料沖裁的制件數(shù):</p><p>  每張板料沖制制件數(shù):</p><p><b>  材料利用率:</b></p><p>  由上述計算結(jié)果可知,應(yīng)采用材料利用率高的縱裁。</p><p>  3.3.5排樣方式設(shè)計</p>&l

49、t;p>  排樣圖是排樣設(shè)計最終的表達(dá)形式,排樣圖是編制沖壓工藝與設(shè)計模具的重要工藝文件。一張完整的模具裝配圖,在其右上角應(yīng)畫出沖裁件圖及其公差,送料步距及搭邊值。</p><p>  采用斜排方法排樣時,還應(yīng)注明傾斜角的大小,必要時,還可用雙點(diǎn)劃線畫出條料在送料時定位元件的位置。對有纖維方向要求的排樣圖,則應(yīng)用箭頭表示條料的級向。</p><p><b>  圖3.1 排

50、樣圖</b></p><p>  3.4沖裁工藝力的計算</p><p>  3.4.1沖裁力的計算</p><p>  在沖壓過程中,壓力機(jī)除了要克服沖裁力外,往往還需要克服卸料力、推件力、頂件力等壓力。</p><p>  普通平刃的沖裁模,其沖裁力一般按下式計算:出自文獻(xiàn)[1] 式[3.4]</p><

51、p>  式中: 沖裁力,單位為</p><p>  系數(shù)要考慮到刃口鈍化,間隙不均勻,材料力學(xué)性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。常取。</p><p><b>  沖裁件周長,單位為</b></p><p><b>  板料厚度,單位為</b></p><p>  板料的抗剪強(qiáng)度,單位為,

52、本工件為260MPa。</p><p>  則本零件的沖裁力為:</p><p>  3.4.2卸料力、推件力和頂件力的計算</p><p>  卸料力、推件力、頂件力,在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計算:</p><p>  出自文獻(xiàn)[1] 式[3.5]</p><p>  式中 、、分別為卸料力、推件力、頂件力

53、系數(shù)(0.048、0.05、0.06)其值查表3.6:</p><p>  表3.6卸料力、推件力及頂件力系數(shù)</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[1]</b></p><p><b>  沖裁力</b></p><p>  梗塞在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的數(shù)目,(為凹模直壁洞口的高度,為厚度)。&

54、lt;/p><p>  和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據(jù)。</p><p>  在計算沖裁所需要的總沖壓力時,應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體情況去考慮、的影響。</p><p><b>  則: </b></p><p>  3.4.3總沖壓力的計算</p><p>  當(dāng)采用剛性卸料和下出

55、件的模具(如剛性卸料的單工序?;蚣夁M(jìn)模等)時:</p><p>  當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具(如彈壓卸料的單工序模、級進(jìn)模或上模剛性推料的倒裝復(fù)合模等)時:</p><p>  用倒裝復(fù)合模沖裁時,與落料有關(guān),與沖孔有關(guān)。</p><p>  當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具(如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序模或上模剛性推料的正裝復(fù)合模等)時:</p>

56、;<p>  此時,與落料有關(guān),單工序模的與落料力有關(guān),正裝復(fù)合模中與沖孔力及落料力都有關(guān)。</p><p>  而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具,所以:</p><p>  3.5拉深力和壓邊力的計算</p><p>  計算拉深力的目的是為了合理的選用壓力機(jī)和設(shè)計拉深模具。總的沖壓力為拉深力與壓邊力之和。</p><p>

57、;  3.5.1拉深力的計算</p><p>  出自文獻(xiàn)[2] 式[3.6]</p><p><b>  式中 拉深力</b></p><p>  筒形件的工序直徑,根據(jù)料厚中線計算,單位為</p><p>  材料厚度,單位為mm</p><p>  材料抗拉強(qiáng)度,本工件為329MPa&l

58、t;/p><p>  系數(shù),黃銅為1.6~1.8,鋼為1.8~2.25</p><p>  由上式可算出該零件的拉深力:</p><p>  3.5.2壓邊力的計算</p><p>  在拉深過程中,壓邊圈的作用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。隨著拉深深度的增加而需要的壓邊力應(yīng)減少。</p><p>  則該零件的壓邊力為

59、:出自文獻(xiàn)[2] 式[3.7]</p><p>  式中 壓邊力</p><p>  毛坯直徑,單位為 (該零件毛坯直徑為)</p><p><b>  拉深件直徑,單位為</b></p><p>  凹模圓角半徑,單位為</p><p>  單位壓邊力,單位為 出自文獻(xiàn)[2]&

60、lt;/p><p>  表3.7在雙動壓力機(jī)上拉深時單位壓邊力的數(shù)值</p><p><b>  表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>  出自文獻(xiàn)[2] 式[3.8]</p><p><b>  所以總力為:</b></p><p><b>  3.6計算壓力中

61、心</b></p><p>  對于級進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模,必須求出沖壓力合力的作用點(diǎn)即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合,否則會影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。</p><p>  一切對稱沖裁件的壓力中心,均位于其輪廓圖形的幾何中心點(diǎn)上。對于該零件,由圖形可知壓力中心位于圓心上。</p><p><b>  3.7選擇

62、壓力機(jī)</b></p><p>  首先以沖裁所需的總沖壓力初步選擇壓力機(jī),壓力機(jī)的公稱壓力必須大于所計算的總沖壓力。</p><p>  在確定了模具結(jié)構(gòu)及尺寸以后,還需對所選的壓力機(jī)的其它技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核,最后才能確定所需的壓力機(jī)。</p><p>  表3.8開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格</p><p><b>  

63、表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>  由表3.8可得,選擇壓力機(jī)的型號為J23-10 。</p><p>  3.8 沖模的閉合高度</p><p>  沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。當(dāng)壓力機(jī)連桿調(diào)至最短時為壓力機(jī)的最大裝模高度,連桿調(diào)至最長時為最小裝模高度。</p><p>  沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)

64、的最大裝模高度和最小裝模高度之間,其大小關(guān)系為:</p><p>  如果沖模的閉合高度大于壓力機(jī)的最大裝模高度時,沖模不能在該壓力機(jī)上使用。反之,小于壓力機(jī)最小裝模高度時,可加減經(jīng)過磨平的墊板。</p><p>  沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng),如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸,模柄與模柄孔尺寸,下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)正整板孔尺寸等 都必須相適應(yīng),

65、以便模具能正確安裝和正常使用。 </p><p>  所以加工該零件的模具閉合高度應(yīng)為:</p><p><b>  則H值為:</b></p><p><b>  所以H取。</b></p><p>  4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  4.1凹模的結(jié)

66、構(gòu)設(shè)計</p><p>  4.1.1凹模洞口形狀的選擇</p><p>  直壁式的孔壁垂直于頂面,刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高,刃口強(qiáng)度較高,刃口強(qiáng)度也較好。直壁式刃口沖裁時磨損大,洞口磨損后會形成倒錐形,因此修磨的刃磨量大,總壽命低。</p><p><b>  圖4.1 凹模形狀</b></p><p&g

67、t;  如圖4.1所示的洞口形狀適用于沖件形狀簡單,材料較薄的復(fù)合模,所以本模具選用此形狀的洞口形狀。</p><p>  4.1.2凹模的外形尺寸</p><p>  凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)沖件材料的厚度和沖裁的最大外形尺寸來確定的。</p><p>  出自文獻(xiàn)[1] 式[4.1]<

68、/p><p>  凹模的厚度: 凹模的壁厚: </p><p>  式中 沖裁件的最大外形尺寸</p><p>  系數(shù),考慮板料厚度的影響,本模具的系數(shù)取</p><p>  則凹模厚度 </p><p>  則取 </p><p&

69、gt;<b>  所以 </b></p><p>  凹模外形尺寸的長與寬可根據(jù)凹模壁厚由圖4.2可算出:</p><p><b>  圖4.2</b></p><p>  則凹模的外形尺寸的長與寬為:</p><p>  根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和工件尺寸的要求,凹模的實(shí)際尺寸如圖4.3所示:&l

70、t;/p><p><b>  圖4.3 凹模</b></p><p>  4.1.3凹模的主要技術(shù)要求</p><p>  凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直。凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。</p><p>  為了提高模具壽命與沖裁件精度,凹模的底面和型孔的孔壁光滑,表面粗糙度為,底面與銷孔的為。</p><

71、p>  凹模的材料與凸模一樣,其熱處理硬度應(yīng)略高于凸模,達(dá)到60~64HRC。</p><p>  4.2 凸模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>  根據(jù)凸凹模的工作要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及工作的尺寸,拉深凸模和凸凹模的實(shí)際尺寸如圖4.4和圖4.5所示:</p><p><b>  圖4.4 拉深凸模</b></p><

72、p><b>  圖4.5 凸凹模 </b></p><p><b>  4.3 定位零件</b></p><p>  4.3.1 條料方向的控制</p><p>  條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送料,以免送偏。用導(dǎo)料銷控制送料方向時,一般要用兩個。由于本沖壓模具采用手工送料,為此,不可以省去側(cè)壓裝

73、置。手工直接送料進(jìn)入凸模刃口。</p><p>  4.3.2 擋料銷的選擇</p><p>  固定擋料銷分為圓形與鉤形兩種。一般裝在凹模上,活動擋料銷,其常用于倒裝復(fù)合模中,裝于卸料板上可以伸縮。由于本模具裝置要求簡單,所以可以采用圓形擋料銷,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單,制造加工方便。</p><p><b>  4.4彈性卸料裝置</b></p

74、><p>  彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件(彈簧或橡皮)和卸料螺釘組成。常用于沖裁厚度小于1.5mm的板料,由于有壓料作用,沖裁件平整。廣泛用于復(fù)合模中。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。?.1~0.2)t。</p><p><b>  4.5剛性推件裝置</b></p><p>  常用于倒裝復(fù)合模中的推件裝置,裝于上模部分。將沖出的工件或落料

75、從上模的凹模型孔內(nèi)向下推出使用的裝置稱為推件裝置。剛性推料裝置推件力大,工件可靠,便于維修。</p><p><b>  4.6 彈簧的選用</b></p><p>  在選用時必須同時滿足沖裁工藝(包括力和行程)和沖模結(jié)構(gòu)的要求,圓柱螺旋壓縮彈簧已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了,每個型號彈簧的主要技術(shù)參數(shù)是能承受的工作極限負(fù)荷與其相對應(yīng)的工作極限符合下的變形量。設(shè)計模具時,根據(jù)所需的卸

76、料力或推件力以及所需的最大壓縮行程來計算與,然后在標(biāo)準(zhǔn)中選用相應(yīng)規(guī)格的彈簧。</p><p><b>  選用步驟如下:</b></p><p>  (1)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與尺寸,確定可裝置彈簧的數(shù)目n,本模具安裝8個彈簧。</p><p>  (2) 計算每個彈簧的卸料或頂件載荷。也就是卸料或頂料裝置中每個彈簧所受的預(yù)壓力。則本模具中彈簧的卸料載

77、荷</p><p>  (3) 計算卸料或頂件時所需的最大壓縮行程</p><p>  式中 卸料板高出凸模端面的高度,一般為1mm</p><p>  凸模進(jìn)入凹模的深度,一般為0.5~1mm</p><p>  凸模的總修磨量,一般為4~10mm</p><p><b>  沖裁件厚度mm&l

78、t;/b></p><p>  所以本模具卸料時所需的最大壓縮行程為:</p><p>  (4) 計算所需彈簧的工作極限負(fù)荷下的變形量</p><p><b>  由虎克定律:</b></p><p>  令,一般取K為60%左右,對于沖裁模,K可取大些,對于拉深或彎曲模,K要取小些。</p>&

79、lt;p>  則: </p><p>  于是 </p><p>  由 </p><p>  于是 </p><p>  由上述兩式和已知與,求出與。</p><p><b>  則本模具為:</b></p>

80、<p>  (5) 根據(jù)求出與從標(biāo)準(zhǔn)中選擇彈簧型號。</p><p>  出自文獻(xiàn)[2] 式[4.2]</p><p>  則應(yīng)選彈簧為: GB2089—80 </p><p><b>  4.7 導(dǎo)柱與導(dǎo)套</b></p><p>  在選用時應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度,應(yīng)保證沖模在最低工作位置時,導(dǎo)

81、柱上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5~1mm。</p><p>  導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當(dāng)沖裁板厚在0.8mm以下的模具時,選用H6/h5配合的I級精度模架,當(dāng)沖裁板厚為0.8mm~4mm時,選用H7/h6配合的Ⅱ級精度模架。</p><p><b>  4.8 模柄</b></p>

82、;<p>  中小型模具都是通過模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的,對于大型模具則可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。</p><p>  剛性模柄是指模柄與上模座是剛性連接,不能發(fā)生相對運(yùn)動。本模具采用剛性模柄中的帶凸緣模柄。</p><p>  4.9模架的選取及裝配圖外形</p><p>  模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置(最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套)組

83、成。</p><p>  模架是整副模具的骨架,模具的全部零件都固定在它的上面,并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連,下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置,以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動,保證沖裁過程中間隙均勻。后側(cè)導(dǎo)柱模架送料方便,可以縱向、橫向送料。所以本模具選取后側(cè)導(dǎo)柱模架。所以:</p><p><b>  

84、裝配圖外形</b></p><p><b>  參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 丁松聚.冷沖模具設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2001.10</p><p>  [2] 王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1998.10</p><p>  [3] 馬正元.沖壓

85、工藝與模具設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1998.5</p><p>  [4] 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計資料[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1993.7</p><p>  [5] 葉偉昌.刀量模具設(shè)計簡明手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1999.5</p><p>  [6] 李德群.冷沖壓模具設(shè)計[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社.199

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