卡簧冲压模具设计说明书Word格式文档下载.docx
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(三)零件排样
1:
根据零件的结构特点:
材料较薄,尺寸小,且要求工件纹向为,因此采用Q11——3*1200型号剪床(《模具设计手册》)下料,且排样为有废料排样,沿冲件外形冲裁,在冲件周边都有搭边,冲件尺寸完全由冲模来确定,因此模具寿命较长,但材料利用率较低。
2计算条料宽度:
根据零件形状,及排样方法,查《冲压模具设计手册》,工件之间搭边值为1.8,工件与侧搭边值为2,条料是有板料裁剪下料而得,为保证送料方便,规定其上偏差为0,下偏差为—△,
式中Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸;
a1---冲裁件之间的搭边
△—板料剪裁下的偏差;
(其值查表5)可得△=0.4mm
B0△=
=
故条料宽度为22.03mm。
3:
确定布局:
送料距S:
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距,每个步距可冲一个或多个零件。
进距与排样方式有关,是决定侧刃长度的依据。
条料宽度的确定与模具的结构有关。
送料步距S
Dmax零件横向最大尺寸,a1搭边
S=22.03+0.4=22.43mm
排样图如图所示
4:
.计算材料利用率
一个步距内的材料利用率
η=A/BS×
100%
式中 A—一个步距内冲裁件的实际面积;
B—条料宽度;
S—步距;
η=A/BS×
=257.748/(22.03×
22.43)×
100%
=52.16%
根据计算结果知道排材料利用率可达52.16%,满足要求。
(四)冲压力计算
1:
冲裁力计算
用平刃冲裁时,其冲裁力F一般按下式计算:
)
式中:
F—冲裁力;
L—冲裁周边长度;
t—材料厚度;
τb—材料抗剪强度;
Qbe-2的τb的值查《冲压成型工艺与模具设计》附录表2为590——830Mpa,则取τb=660Mpa
K—系数;
一般取K=1.3。
则落料力:
F=KLt
=1.3*73.53*0.3*660
=18926.62N
卸料力:
=F
=0.05*18926.62
=946.33N
顶件力:
=0.08*18926.62
=1514.13N
则=F++=21387.08N
2弯曲力计算:
由,得
=++
=467.33N
=
=202.71
=
=119.89N
校正弯曲力:
查《冲压成型工艺及模具设计》得=20MP,又由弯曲件被校正部分的投影面积为A,则=A得
则=21905.53N
由,即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%-60%,取,则公称压力.由上可知,查《模具设计手册》,初选压力机的公称压力为40KN,即J113型压力机,具体如下:
型号
公称压力
滑块行程
形成次数
最大闭合高度
闭合高度调节量
工作台尺寸
垫板厚度
模柄孔尺寸
J11-5
50KN
0-40mm
140mm
20mm
前后
左右
30mm
直径
深度
180mm
320mm
25mm
40mm
3:
压力中心的计算:
用解析计算法求出冲模压力中心
由公式
X0=(L1x1+L2x2+…Lnxn)/(L1+L2+…Ln)
Y0=(L1y1+L2y2+……Lnyn)/(L1+L2+…+Ln)
用解析法计算压力中心时,先画出凹模形口图,如图所示。
在图中将XOY坐标系建立在建立在图示对称中心线上,将冲裁轮廓线按几何图形分解成基本线段。
则X0=(L1x1+L2x2+…Lnxn)/(L1+L2+…Ln)
=(9.54*4.77+3*6.27+4.77*17.31+3.87*1.935+2.07*4.905+3.6*7.74+3*6.27+3.6*14.34+2.07*17.175+3.84*20.145)/(9.54*2+3*2+3.87*2+2.07*2+3.6*2)
=11.04
=(3.47*3.47+4*5.47*2+1.7*8.32*4+3.47*2*9.205)/3.47*4+1.7*4+4*2)
=6.159
(五)模具工作部分尺寸计算:
由于本产品采用IT14级精度,查《工具与制造手册》知:
Zmax=0.20mm,Zmin=0.20mm.
则,对于下料凹模磨埙后刃口尺寸:
变大,所以查表2-11得,
由公式2-11得:
凹模磨埙后,尺寸B变大,由表2-11查得X=0.75,由公式2-12得
尺寸不变
得
对于弯曲模刃口尺寸计算,以下部U型弯曲为例计算:
查表得,间隙Z=0.3,△=0.25。
,则由公式得
(六)模具主要零部件设计:
1落料凹模:
1)厚度H的计算:
查表得K取1.25
=14.10mm,取H=15mm
2)模长度和宽度,根据凹模周界尺寸,查《冲压模具设计与制造简明手册》得凹模周界尺寸80*63mm
根据凹模周界尺寸和送料方式
凹模周界
凸模长度
配用模架闭合高度
孔距
固定板厚度
缷料板厚度
导料板
凹模厚度
L
B
42
最大
最小
s
4
14
12
长度
厚度
80
63
130
110
62
36
45
21
83
6
3)凹材料的选用:
根据《冲压模具设计与制造简明手册》表8-3,材料选用45钢。
4)凹模的选用
由于零件尺寸较小,所以在所有模具中,凹模均选用整体式凹模。
2落料凸模
由表知凸模长度为42mm,为便于凸模和固定板的加工,可通过这设计成铆接方式与固定板固定.冲孔凸模由于相隔很近,不宜采用阶梯结构,设计成铆接方式.
凸模材料:
参照《冲压模具设计与制造简明手册》选用Cr12
2)校核
考虑冲孔凸模的直径很小,故需对最小凸模5mm进行强度和刚度校核:
(1)强度校核:
根据凸模校核公式:
L≤90d/
可得:
L≤90d/=51.49mm,L:
为凸模的允许最大工作尺寸,而设计中,凸模的工作尺寸为42,所以钢度得以校核.
(2)刚度校核
凸模的最小直径d应满足:
所以5>1.2,凸模强度得以校核.
3:
卸料板的设计
卸料板采用Q235制造,卸料板轮廓尺寸与凹模固定板轮廓尺寸相同,厚度根据JB/T8066.2-1995规定,选用80mm×
63mm×
14-17组模具参考,取其厚度为12mm。
查《模具设计简明手册》P298典型卸料纵向送料组合得相应:
组合的零件尺寸由上图表可得
两圆柱销销孔之间的距离S1=36mm,
两内六角螺钉之间的横向距离S=62mm,
两内六角螺钉之间的横向距离S2=45mm.
固定板的的设计
1)凹模固定板的厚度:
其厚度与凹模的厚度尺寸相当,取14mm;
2)凹模固定板的外形尺寸:
与卸料板的外形尺寸一致,根据核准选取板的规格为。
3)材料:
选用Q235钢
4)配合及连接件:
凹模与凹模固定板的配合为H7/n6,装配可通过2个销钉定位,4个螺钉与下模座连接固定,各形孔的位置尺寸与凹模的保持一致,顶部与模铆接,因此必须倒角。
5)凸模固定板的厚度:
其厚度与凸模的厚度尺寸相当,取14mm;
6)凸模固定板的外形尺寸:
7)材料:
选用Q235钢;
8)配合及连接件:
凸模与凸模固定板的配合为H7/n6,装配可通过2个销钉定位,4个螺钉与上模座连接固定,各形孔的位置尺寸与凸模的保持一致,顶部与凸模铆接,因此必须倒角。
(七)模架及其他零部件的设计
该模具采用中间导柱模架。
由于导柱安装在模具压力中心对称的线上,所以上模座在导柱上滑动平稳。
常用于纵向送料级进模送。
以凹模轮廓尺寸为依据,选择模架规格。
上模座按GB/T2855.2-1990规定,厚度取25mm,垫板厚度取4mm,固定板厚度取14mm,卸料板厚度取12mm,下模座按GB/T2855.2-1990规定,厚度取30mm,固定板厚度取4mm。
根据上下模座选取导柱为Φ18mm×
140mm,导套为Φ20mm×
100mm×
25mm。
模具闭合高度H=120-140mm
(八)模具闭合高度及压力机有关参数
1)校核模具闭合高度
公式
式中压力机最大闭合高度;
压力机最小闭合高度;
垫板厚度。
根据前面初选压力机J11-5,查《模具设计与制造简明手册》P49表1-81得:
,,
将以上数据带入公式,得126<
H<
139.
经计算该模具最大闭合高度H=130mm,在126mm~139mm内,且开式压力机J11-5最大装模高度140mm,大于模具闭合高度130mm,
可以使用
2)冲压设备选定
通过较核,选择开式双柱可倾式压力机J11-5能满足使用要求。
其主要技术参数如下:
(十)设计并绘制模具总装图
按已确定的模具形式及参数,从冷冲模标准中选取标准件。
绘制模具装配图
参考文献:
《冷冲压技术》翁其金主编北京机械工业出版社2000年11月版
2:
《互换性与测量技术基础》(第四版)廖念钊许金钊主编中国计量出版社2008年2月版
《现代工程制图》李丽主编高等教育出版社2005年3月版
《模具设计与制造简明手册》(第二版)冯炳尧韩泰来蒋文森主编上海科学技术出版社1998版
5:
《模具设计与制造实训教程》李学峰成虹主编化学工业出版社2005年1月版
6:
《冲压模具设计与制造》刘建超张宝忠主编高等教育出版社2004年6月版
7:
《材料成形设备》王卫卫主编机械工业出版社20