冷冲模Word格式.docx
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2+13.8×
2+9.75×
4)+(9.75×
2+7.6+2.24+14.32×
2+23.8+3.64)×
2+3×
3.14×
2+2×
3.2×
3.14]
(81.8+170.84+18.84+20)×
1.5×
157
≈1.3×
291.5×
=89243(N)
卸料力:
(取K=0.03)
Q=KP=0.03×
89243≈2677(N)
推料力:
(取K1=0.03)
Q1=K1Pn(n=1/1.5=0.67)
=0.03×
89243×
0.67
≈1794(N)
计算挤压力:
F=PA(查表得P=1500Mpa)
=1500×
(473-153)
=480000(N)
冲裁总压力:
因采用弹压卸料和下出件的模具
所以P∑=P+Q+Q1+F
=89243+2677+1794+480000
=573714(N)
≈574(KN)
(2)压力中心的确定
根据排样图选择落料型孔的中心为坐标原点,型孔对称轴为坐标轴.
各冲裁处的坐标值和冲切长度分别为:
落料:
O1(0,0)l1=7.6×
4=81.8
冲孔:
(1)冲两端圆孔合并:
O2(23.8,0)l2=2×
(3.14×
3.2)=20
(2)冲两凸台圆孔合并:
O3(23.8,2)l3=2×
3)=18.84
挤压:
O4(47.6,0)l4=7.6×
左右侧刃合并:
O5(71.4,0)l5=(9.75×
2=170.84
将以上数值代入公式得:
X0=l1x1+l2x2+l3x3+l4x4+l5x5/l1+l2+l3+l4+l5
=81.8×
0+20×
23.8+18.84×
23.8+81.8×
47.6+170.84×
71.4/81.8+20+18.84+81.8+170.84
≈17016/373
=45.6mm
y0=l1y1+l2y2+l3y3+l4y4+l5y5/l1+l2+l3+l4+l5
0+18.84×
2+81.8×
0+170.84×
0/81.8+20+18.84+81.8+170.84
≈38/373
=0.1mm
因尽量使凹模的几何中心与压力中心重合,即取:
X0=45.6mm,y0=0mm
4、模具结构形式选择
按照工序模具结构形式选择如下:
工序一、冲裁,模具采取正装式结构;
工件用双侧刃定位,采用弹压卸料,废料由台孔落下;
工序二、挤压,模具采用正装式结构;
采用离心径向挤压,另设有弹性卸料和推件装置。
工序三、冲孔,模具采用正装式结构;
废料由台孔落下。
工序四、落料,模具采用正装式结构;
工件从台孔落下。
5、凹模的设计
1、凹模外形尺寸初步计算,有公式L=2×
(L1+L2)得:
L1∥=21.87+23.8+11=56.67
L1⊥=41.4/2=20.7
L2由表2-9查得为30,所以外形尺寸为:
L∥=2(L1∥+L2)=2×
(56.67+30)=173.34
L⊥=2(L1⊥+L2)=2×
(20.7+30)=101.4
判断送料方向:
因为L∥>
L⊥,所以采用横向送料。
由弹压卸料,横向送料而选择典型组合为:
凹模外形尺寸为200×
125×
18
2、确定凹模洞口形状和尺寸
(1)、采用直壁式刃口,各个尺寸由表2-10查得:
(2)、由于工件部分尺寸公差没有给出,一般采用IT13级精度处理;
由于形状复杂,凹模的形孔与凸模分别采用线切割加工。
(3)、凹模与凸模刃口尺寸的计算
画出磨损曲线:
冲裁.冲孔:
画出凸模刃口的磨损曲线,如图
(2)
落料:
画出凹模刃口的磨损曲线,如图(3)
图
(2)凸模刃口的磨损曲线(图)3凹模刃口的磨损曲线
1、磨损前尺寸2、磨损后尺寸1、磨损前尺寸2、磨损后尺寸
找出各类尺寸,列于下表:
磨后变小
磨后变大
磨后不变
冲裁
23.8,14.32(两段),2.24,3.64
R4(一段弧)
冲孔
落料
Φ3.2,Φ3+0.10
R4,(一段弧),R11(一段弧)
查表2-13确定间隙下限和上限:
Zmin=t.m=3×
0.11=0.33
Zmax=t.m=3×
0.16=0.48
Zmax-Zmin=0.48-0.33=0.15
计算凸模、凹模制造公差:
δ凸=0.4(Zmax-Zmin)=0.4×
0.15=0.06
δ凹=0.6(Zmax-Zmin)=0.6×
0.15=0.09
代人公式计算各尺寸:
尺寸1:
23.8+0.330为冲裁磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(23.8+0.33×
0.75)0+δ凹=24.0480-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(24.0475+0.33)0-δ凸=24.378+0.090
尺寸2:
14.32+0.330为冲裁磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(14.32+0.33×
0.75)0+δ凹=14.5680-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(14.5675+0.33)0-δ凸=14.898+0.090
尺寸3:
2.24+0.330为冲裁磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(2.24+0.33×
0.75)0+δ凹=2.4880-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(2.488+0.33)0-δ凸=2.818+0.090
尺寸4:
3.64+0.330为冲裁磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(3.64+0.33×
0.75)0+δ凹=3.8880-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(3.888+0.33)0-δ凸=4.218+0.090
尺寸5:
R40-0.33为冲裁磨后变大,IT13→x=0.75
a凸=(amax-x△)0+δ凹=(4-0.33×
0.75)0+δ凹=3.753+0.090
a凹=(a凸-Zmin)0+δ凹=(3.753-0.33)0-δ凸=3.4230-0.06
尺寸7:
Φ3+0.330为冲孔磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(3+0.75×
0.33)0-δ凸=3.2480-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(3.075+0.33)0+δ凹=3.405+0.090
尺寸8:
Φ3.2+0.330为冲孔磨后变小,IT13→x=0.75
b凸=(bmin+x△)0-δ凸=(3.2+0.75×
0.33)0-δ凸=3.4480-0.06
b凹=(b凸+Zmin)0+δ凹=(3.448+0.33)0+δ凹=3.778+0.090
尺寸9:
R40-0.33为落料磨后变大,IT13→x=0.75
A1凹=(A1max-x△)0+δ凹=(4-0.75×
0.33)0+δ凹=3.753+0.090
A1凸=(A1凹-Zmin)0-δ凸=(3.753-0.33)0-δ凸=3.4230-0.06
尺寸10:
R110-0.33为落料磨后变大,IT13→x=0.75
A1凹=(A1max-x△)0+δ凹=(11-0.75×
0.33)0+δ凹=10.753+0.090
A1凸=(A1凹-Zmin)0-δ凸=(10.753-0.33)0-δ凸=10.4230-0.06
挤压部分的凸模与凹模公差的计算
当零件要求外型尺寸时:
DA=(Dmax-0.75△)0+δA
dT=(DA-1.9δ)0-δT
当零件要求内型尺寸时:
dT=(dmin+0.5△)0-δT
DA=(dT+1.9δ)0+δA
式中,DA为凹模的基本尺寸,dT为凸模的基本尺寸,Dmax为挤压件外径最大极限尺寸,△为挤压公差,
δA,δT分别为凹模和凸模的制造公差,取δA=δT=(1/5~1/10)△;
δ为挤压件壁厚;
△为挤压件公差;
δ为挤压件壁厚,δ=1.5;
△为挤压件公差,IT13→△=0.75
计算凸凹模外型尺寸:
R4R11;
dT=(4.75-0.75×
0.75)0-δT=4.190-0.07
dT=(11.75-0.75×
0.75)0-δT=11.190-0.07
计算凸凹模内型尺寸:
Ø
140-0.07
dT=(13.93+0.5×
0.75)0-δP=14.3050-0.07
(4)、凹模用螺钉固定,销钉定位在下模座。
(5)、技术要求:
凹模要有锋利的刃口。
刃口有高的耐磨性,承受冲压力。
所以采用Cr12的钢,淬火处理到
HRC60~62,保证顶面与底面的平行度,形孔与顶面的垂直度应符合国家标准规定。
6、凸模设计
1、凸模的结构:
由于形状复杂,故采用线切割加工。
2、凸模的固定方法:
(1)、由于加工时受到的不大,因此凸模寿命比较长,不需要经常更换,与固定板的配合采用过盈配合。
(2)、由于冲裁凸模形状较简单,采用铆接式凸模的固定,使固定板的型孔与凸模固定部分形状一致。
(3)、由于挤压凸摸形状比较复杂,因此采用横销固定,有利加工且固定稳定,固定板制造也比较简单。
(4)、由于冲孔凸模形状较简单,采用台阶式凸模的固定,使固定板的型孔与凸模固定部分形状一致。
(5)、由于落料凸模形状比较复杂,因此采用横销固定,有利加工且固定稳定,固定板制造也比较简单。
7、导料、定位装置
1、由于所加工的工件需要4个工序,且精度要求比较高,所以采用双侧刃定位,这样不仅定位精确,
而有利于使用自动化加工,提高生产率。
2、采用导料板导料。
8、卸料装置
1、在冲裁,冲孔,采用弹压卸料,凸模与卸料板之间应该有0.1~0.2mm间隙,为了保证卸料顺畅,凸模应缩进卸料板0.5~1mm。
2、在挤压工序中,凸摸到卸料板之间的距离应保持有1.5mm。
3、在落料工序中,凸模与卸料板之间应该有0.1~0.2mm间隙,凸模应缩进卸料板0.5~1mm。
9、模具的其他零件的选择和设计
(1)、模柄的选择:
选用压入式模柄,其模柄规格为A17×
30[GB2862.1-81]
(2)、模具标准件的选择:
凹模周界
L
200
B
125
凸模长度
56
配合模架高度H
最小
140
最大
170
孔距尺寸
S
S1
100
S2
95
S3
55
零件件号名称及标准编号
1
垫板(GB2858.3-81)
数
量
规
格
200×
6
2
固定板(GB2858.2-81)
3
卸料板(GB2858.2-81)
16
4
导料板(GB2865.5-81)
240×
5
凹模(GB2858.1-81)
承料板(GB2865.6-81)
40×
7
螺钉(GB265—76)
M6×
10
8
圆柱销(GB119—76)
10×
45
9
螺钉(GB70—76)
M10×
卸料螺钉(GB2867.5-81)
48
11
弹簧(GB2089-80)
8×
25×
60
12
螺钉(GB70—76)
20
13
圆柱销(119—76)
14
15
上模座尺寸(GB2855.1-81)
35
17
下模座尺寸(GB2855.2-81)
40
导柱(GB2861.1-81)
130
19
28×
导套(GB2861.6-81)
85×
33
21
10、模架的选择:
由弹压卸料、横向送料而选择典型组合为:
查取国家标准选取A型模架:
200mm×
125mm×
(140-170)mm[GB28585.1-81]
11、确定冲裁间隙
凹模形孔和凸模外形为线切割加工出来,用加工的补偿得到冲裁间隙,凹模补偿值-0.09mm,凸模补偿值-0.075mm,得到间隙为0.025mm,从而得到小间隙,比较高精度,有利于提高工件的质量。
三、模具闭和高度
H闭=上模座厚+下模座厚+落料凹模厚+凸、凹模高-(落料凹模与凸模的刃面高度差+挤压工件高-料厚)
=35+40+18+56-(10+3-1.5)=141.5
根据设备载荷情况和模具的闭合高度,可选用JB21-63型压力机,该压力机的最大装模高度为320
模具的总高度(140~170)mm≤320-5=315mm,故认为合适
四、模具的装配工艺
1、凸模与固定板的组装
(1)、将挤压、落料凸模用横销插在凸模的糟内;
(2)、将冲裁凸模、挤压凸模、冲孔凸模、落料凸模装入固定板;
(3)、磨凸模固定板的背面和刃口面。
2、总装
(1)、将凹模安装在下模座上。
a、将凹模放在下模座合适的位置,用平行夹夹紧。
引钻螺钉孔;
b、拆开平行夹,加工凹模上的螺钉过孔和沉孔;
c、将凹模按工作位置放在下模座上,用螺钉拧紧;
d、钻、铰销钉孔,并装入销钉。
(2)、将凸模及固定板、垫板安装在上模座上
a、在凹模面上加上两块平行垫铁后,将装有固定板的凸模插入凹模,合拢上模座,用平行夹上
模座和固定板夹紧;
b、拔出上模座及固定板,引孔后拆开下平行夹;
c、加工上模座上的螺纹过孔和沉孔;
d、将装有固定板的凸模插入凹模,在固定板上加上垫板,合拢上模座,装入螺钉;
e、调整各个零件间的间隙;
f、钻销钉孔并铰孔后装入销钉。
(3)、下模座装上导料板;
(4)、装上弹顶装置
(5)、上模座装上卸料板;
(6)、合上上、下模座
五、编写冲压工艺卡:
工序号
工序名称
工序内容
工序草图
设备名称及型号
工装名称及代号
下料
剪床上剪板
J11-100
冲裁模
挤压
挤压模
冲孔
冲孔模
检验
按零件图检验
落料模
六、机构的工作原理:
固定板1
弹簧2
卸料板3
导料板4
凹模板5
凸模(侧刃)11
凸模10
凸模9
凸模8
凸模6
工作时,条料导料板4导向,向左边送料,凸模(侧刃)11冲出外圆弧并定位,废料从落料孔排出;
当条料送到第二工步时,挤压凸模10下降,挤压成型;
继续往前送条料,到达第三工步时,上模下降,凸模8与凸模9完成冲孔,废料从落料孔排出;
当继续往前送料,到达第四工序时,凸模6下降并完成落料工序,工件由台孔下落。
七、工艺过程卡
落料凸模
工艺过程卡
产品名称
产品图号
挤压复合模
材料名称及牌号
T10A
零件名称
零件图号
毛坯尺寸
35×
落料凸模
WTC1
设备
备料
铣削、保证毛坯35×
42.5
铣床
磨
42
平面磨床
热处理
淬火60~62HRC
淬火炉
线切割
保证达到零件图纸要求
线切割机床
挤压凸模
WTC2
38
保证尺寸35×
37.5
淬火60~62HRC
电火花
保证内型尺寸Φ24
电火花机床
保证达到零件图要求
冲孔凸模
Φ5×
WTC3
保证毛坯Φ5×
车
保证尺寸Φ3.5,Φ8,
42,7.5,
车床
保证尺寸Φ3.3,Φ7.5,
42,7.5,
外圆磨床
保证尺寸Φ3.5,Φ7,
冲裁(侧刃)凸模
30×
20×
WTC4
铣削、保证毛坯30×
保证尺寸30×
垫板
45#
210×
130×
WTC5
铣削、保证毛坯210×
6.5
保证尺寸210×
钳工
(1)、划通孔中心线,
(2)、钻孔Φ8.5Φ8Φ10;
钻床
淬火43~48HRC
磨上下平面,保证尺寸厚度6
固定板
WTC6
18.2
(1)、划型孔、螺钉、销钉中心线,
(2)、钻螺纹底孔、穿丝孔并攻丝;
卸料板
WTC7
铣削、保证毛坯210×
铣
保证尺寸41.4,35
立式铣床