课程设计三角定位片冲裁模具设计.docx
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课程设计三角定位片冲裁模具设计
1冲压设计条件与任务————————————2
2三角定位片结构分析————————————3
2.1冲压件的工艺分析——————————————3
2.2冲裁结构——————————————————3
2.3定毛坯形状、尺寸——————————————3
3冲裁模具结构设计—————————————4
3.1冲裁过程和模具结构分析———————————4
3.2工艺计算——————————————————5
3.21冲压力的计算———————————————5
3.22冲裁设备选择———————————————5
3.23工艺卡——————————————————6
3.3模具零件计算与选择—————————————7
3.31凸凹模刃口的计算—————————————7
3.32压力中心—————————————————8
3.33上下模的固定与外形尺寸——————————8
3.34卸料板尺寸计算——————————————9
3.35标准件的选择———————————————9
3.36模具的闭合高度——————————————10
3.4模具的总装配图————————————————11
3.5上下模及卸料板的零件图————————————12
3.6压力机的校核—————————————————14
1冲压设计条件与任务
一设计条件:
1、材料:
08钢
2、生产批量:
年产量10万件
3、冲压的工序:
落料、拉伸、冲裁
2三角定位片结构分析
2.1冲压件的工艺分析
a冲压材料为08钢,塑性好,有良好的拉伸和冲刺性能。
b零件的尺寸精度为IT14级,一般的冲压方法可以达到。
c零件的结构简单,确定冲压工序:
冲裁。
2.2冲裁结构
材料厚度为2mm,材料的塑性好,而且冲裁的形状简单。
孔径和孔边距都满足要求,工艺结构都大于容许的最小值,冲裁结构工艺良好。
2.3定毛坯形状、尺寸
冲裁时,以拉伸的形状为原料。
3冲裁模具设计
3.1冲裁过程和模具结构分析
1冲裁过程如图3.1
2结构分析
根据零件的形状,模具可以选择多工序模,复合模,简单模。
由于工件的形状简单,多工序模和复合模的费用较高。
因此,选择简单模,选择模具的结构如图3.2:
3.2工艺计算
3.21冲压力的计算
需要计算冲裁力,弹性卸料力,推件力,查表:
08钢的抗剪强度:
τ=350Mpa
抗拉强度:
σb=400Mpa
卸料力系数:
Kx=0.04
推件力的系数:
Kt=0.05
冲孔凹模腔废料数:
n=2
根据三角孔的外形几何尺寸得,冲裁长度
L=82.4mm
冲孔力:
F1=1.3Ltσb=65.92KN
卸料力:
F2=KxF1=2.64KN
推件力:
F3=nKtF1=6.6KN
总冲压力:
F=F1+F2+F3=75.16KN
3.22冲压设备的选择
根据冲裁工序中总冲压力F=75.16KN得,选JG23-16型曲柄压力机
3.23工艺卡
冲压工艺卡片
产品型号
零件图号
产品名称
三角定位片
零件名称
材料
板料规格
毛坯尺寸
年产量
材料技术要求
辅助材料
共1页
08钢
10万件
工序号
工序名称
工序简图
设备
工艺装备
工时
1
冲三角孔孔
压力机
JG23-16
3.3模具零件计算与选择
模具结构型式为简单的单工序模,采用弹簧卸料装置,后侧两导柱导套做为导向作用,零件以开始拉伸的形状作为定位,结构简图如图3.31:
3.31凸凹模刃口的计算
因零件结构简单,采用分开加工方法制造,冲中间三角孔,以边缘的圆弧计算,其圆心到中心的距离不变,计算三个圆弧的大小,然后计算中心到三边距离的值,用内切圆表示。
圆弧孔凸模的尺寸:
其精度为IT14级,公差△=430μm,取系数x=0.5,查表冲孔间隙Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm。
凸模制造公差δ凸=-0.020mm,凹模制造公差δ凹=+0.020mm。
公差验算:
∣δ凸∣+∣δ凹∣=0.04所以凸凹模刃口制造公差满足要求。
刃口的尺寸计算:
冲孔以凸模为基准,间隙取在凹模上
d凸=(dmin+x△)δ凸=(10+0.5×0.430)0-0.020=10.220-0.020
d凹=(d凸+Zmin)=(10.215+0.246)0+0.020=10.460+0.020
中心到三边的距离:
内切圆直径为Ф=19.82mm,其精度为IT14级,公差△=430μm,取系数x=0.5,查表冲孔间隙Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm。
凸模制造公差δ凸=-0.020mm,凹模制造公差δ凹=+0.025mm。
d凸=(dmin+x△)δ凸=(19.82+0.5×0.430)0-0.020=20.040-0.020
d凹=(d凸+Zmin)δ凹=(20.035+0.246+0.0250=20.280+0.025
3.32模具的压力中心
因工件为对称结构,压力中心在冲孔件的几何中心上,即三角孔的中心。
3.33上下模的固定与外形尺寸
凸凹模采用整体阶梯形,用固定板固定并采用H7/m6的配合公差,结构如图3.4与图3.5。
凸模的长度L=h1+h2=15+60=75mm
其中:
h1为凸模固定板厚度,取15,h2为凸模自由长度60。
凹模的尺寸:
取刃口的高度h=5mm;
凹模的厚度:
H=kb=0.42×27.17=11.536<15,考虑到固定板的高度
取H=25。
其中,k查表得K=0.42,
b——冲裁件最大外形尺寸。
3.34卸料板尺寸计算
由凹模的外形尺寸Ф=60mm和卸料板的强度,以及卸料螺钉的安装位置,确定卸料板的尺寸如图3.6。
3.35标准件的选择
1垫板、固定板、弹簧的选择
根据下模的外形尺寸Ф=60mm与模具的所定的型式,查表得到有关零件的规格如下:
垫板:
120×120×6JB/T7643.3-1994
固定板:
120×120×15JB/T7643.2-1994
根据卸料力的大小,选择弹簧的型号为标准圆柱螺旋压缩弹簧,
规格弹簧:
YA4.5×25×28GB/T2089
2上、下模座,导柱、导套选择
根据下模尺寸Ф=60mm,并适当的扩大来选择模座,查表得
上模座:
160×100×35GB/T2855.5
下模座:
160×100×40GB/T2856.5
下模座轮廓尺寸为170×170。
模具闭合高度160~190
导柱:
B25h5×160GB/T2861.1-1990
导套:
B20H6×60×30GB/T2861.7-1990
3模柄
为了便于安装,选择压入式模柄,根据上模座的尺寸170X170,以及螺钉的安装位置,不影响强度,选择其规格为
模柄A40×100JB/T7646.1-1994
4螺钉、销钉的选择
根据凸模的高度、卸料板的厚度,和卸料螺钉必须的行程,确定
卸料螺钉的规格:
圆柱头内六角卸料螺钉M10×65JB/T7650.6-1994
上模固定螺钉的规格:
GB/T70.1M10×40
上模销钉规格:
GB/T119.210m6×50
下模固定螺钉的规格:
GB/T70.1M10×45
下模销钉规格:
GB/T119.210m6×55
3.36模具的闭合高度
模具的高度为上模座的上表面到下模座下表面的距离,所以
H=上模座厚度+上模垫板厚度+凸模长-1+凹模厚度+凹模垫板厚度+下模座厚度=35+6+60-1+25+6+40=171mm,所选模架闭合高度160~190,满足要求。
3.4模具的总装配图,如图3.7
图3.7装配图
3.5上下模及卸料板的零件图
1凸模的零件图3.8
图3.8凸模
2凹模的零件图3.9
图3.9凹模
3卸料板的零件图3.10
图3.10卸料板
3.6压力机校核
校核内容
压力机参数
模具参数
结论
行程
70mm
要求>5mm
满足
闭合高度
Hmax=250
Hmin-H1+10≤H
Hmin=60垫板厚H1=6
H=171mm≤Hmax-H1-5
满足条件
工作台尺寸
550×400
下模座轮廓尺寸为246×150
满足
安装孔
滑块孔径40,深60
模柄外径40,高60
满足安装