方形垫圈冲压复合模具设计.docx

上传人:b****5 文档编号:8020697 上传时间:2023-01-28 格式:DOCX 页数:18 大小:84.98KB
下载 相关 举报
方形垫圈冲压复合模具设计.docx_第1页
第1页 / 共18页
方形垫圈冲压复合模具设计.docx_第2页
第2页 / 共18页
方形垫圈冲压复合模具设计.docx_第3页
第3页 / 共18页
方形垫圈冲压复合模具设计.docx_第4页
第4页 / 共18页
方形垫圈冲压复合模具设计.docx_第5页
第5页 / 共18页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

方形垫圈冲压复合模具设计.docx

《方形垫圈冲压复合模具设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《方形垫圈冲压复合模具设计.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

方形垫圈冲压复合模具设计.docx

方形垫圈冲压复合模具设计

目录

1工艺分析3

1.1材料分析3

1.2结构分析3

1.3精度分析3

1.4冲压工序性质的确定3

1.5冲压方案的确定3

1.3排样选择3

2冲裁压力、压力中心的计算和压力机的选择4

2.1方形冲裁力和中间圆形冲裁力4

2.2、压力中心的计算5

2.3压力机的选择5

3模具工作部分尺寸及公差5

3.1、冲裁模间隙值的确定5

3.2尺寸公差的确定5

3.3凸模、凹模刃口尺寸的确定5

3.3.1落料6

3.3.2冲孔6

4工作零件结构设计与选择7

4.1冲裁凹模结构设计7

4.1.1冲裁件凹模厚度H确定7

4.1.2凹模在送料方向的长度7

4.1.3凹模垂直于送料方向的宽度7

4.1.4凹模结构形式7

4.2冲孔凹模的结构设计8

4.2.1冲孔凸模的长度8

4.2.2凸模结构形式8

4.3凸凹模结构设计与选择9

4.3.1凸凹模强度核算9

4.3.2凸凹模的长度9

5模架与导柱的设计与选用10

5.1模架的类型选择10

5.2模架的结构形式10

6其他零件的设计10

6.1凸模固定板的设计10

6.2凸模垫板的设计:

11

6.3模柄的选取11

6.4固定卸料板的设计11

6.5导料销11

6.6凹模垫板的设计12

6.7挡料销选取12

6.8防转销12

7模具装配与调试12

8工件的冲孔、落料复合模装配图13

9冲压件成本核算14

10参考文献16

 

 

方形垫圈冲压复合模具设计

1工艺分析

1.1材料分析

10号钢为优质碳素结构钢。

塑性、韧性较好,易冷热加工成型。

1.2结构分析

该制件形状规则、简单、对称。

1.3精度分析

该制件尺寸要求精度为IT13,用普通冲裁可以达到零件的精度要求。

1.4冲压工序性质的确定

由于结构简单,选择先冲孔,在进行落料。

1.5冲压方案的确定

该制件为冲孔落料件,可有如下方案进行加工。

方案一:

先落料后冲孔,采用两套简单模具加工。

方案二:

采用级进模进行生产。

方案三:

采用落料冲孔复合模生产。

单工序模、级进模和复合模的特点比较如表1所示

表1单工序模、级进模和复合模的特点比较

项目

单工序模

级进模

复合模

冲压精度

较低

较高(IT10~IT13)

高(IT8~IT11)

制作平整程度

一般

不平整,高质量件必须交平

应压料较好,制件平整

冲压制造的难易程度及价格

容易、价格低

简单形状制件的级进模比复合模制造难度低,价格较低

复合形状制件的复合模比级进模的制作难度低,相对价格低

生产率

较低

最高

使用高速自动压力机的可能性

有自动送料装置,可以连冲,但速度不能太高。

适用于高速自动压力机

不宜用于高速自动压力机

材料要求

边料要求不高、可以用边角料

边料或卷料,要求严格

出用调料外,小件可以用边角料,但生产效率低

生产安全性

不安全

比较安全

不安全,要有安全装置

由于单工序生产需要两套模具,生产效率低,精度不高。

而由于该制件生产效率为中等,综合上表1不采用级进模,所以采取复合模进行生产。

1.3排样选择

由于制件结构简单,采用单直排的排样设计,如下图所示。

图2方形垫圈单直排形式排样

查表2-29得出工件间距a1=2.0,沿边a=2.2。

1.4计算材料利用率

冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率,它是衡量合理利用材料的重要指标。

(冲压工实际操作手册)

一个步距内的材料利用率η=A/BS×100%(公式5-2)

式中A—一个步距内冲裁件的实际面积;冲裁面积A为1358.4mm2

B—条料宽度;

S—步距;

η=1358/(45.2×45)=66.8%

2冲裁压力、压力中心的计算和压力机的选择

2.1方形冲裁力和中间圆形冲裁力

查表1-49故10号钢的抗剪强度τb=255—333MPa,则取τb=280MPa;k=1.3:

;L为冲裁件周长;t为材料厚度;

方形冲裁力:

F方=KLtτb

=1.3×4×43×2.2×280

=137737N

中间圆形冲孔冲裁力:

F圆=KLtτb

=1.3×π×25×2.2×280

=62862.8N

总的冲裁力:

F总=F方+F圆

=137737+62862.8

=200599N

模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时,查表冲压工艺及冲模设计表3-9,得出Kx=0.04-0.05,取Kx=0.05,KT=0.055,n=1。

卸料力:

Fx=KxF

=0.05×200599

=10029N

推件力:

FT=nKTF

=0.055×200599

=11033N

总冲压力:

FZ=F+FX+FT=221661N

2.2、压力中心的计算

零件外形为对称件,所以该零件的压力中心为零件的几何中心。

2.3压力机的选择

由于总的冲压力

=221KN,故查表2—232可知应该选择型号为

的开式压力机,其参数如下:

工称压力为250KN

滑块行程为65mm

最大闭合高度为270mm

最大闭合高度调节量为55mm

工作台尺寸(前后×左右)为370×500mm

模柄尺寸40×60mm

 

3模具工作部分尺寸及公差

3.1、冲裁模间隙值的确定

查表2冲裁模初始双面间隙z可得

表2冲裁模初始双面间隙z

材料厚度

081035

Q235

Q345

4050

Zmin

Zmax

Zmin

Zmax

Zmin

Zmax

1.75

0.220

0.320

0.220

0.320

0.220

0.320

2.0

0.246

0.360

0.260

0.380

0.260

0.380

2.1

0.260

0.380

0.280

0.400

0.280

0.400

2.5

0.360

0.500

0.380

0.540

0.380

0.540

2.75

0.400

0.560

0.420

0.600

0.420

0.600

Zmax=0.246mmZmin=0.360mm

3.2尺寸公差的确定

查标准公差数值(GB/T18600.3—1998摘录)

方形尺寸公差数值Δ=0.39

圆形尺寸公差数值Δ=0.33

3.3凸模、凹模刃口尺寸的确定

根据零件的特点,凸模与凹模采用分别加工法。

落料件的尺寸按凹模尺寸为基准求得

Dd=(Dmax—xΔ)+δd

Dp=(Dd—Zmin)—δp=(Dmax—xΔ—Zmin)—δp

冲孔件的尺寸按凸模尺寸为基准求得

dp=(dmin+xΔ)—δp

dd=(dp+Zmin)+δd=(dmin+xΔ+Zmin)+δd

3.3.1落料

查表2—31,表2—32得

δd=0.030δp=—0.020

满足|δd|+|δp|=0.050

查表3得

X=0.75

把已知和查表的数据代入公式,及得

Dd=(Dmax—xΔ)+δd

=(43—0.75×0.36Δ)+0.03

=42.7075+0.030

Dp=(Dd—Zmin)—δp

=(42.7075—0.246)—0.020

=42.4615—0.020

表3系数x

料厚t/mm

非圆形

圆形

1

0.75

0.5

0.75

0.5

工件公差Δ/mm

1

<0.16

0.17~0.35

》0.36

<0.16

》0.16

1~2

<0.20

0.21~0.41

》0.42

<0.20

》0.20

2~4

<0.24

0.25~0.49

》0.50

<0.24

》0.24

>4

<0.30

0.31~0.59

》0.60

<0.30

》0.30

3.3.2冲孔

查表2—31,表2—32得

δd=0.020δp=—0.014

满足|δd|+|δp|=0.034

查表冲压工艺及冲模设计表3—5得

X=0.5

把已知和查表的数据代入公式,及得

dp=(dmin+xΔ)—δp

=(25+0.5×0.33)—0.014

=25.165—0.014

dd=(dp+Zmin)+δd

=(25.165+0.246)+0.020

=25.411+0.020

 

4工作零件结构设计与选择

4.1冲裁凹模结构设计

4.1.1冲裁件凹模厚度H确定

H

=K

=1.3×

=31.17mm

式中K为修正系数,K=1.3;

故取H

=32mm

4.1.2凹模在送料方向的长度

W1≥1.2Ha

=1.2×32

=38.4mm

式中W

为垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大距离。

长度L

故取长度L=120mm

4.1.3凹模垂直于送料方向的宽度

B=h+2s2

=43+2×30

=103mm;

式中S2—送料方向的凹模至凹模边缘的最小距离;

查表p64表3—12;故S2=30mm;

4.1.4凹模结构形式

选择整体式凹模,结构尺寸如下图3

图3落料整体式凹模

 

4.2冲孔凹模的结构设计

4.2.1冲孔凸模的长度

L=Ht+Ha+0.5

H

—为凸模固定板厚

=1

=20mm

mm取Ht=14mm

综上有L=Ht+Ha+0.5

=14+32+0.5

=46..5mm

4.2.2凸模结构形式

由于冲裁件冲孔的直径为25mm,选择如图4所示的圆形凸模结构。

 

图4冲孔圆形凸模

4.3凸凹模结构设计与选择

4.3.1凸凹模强度核算

查表3—14故倒装复合模的最小壁厚应等于或大于5.2mm

则有43—25>2×5.2

故能采用复合模设计。

4.3.2凸凹模的长度

L=H1+H2+H

H1—凸模固定板的厚度,当板料厚度t=1.5~2.5mm时,取H1为

20mm;

H2—卸料板的厚度;取H2=12mm

H—附加长度;取H=34mm

L=H1+H2+H3+H

=20+12+34

=66mm

4.3.3凸凹模结构形式如图5所示

图5凸凹模

图5凸凹模

5模架与导柱的设计与选用

5.1模架的类型选择

根据国家标准及设计要求,选择对角导柱模模架。

5.2模架的结构形式

查询冲压模具试用手册,模架结构详见装配图图6。

6其他零件的设计

6.1凸模固定板的设计

根据凸模的结构形状与尺寸,为了保证起连接的可靠性,与模具整体结构的一致性,取其外形尺寸同凹模板相同为:

120×103×12。

1凸模固定板的材料

根据模具零件的材料选取原则,选取凸模固定板材料为45#。

2凸模固定板连接螺钉的布置

①螺钉数量的确定

由于凸模固定板与上模座相连接,其具体要求是可靠性和稳定性,且该凸模固定板为矩形,故采用4个螺钉相连接。

②螺钉大小的确定

由于采用固定卸料,采用连接螺钉为M16,长度根据被连接零件的厚度确定。

③螺钉位置的确定

在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式。

3销钉布置:

①销钉数量的确定

根据模具结构的要求,销钉在模具中主要起定位作用,故采用2个销钉。

②销钉参数的确定

由于该模具从外形结构上讲并不大,故采用Ф12。

长度根据被连接件的长度确定。

③销钉位置的确定

为了保证被连接零件定位的准确性,采用对角布置。

螺钉、销钉的具体布置如凹模图所示。

6.2凸模垫板的设计:

根据凸模尺寸,查询相关资料,本次凸模不采用垫板。

6.3模柄的选取

根据所选压力机模柄孔的尺寸,参照《冲压手册》,选取模柄为:

A30×75。

6.4固定卸料板的设计

1外形尺寸的确定

考虑模具整体外观的一致性,其外形尺寸确定为120×103×13。

2材料

根据卸料板的作用及材料的选取原则,选取卸料板材料为A3。

3卸料板的连接与安装

采用螺钉、销钉连接安装

①螺钉数量的确定

根据结构需要,采用4个螺钉。

②螺钉大小的确定

由于采用固定卸料,采用连接螺钉为M16,长度根据被连接零件的厚度来确定。

③螺钉位置的确定

在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式

6.5导料销

根据模具设计的总体要求,以及安装、连接的可靠、方便性,选用导料销

1材料

根据导料板的作用及材料的选取原则,选取导料板材料为A3。

2导料板的连接

同卸料板的螺钉、销钉孔一致。

①销钉大小的确定

由于该模具从外形结构上讲并不大,故采用Ф16。

②销钉位置的确定

为了保证被连接零件定位的准确性,采用对角布置。

螺钉、销钉的具体布置如凹模图所示。

③销钉长度由零件厚度确定

6.6凹模垫板的设计

为了保护下模座在工作过程中在外力的作用下不受破坏,故采用一垫板。

1外形尺寸的确定

考虑到模具整体外观的一致性,取其外形尺寸同凹模相同为:

196×114×8

2材料

根据垫板的作用及材料的选取原则,选取凹模垫板材料为T8A。

3螺钉、销钉孔的布置

螺钉、销钉孔的布置同凹模一致。

6.7挡料销选取

根据模具的结构需要,查《冲压手册》确定挡料销为销GB/T119.26x28。

6.8防转销

根据模具结构的需要,防止模柄与上模座的转动特设置一防转销,根据模柄的尺寸选择8×8。

 

7模具装配与调试

1以下模座为基准件,压装导柱。

2按下模座的中心线为基准,找正凹模的位置厚,用平行夹将凹模与下模座夹紧,以凹模上的螺钉过孔、销钉为引导,在下模座上钻螺纹孔、攻螺纹、钻、绞销孔;按凹模型孔在模座上划出漏料孔线,取下凹模,铣下模座上的漏料孔。

3将固定卸料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后与凹模一起夹紧,然后翻转过来,按凹模配作固定卸料板上的螺钉过孔和销孔。

4将一块导料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后,与凹模一起夹紧,再找正另一块导料板后也与凹模一起夹紧,然后翻转过来,按凹模配作导料板上的螺钉过孔和销孔。

5压装挡料销,将凹模、固定卸料板、导料板都装在下模座上,以圆柱销定位,用螺钉连接。

6以上模座为上模部分的基准件,压装导套。

7在上模座上压装模柄后磨平,骑缝配钻,铰防转销孔,装上防转销钉。

8以凸模固定板为凸模组件的基准件,压装凸模,铆接后磨平凸模尾部和端部。

9将凸模插入凹模的型孔,在凸模固定板与凹模之间垫等高垫铁,使凸模插入凹模型孔的深度保持在1mm左右;放上垫板,装上上模座,用平行夹将凸模固定板、垫板与上模座夹持在一起;将模具整个翻转过来,用透光法通过下模座的漏料孔观察,调整凹凸模配合间隙的均匀性,调整好后,拧紧平夹,将模具再翻转过来,轻击上模座,使凸模从凹模型孔中退出,垫纸试冲,再调整、再试冲,直到间隙均匀为止。

10拧紧平夹,取下上模部分配钻螺钉孔、配钻、铰销钉孔。

装上销钉和螺钉。

11将装配好的模具装在冲床上试冲,检查送料是否通畅,凹、凸模配合间隙是否均匀,卸料是否灵活,冲件是否符合图纸要求。

8工件的冲孔、落料复合模装配图

工件的冲孔、落料复合模装配图如图7所示

图6方形垫圈冲压倒装式复合模

1—下模座2—销钉3—凸模固定板4—橡胶5—卸料板

6—导柱7—落料凹模8—推块9—导套10—凸模固定板

11—销钉12—上模座13—模柄14—打杆15—推板

16—螺钉17—推杆18—冲孔凸模19—导套20—螺

21—落料凸模22—导柱23—挡料销24—导料销

 

9冲压件成本核算

冲压件的制造成本为:

 C∑=C材+C工+C模        

式中:

C∑——制造成本(费用);

C材——工件材料费;

C工——工件加工费(包括工人工资、设备折旧费、企业管理费等);

C模——模具费(包括模具材料费、模具加工费等)。

冲压件的制造成本受产量的影响较大。

在一定条件下,企业生产产品数量的增减,将会引起成本中某些费用的变化,其结果使得成本发生波动。

为此可将冲压产品成本分为固定资本和可变资本,工件材料费C材、加工费C工通常随冲压产量的增加而成正比的增加,故称之为可变成本。

而模具费C模则不同,它与冲压件的生产数量基本无关,即一旦模具加工完毕,其费用基本上就保持不变,因此可称为不变成本。

要提高冲压加工的经济性,必须从降低可变成本和不变成本两方面考虑。

同时也应指出,在实际生产中的许多情况下,可变成本和不变成本又是矛盾的。

所以,在分析冲压件的制造成本时,必须综合考虑产品的生产批量、质量要求、工厂制模能力及冲压设备等因素,合理解决不变成本与可变成本之间的矛盾,以取得最佳的冲压加工经济效果。

在冲压生产中,冲压生产批量是影响冲压件成本的关键因素。

若工件为小批量地冲压生产时,生产效率可以不予考虑,而降低成本的着眼点则主要放在不变成本上。

但考虑到加工该定位板工件为大批量生产,因而将降低成本的着眼点放在可变成本上。

此时可适当提高不变成本,即在实际生产中采用高生产效率的多工序合并的复合模。

这虽然提高了不变成本,但由于生产批量大,每个冲压件所分担的不变成本则随产量的增加而减少,故冲压件单件成本还是降低了。

从另一方面看,故最终降低了可变成本。

可变资本是指它的总额随产量的增减而成比例增长,如图11。

比如产品直接消耗的原材料、外购件费、外协件加工费等等。

但就产品单位费用而言,可变资本则基本不变。

因此,冲压件生产成本可用下式表示:

CΣ=Ca+CbQ

式中:

CΣ——制造成本(费用);

Ca——固定成本;

Cb——可变成本;

Q——产量。

降低产品成本,包括增产、节约两个方面,增产可降低产品成本中的固定费用,相对地减少消耗,节约便能直接降低消耗,它们都是降低成本的重要途径。

在大批量生产中,应尽量采用高效率、长寿命的连续冲模及发展硬质合金冲模。

硬质合金冲模的刃磨寿命和总寿命比钢模具大得多。

据统计硬质合金模具的刃磨寿命为钢模具的10~30倍,总寿命为钢模具的20~40倍,而模具制造费用只为钢模具的2~4倍。

而对中批量生产,首先应贯彻冲模标准化,大力发展冲模标准件的品种,扩广冲模典型结构,最大限度地缩短冲模设计与制造周期。

本设计为大批量生产,采用了高效率、长寿命的复合冲模及硬

 

10参考文献

1、《冲压手册》.王孝培主编北京:

机械工业出版社,1990

2、《冲压模具设计与制造》 刘建超、张宝忠主编 高等教育出版社

3、《模具设计与制造简明手册》(第二版) 冯炳尧编 上海科学技术出版社

4、《冲压工艺学》.李硕本主编北京:

机械工业出版社,1982

5、《冲压设计应用实例》.模具实用技术丛书编委会.北京:

机械工业出版社,1994

6、《.冷冲压设计及制造.》高鸿庭,刘建超主编北京:

机械工业出版社,2002

7、《冲模图册》李天佑主编 机械工业出版社

8、《冷冲模设计》丁松聚主编..北京:

机械工业出版社,1994

9、《冲压工艺与模具设计》成虹主编..北京:

高等教育出版社,2000

10、.《冲模图册》.北京:

机械工业出版社,1988

11、《.冲模模架》国家技术监督局.北京:

中国标准出版社,1991

12、中国机械工程学会锻压学会编.锻压手册 第2册.北京:

机械工业出版社,1993

13、《.实用冲压设计技术》王同海编著.北京:

机械工业出版社,1995

14、《模具制造工艺装备及应用》模具实用技术丛书编委会.。

北京:

机械工业出版社,1999

15、杜东福等编。

冷冲压模具设计.长沙:

湖南科学技术出版社,1985

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 外语学习 > 韩语学习

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1