模具课程设计计算说明书

发布 2022-10-04 08:45:28 阅读 1829

目录。图2-2为硅钢片的零件图以及相关要求,下南设计制作该冲压件的正装复合模。

一.确定冲压工艺方案和模具结构。

1) 分析制件的冲压工艺性。

冲裁件材料dr510钢片,具有良好的可冲压性能,冲裁件结构简单,但外形的直角不便于模具的加工,并且影响模具寿命,建议将90度的直角必为r1的工艺圆角。

零件图的尺寸均未标注尺寸偏差,为自由尺寸,选定it9确定尺寸的公差,经查表得各尺寸公差。

2) 分析比较和确定工艺方案。

冲裁件的精度要求高,尺寸不大,形状简单,只需要冲孔和落料两道工序即可完成,板料厚度适中,但生产批量大,根据这些特点,为了保证孔位精度,提高冲模的生产率,衽工序集中的工艺方案较好,即采用复合模或级进模。

3) 确定冲模类型及结构形式。

由于制作该冲裁件工序不多,用级进模和复合模的模具结构复杂程度相当。

4) 选择冲压尺寸较小,精度要求高,批量大,且只有孔和落料两道工序,选用高速压力机,生产效率高,但大多企业没有该设备,其次选用开式机械压力机,适合冲裁加工,有一定的精度,操作方便,**低廉,所以选用开式机械压力机。

冲裁件尺寸为50mmx25mm,板厚为1mm,查压力机规格表,初选j23-6.3型开式可倾压力机。

二.工艺计算。

1) 排样。

根据材料厚度t=1mm,查表得搭边值a=1.5mm

1)计算冲压件毛坯面积s=10*10*2+6*10+50*15-4π=997.44

2)条料宽度b=45.5

3)进距h=66

4)一个进距的材料利用率k=66.4%

方案二:采用直排。

1)条料宽度b=53

2)进距h=26.5

3)一个进距的材料利用率k=71.02%

从材料利用率和经济效益等方面考虑,选用方案二作为本设计的排样方式。

画出排样图。

方案二的排样图如图所示。

2.冲裁力的计算。

该工件材料是硅钢片,所以它的抗剪强度是450mpa,经计算,该工件的冲裁周边长度:

l1=25*2+50*2+10*4=190mm

计算落料力:

f1=1.3*190*1*450=111150n

冲孔力。l2=4π*2.3=28.89

f2=7135.83n

3.推件力和卸料力的计算。

查表得凹模刃口直壁高度h=8mm,则n=h/t=8

当t=1mm时,kx=0.05,kt=0.055

推件力ft=n*kt*f2=3.14*103n

卸料力fx=5.56*103n

f总=f1+f2+fx+ft=127.04*103n

4.压力机公称压力的确定。

f总=f1+f2+fx+ft=127.04*103n

选用。5.确定压力中心。

冲裁压力中心的确定。

计算出压力中心为(0,12.37)

三.凸凹模零件设计。

1)冲裁刃口尺寸及公差计算,刃口尺寸计算方法及演算过程不再传述,仅将结果计算结果列于下面。

冲裁件公差为it9,模具公差为it7,查表zmax=0.14,zmin=0.1。

落料。a1=25 0/-0.052 a1=( a1max -xδ)+a1/0 a1(凹模)=24.948 +0.024/0

x=1a1(凸模)=24.848 0/-0.016

a2=10 0/-0.036 a2=(a2max -xδ)+a2/0 a2(凹模)=9.964 +0.020/0

x=1a2(凸模)=9.864 0/-0.020

a3=50 0/-0.062 a3=(a3max-xδ) a3/0 a3(凹模)=49.938 +0.024/0

x=1a3(凸模)=49.838 0/-0.016

b1=12 +0.043/0 b1=(b1min-xδ)0/-δb1 b1(凸模)=12.043 0/-0.020

x=1b1(凹模)=12.143 +0.020/0

c1=10 +0.036/0 c1=(10+0.5δ)±0.5δa=10.018±0.010

中心距尺寸。

c2=18±0.020

冲孔。2 +0.025/0 dp=(d+xδ)0/δp x=0.75 d(凸模)=2.019 0/-0.020

d(凹模)=2.119 +0.020/0

2)确定凸凹模、凸模、凹模零件尺寸。

a. 凹模外形结构、尺寸确定。

冲裁精度高、形状简单,为了保证冲裁件不留在凹模中,凹模磨损后修磨量小,凹模容易加工,落料和冲孔的凹模刃口形式均选用锥形刃口凹模,单边锥角a=0.5度。

b.凹模外形尺寸确定如下:

凹模厚度 h=kb=.35x50=17.5mm(其中,系数k是查表求得,b是凹模孔的最大宽度)。

凹模壁厚 c=(1.5~2)h,c取 30mm。

凹模长度 l=b+2c=110mm.

凹模宽度 b=步距+冲裁件宽度+2c=(28+25+60)mm=113mm。

最后依据设计尺寸,按冲压模具标准模架凹模周界尺寸系列,确定凹模外形尺寸为:

140mmx140mmx40mm。

c.凸凹模、凸模外形结构、尺寸确定。

凸凹模截面形状与冲裁件一致,截面尺寸即刃口尺寸,前面已完成。

凸凹模长度l为固定板厚度、聚氨脂橡胶板厚度、卸料板厚度-凸凹模修磨量的总和。

l=30+30+(20-2)=78mm。

凸模长度l为固定板厚度、支承板厚度、凹模厚度的总和。

l=30+30+40=100mm。

四.选冲模标准模架和标准零件

依据凸凹模和凹模周界尺寸,初定设备额定参数,选用滑动导向中间导柱模架,标记为模架 140x140x40 gb/t2855.9-1990 ht200。

联接螺钉选用:螺钉gb/t70-2000 m10内六角圆柱头螺钉,螺钉长度依据联接件厚度而定。

5.模具总体结构设计。

1.模具类型的选择

由冲压工艺分析可知,采用单工序落料模冲压,所以本套模具类型为单工序落料模。

2.导料及定距零件的设计

因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板;控制条料的送进步距采用挡料销。

(1)导料板的设计如图4-1

1).导料板的总长和厚度及孔径﹑孔距由典型组合查的。

a.导料板的间距,查[2]第68页得:

a1=b+c=53+0.5=53.5

b:条料宽度。

c:条料与导料板之间的间隙查[2]第49页表2-7得:c=0.5mm

b.导料板的宽度。

b2=(b1-a1)/2mm=(140-53.5)/2=43.25

c.导料板厚度h=7mm

图4-12).挡料销

采用固定挡料销,这种挡料销形状简单,容易制造。

高度尺寸h=7mm

查表得。l=16/2+1.5+26.5/2=22.75

3)卸料装置的选择。

1)卸料类型的选择

选用弹压卸料的方式,这种方式操作方便且料厚不大,兼有卸料及压料作用,冲件质量较好,平直度较高。

2)卸料板台阶高度的计算:

h=导料板厚度7mm-料厚1mm+卸料板与导料板之间的间隙0.3mm=6.3mm

3)卸料凸台宽度。

卸料板凸台宽度应比导料板之间出料部分变化+0.2

4)卸料板与凸模的间隙。

卸料板与凸模的间隙取双边0.2mm。

5)卸料板的螺纹孔的孔径﹑孔距参考国家标准确定。

六。模具**图。

通过以上设计,可得到如图所示模具的**图。模具上模部分主要由上模座、垫板、落料凸模、冲孔凸模﹑固定板﹑卸料板等组成。下模由导料板﹑凹模﹑下模座等组成。

卸料是在开模时,弹簧恢复弹力,推动卸料板向上运动,从而推出条料。在这中间冲出的工件由凹模孔直接落下。

条料送进时利用固定挡料销定步距,操作时完成第一步后,把条料向上抬起向前移动,移到刚冲过的料口里,重复以上动作来完成所需工件的冲裁。见图6-1

图6-1七.校核冲压设备基本参数。

1)模具闭合高度校核。

h闭=h上+h下+h垫上+h垫下+h凸凹+h凸=(40+40+10+10+18+100)mm=278mm,j23-6.3开式压力机的闭合高度为305mm,可调高度为30mm,模具安装时可用垫块调整配制。

2)冲裁所需总压力校核。

前面计算出p总=43.97kn,冲压力的公称压力表63kn,p总3)模具最大安装尺寸校核。

模具最大安装尺寸为150mmx150mm,冲床工作台面尺寸为210mmx210mm,能够满足模具的安装。

八.模具制造工艺过程。

1)小凸模制造工艺过程。

下料——锻造——正火——机加工(粗)——调质——机加工(精)——淬硬60hrc——磨削。

2)凸凹模制造工艺过程。

下料——锻造——正火——机加工(粗)——调质——机加工(精)——淬硬60hrc——磨削。

2) 凹模制造工艺过程。

下料——锻造——正火——机加工(粗)——调质——机加工(精)——淬硬58hrc——磨削。

正火 :作为预先热处理,目的是消除锻件内应力,细化晶粒,改善切削加工性。

调质:获得回火索氏体,具有较好的综合力学性能,为表面淬火做好组织准备。

淬硬:作为最终热处理,使工作表面得到高的硬度、耐磨性和疲劳强度,使零件消除应力,防止磨削和产生裂纹,并保持高硬度和耐磨性。

九.分析模具结构的合理性。

正装落料冲孔复合模,凸凹模6在上模,落料凹模8和冲孔凸模在下模。

工作原理:工作时,板料民导料销13和挡料销12定位。上模下压,凸凹外形和凹模8进行落料,落下料卡在凹模中,同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔,冲孔废料卡在凸凹模孔内。

卡在凹模中的冲件由顶件装置顶出。顶件装置由带肩顶杆10和顶件块9及装在下模座底下的弹顶器组成,当上模式上行时,原来在冲裁时被压缩的弹性元件恢复,把卡在凹模中冲件顶出凹模面。该模具采用装在下模具座底下的弹顶器推动顶杆和顶件块,弹性元件高度不受模具有关空间的同,顶件力量大小容易调节,可获得较大的顶件力。

卡在凸凹模内的冲孔废料由推件装置推出。推件装置由打杆1、推板3和推杆4组成。当上模上行至上止点时,把废料推出。

每冲裁一次,冲孔废料被推下一次,凸凹模孔内不积存废料,胀力小,不易破裂。但冲孔废料落在下模工作面上,清除废料麻烦,尤其孔较多时。边料由弹压卸料装置卸下。

由于采用固定挡料销和导料销,在卸料板上需钻出让位孔,或采用活动导料销或挡料销。

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