冷沖模手機(jī)鍵盤設(shè)計(jì)案例.doc
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冷沖模手機(jī)鍵盤設(shè)計(jì)案例.doc
沖 壓 模 具 設(shè) 計(jì) 素 材一、制件圖的分析1、所要沖壓生產(chǎn)的制件圖紙如下: (圖1制件圖)2、從制件圖可以看出,此制件用沖壓方法進(jìn)行生產(chǎn)需要四道工序,即:落料拉深修邊沖孔??紤]到實(shí)驗(yàn)的特殊情況,只需設(shè)計(jì)制造三套沖壓模具,即:落料模具、拉深模具、沖孔模具,修邊工序采用手工方式進(jìn)行。3、此制件是和其它多種小零部件相互配合、有嚴(yán)格裝配關(guān)系的零件,雖然圖紙上的尺寸精度沒(méi)要求那么高,但考慮到使用時(shí)的互換性,在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)仍然要對(duì)模具的型腔尺寸精度要求高些。二、模具結(jié)構(gòu)的選取1、此次制做的沖壓模具是用來(lái)做實(shí)驗(yàn)的,為簡(jiǎn)化沖壓模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、縮短模具的制做周期,設(shè)計(jì)時(shí)采用了單工序模具結(jié)構(gòu),便于調(diào)整。2、為降低模具的制做成本,設(shè)計(jì)時(shí)采用了標(biāo)準(zhǔn)模架。1)落料模具模架尺寸 180mm150mm(材料:HT200)2)拉深模具模架尺寸 150mm125mm(材料:HT200)3)沖孔模具模架尺寸 150mm125mm(材料:HT200)3、由導(dǎo)柱、導(dǎo)套(材料:20#鋼 滲碳淬火HRC60-62)組成的上、下模之間的導(dǎo)向定位系統(tǒng)采用滑動(dòng)配合方式,配合間隙0.03,足以保證IT7IT8級(jí)的尺寸精度。三、落料模具設(shè)計(jì)1、落料件尺寸的確定1)制件圖尺寸如圖1所示,可按低盒形件處理。2)切邊余量取0.4mm。3)彎曲的直邊部分展開(kāi)長(zhǎng)度為:H0.57Rd式中: 彎曲的直邊部分展開(kāi)長(zhǎng)度H拉深總高度 Rd底部園角半徑4)落料件尺寸的確定按低盒形件近似做圖法得到如圖2所示的毛坯尺寸: (圖2落料毛坯圖)2、落料模具凸、凹模尺寸的確定1)落料件的尺寸取決于凹模刃口尺寸。設(shè)計(jì)落料模具時(shí)應(yīng)先考慮凹模刃口尺寸,并以凹模刃口尺寸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),縮小凸模刃口尺寸來(lái)獲取沖裁間隙。2)沖裁間隙(單邊)Cmin=0.015mm3)凸、凹模刃口尺寸計(jì)算公式 設(shè)制件尺寸為 則: 式中: 分別為落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 分別為落料模具凹模、凸模的制造公差 制件的制造公差 單邊最小沖裁間隙 磨損系數(shù)(取X1)4)凸、凹模刃口尺寸(略)3、為降低模具制造成本,沒(méi)有進(jìn)行排樣設(shè)計(jì),而是在凹模的相應(yīng)部位設(shè)計(jì)了定位銷(采用手工送料方式),以解決用小塊板料落料生產(chǎn)時(shí)的定位問(wèn)題。4、因鎂板的壁厚只有0.6mm,落料時(shí)包緊力不大,故采用彈性卸料裝置。卸料板和凸模之間的間隙取0.1mm。5、壓力中心和沖裁力的計(jì)算(略)6、凹模采用柱孔口直筒形結(jié)構(gòu),既便于制造又解決了向下漏料的問(wèn)題。四、拉深模具設(shè)計(jì)1、拉深的總高度比較小,只有5mm,設(shè)計(jì)時(shí)采用了一次拉深成形工藝。2、拉深模具凸、凹模尺寸的確定1)此制件是要求外形尺寸零件(便于裝配),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件,間隙通過(guò)減小凸模尺寸獲得。2)拉深間隙拉深間隙值C的大小對(duì)拉深力、制件質(zhì)量、模具壽命等影響很大。間隙過(guò)大,制件易起皺,有錐度、精度差;間隙過(guò)小,則有害摩擦加大,制件變薄嚴(yán)重,甚至破裂。因此,確定合適的拉深間隙值C是很重要的。 考慮到鎂板的拉深性能差(需把拉深模具和坯料加熱到合適的溫度才能進(jìn)行拉深生產(chǎn))、制件精度要求較高等諸方面的因素,拉深間隙取值如下: (1)直邊部分拉深間隙值 C=1t=0.6mm (2)轉(zhuǎn)角部分拉深間隙值 C=1.1t=0.66mm 3)凸、凹模園角半徑 1mm (制件尺寸決定) 2mm (便于拉深)4)凸、凹模工作部分橫向尺寸的計(jì)算公式 式中: 分別為凹模、凸模工作部分橫向尺寸 分別為凹模、凸模的制造公差 制件外形標(biāo)注的最大尺寸 凸模、凹模之間的單邊間隙 制件的制造公差(單向公差)5)凸、凹模尺寸(略)3、壓邊裝置 為了防止拉深過(guò)程中制件起皺,設(shè)計(jì)時(shí)采用了橡膠式彈性壓邊裝置,同時(shí)兼起卸料板作用(單邊間隙0.1mm)。4、拉深坯料定位 考慮到在拉深時(shí)鎂板坯料和拉深模具需要加熱,從而會(huì)引起模具尺寸的微小變化、做實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)批量不大等因素,設(shè)計(jì)時(shí)定位裝置沒(méi)有采用周邊定位法,而是在相應(yīng)部位使用定位銷定位。5、彈頂裝置 為了保證拉深時(shí)底面的平整和拉深制件不滯留在凹模,設(shè)計(jì)時(shí)采用了橡膠式彈頂機(jī)構(gòu)。但要注意,調(diào)整時(shí)應(yīng)使彈頂機(jī)構(gòu)的預(yù)緊力小于壓邊裝置的壓邊力,這樣才能使拉深工序順利進(jìn)行。6、加熱系統(tǒng)用220V電熱管加熱,電熱管環(huán)繞在拉深凹摸的周圍。五、沖孔模具設(shè)計(jì)1、沖孔模具凸、凹模尺寸的確定1)沖孔件的尺寸取決于凸模刃口尺寸。設(shè)計(jì)沖孔模具時(shí)應(yīng)先考慮凸模刃口尺寸,并以凸模刃口尺寸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),擴(kuò)大凹模刃口尺寸來(lái)獲取沖裁間隙。2)沖裁間隙(單邊)Cmin=0.015mm3)凸、凹模刃口尺寸計(jì)算公式 設(shè)制件尺寸為 則: 式中: 分別為沖孔模具凸模、凹模的刃口尺寸 分別為沖孔模具凸模、凹模的制造公差 制件的制造公差 單邊最小沖裁間隙 磨損系數(shù)(取X1)4)凸、凹模刃口尺寸(略)2、坯料的定位沖孔是手機(jī)外殼沖壓生產(chǎn)的最后一道工序,其坯料是拉深、修邊后的半成品制件,可利用坯料的凹腔來(lái)準(zhǔn)確定位。3、卸料板和凸模之間的間隙仍然取0.1mm。4、壓力中心和沖裁力的計(jì)算(略)5