軸蓋復(fù)合模的設(shè)計(jì)
軸蓋復(fù)合模的設(shè)計(jì),復(fù)合,設(shè)計(jì)
軸蓋復(fù)合模的設(shè)計(jì)與制造 摘 要 本設(shè)計(jì)分析了軸蓋零件的結(jié)構(gòu)工藝性,提出了合理的成型工藝。確定合理的沖壓工藝方案,零件沖壓成形的方向和模具結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了工藝參數(shù)的計(jì)算,且對(duì)模具的設(shè)計(jì)、工作過程、裝配、調(diào)試工藝作了闡述。 關(guān)鍵詞 翻邊模 模具結(jié)構(gòu) 工藝 成形the design and manufacture of the shaftcup gang diesAbstract:The structural technique of shaftcup accessory is analyzed,and the proper forming technique is proposedThe stamping process scheme was determined , have carried on the calculation of the craft parameter ,ascertain its punching forming direction and die structure,die design, working process,and technique for assembly and adjustment are discussedKeywords:flanging die mold structure technological process shaping前言 在沖壓生產(chǎn)中,常常將幾個(gè)單工序沖壓過程集中在一副模具中完成,這種在壓力機(jī)的一次工作行程中,在一副模具的同一工位同時(shí)完成兩種或兩種以上基本工序的模具就稱為復(fù)合模具。冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法,與其它加工方法(切削)比較,它有以下特點(diǎn):1)它是無屑加工 被加工的金屬在再結(jié)晶溫度以下產(chǎn)生塑性變形不產(chǎn)生切屑,變形中金屬產(chǎn)生加工硬化。 2)所用設(shè)備是沖床 沖床供給變形所需的力。3)所用的工具是各種形式的沖模 沖模對(duì)材料塑性變形加以約束,并直接使材料變成所需的零件。4)所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。冷沖壓與其它加工方法比較,在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn):1)在壓床簡(jiǎn)單沖壓下能得到形狀復(fù)雜的零件而這些零件用其它的方法是不可能或者很難得到的。如汽車駕駛室的車門、頂蓋和翼子板這些具有流線型零件。 2)制得的零件一般不進(jìn)一步加工,可直接用來裝配,而且有定精度,具有互換性。3)在耗料不大的情況下。能得到強(qiáng)度高、足夠剛性而重量輕、外表光滑美觀的零件。4)材料利用率高,一般為70一85。5)生產(chǎn)率高,沖床沖一次一般可得一個(gè)零件而沖床一分鐘的行程少則幾次,多則幾百次。同時(shí),毛坯相零件形狀規(guī)則,便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 6)沖壓零件的質(zhì)量主要靠沖模保證所以操作方便,要求的工人技術(shù)等級(jí)不高,便于組織生產(chǎn)。7)在大量生產(chǎn)的條件下,產(chǎn)品的成本低。冷沖壓的缺點(diǎn)是模具要求高、制造復(fù)雜、周期長(zhǎng)、制造費(fèi)昂貴因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。另外沖壓件的精度決定于模具精度如零件的精度要求過高、用冷沖壓生產(chǎn)就難以達(dá)到。一、 沖壓件的工藝分析有工件圖看,該工件需要內(nèi)外緣同時(shí)翻邊,翻邊高度為4mm,由計(jì)算可知最大翻邊高度為Hmax=5.93mm,由此可知設(shè)計(jì)翻邊時(shí)可一次翻邊完成,無需拉深。由于產(chǎn)品批量較大,不宜采用單一工序生產(chǎn),且不易保證內(nèi)外緣的同心度。而用級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用復(fù)合??梢淮瓮瓿陕淞稀_孔、內(nèi)外緣翻邊。 因?yàn)樵摴ぜ禽S對(duì)稱件,材料厚度僅為1.0mm,沖裁性能較好。為了減少工序數(shù)經(jīng)對(duì)該工件進(jìn)行詳細(xì)分析,并查閱有關(guān)資料后,可采用復(fù)合模一次壓制成形。該工藝特點(diǎn)是首先進(jìn)行落料,再?zèng)_孔,最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì)量較高,而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以經(jīng)分析,決定設(shè)計(jì)復(fù)合摸來完成此工件的加工。二、 工藝方案的確定計(jì)算翻邊前是否需要進(jìn)行拉深,這要核算翻邊的變形程度,由模具設(shè)計(jì)手冊(cè)查的極限翻邊系數(shù):Kmin=0.62,則可只允許的最大翻邊高度Hmax為:式中 Hmax最大翻邊高度D翻邊直徑r圓角半徑t材料厚度則 =5.93mm零件豎直高度H=4mmHmax=5.93mm所以翻邊時(shí)可一次翻邊成型,無需進(jìn)行拉深。根據(jù)以上分析計(jì)算,沖壓零件需要的基本工序是落料、沖孔、內(nèi)翻邊、外翻邊。根據(jù)以上基本工序,可擬定以下幾個(gè)沖壓工藝方案:方案一:落料、沖孔同步、內(nèi)翻邊與外翻邊同步。方案特點(diǎn)是內(nèi)翻邊與外翻邊同時(shí)進(jìn)行使模具制造復(fù)雜,使沖孔凹模與內(nèi)外翻邊凸凹模做為一體,不但節(jié)省材料,也使模具結(jié)構(gòu)緊湊,并提高制造精度。方案二:落料、沖孔、內(nèi)翻邊與外翻邊同步。方案特點(diǎn)是:與第一方案相比因落料與沖孔分步進(jìn)行可進(jìn)小沖裁力,但降低了沖裁速度。方案三:落料、沖孔同步,內(nèi)翻邊、外翻邊分步進(jìn)行。方案特點(diǎn)是模具制造比較簡(jiǎn)單,模具使用壽命較高,但精度低。 分析比較以上三種方案,可以看到選用第一種方案比較合理。三、 工藝參數(shù)的計(jì)算 (一)毛坯的尺寸計(jì)算(1)毛坯翻便預(yù)制孔的直徑d0d0=D-2(H-0.43r-0.72t)式中 D翻邊直徑(按中線計(jì)) (mm);H翻邊高度(mm),H=4mm;r豎邊與凸緣的圓角半徑(mm),r=1.0mm;t料厚(mm),t=1.0mm.D=24mm+1.0mm=25mm則 d0=25-2(4-0.431.0-0.721.0)=19.3mm(2)毛坯的直徑D0按等面積原則,用解析法求該工件的毛皮直徑D0.可將工件分為圓柱、1/4球環(huán)、圓三個(gè)簡(jiǎn)單幾何體,他們的面積分別計(jì)算如下:A1=d(H-r) =3.1437(4-1) =38.727mmA2=r(d-2r)+4r/2 =3.1413.14(37-21)+41/2 =178.823mmA3=/4(d-2r) =3.14(37-21)/4 =961.16mm 據(jù)等面積原則:A=A1+A2+A3=38.727+178.3823+961.16=1179.175mm毛坯的面積 A毛坯=D/4將A1、A2、A3代入上式得:D= =43.55mm (二)排樣及材料利用率的計(jì)算排樣時(shí)工件之間,以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償條料的定位誤差,保證沖出合格的工件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度,便于送料。搭邊是廢料從節(jié)省材料出發(fā),搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模,增加刃口磨損,降低模具壽命,并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說,搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的,下表列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值??紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu),故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由下表2-1查的搭邊值a=1.5,a1=1.5. 表2-1沖裁金屬材料條料寬度 b=D0+21.5=43.55+21.5=46.55mm條料送進(jìn)步距 h=D0+1.5=43.55+1.5=45.05mm 材料利用率計(jì)算:(見右圖)一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為: 圖2-1排樣圖式中: A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積(包括沖出的小孔在內(nèi))(mm) B條料寬度(mm) S步距(mm)則 =57%分析:由于軸蓋沖裁時(shí),產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)廢料較多,因此軸蓋的材料利用率較低。(三)、各部分工藝力的計(jì)算(1)沖孔力計(jì)算F沖=1.3Lt式中 : F沖沖孔力(N); L工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)(mm); t材料厚度(mm),t=1.0mm; 材料抗剪強(qiáng)度(Mpa)由手冊(cè)查得=300Mpa.L=d0=3.1419.3=60.602mm則 F沖=Ltb=60.6021.0X300 =23.63KN(2)落料力的計(jì)算 F落=1.3Lt式中: F落落料力(N) L工件外輪廓周長(zhǎng)mm,由于先落料,后翻邊,因此落料尺寸為毛坯尺寸43.55,則L=3.1443.55=136.75;則 F落=1.3136.751.0300=53.33KN(3)翻邊力的計(jì)算 內(nèi)翻力:F內(nèi)翻=1.1ts(D-d0)式中 s材料的屈服強(qiáng)度,查手冊(cè)得s=200Mpa.D翻邊直徑(mm),D=25mm d0毛坯預(yù)制孔直徑(mm) d0=19.3mm.則 F內(nèi)翻=1.13.141200(25-19.3)=3.94KN外翻力: F外翻1.25LtbKF外翻外緣翻邊所需的力(N);L彎曲線長(zhǎng)度(mm) L=D;t料厚(mm);t=1.0mmb零件材料的抗拉強(qiáng)度(MPa);由手冊(cè)查得b=380MpaK系數(shù),取0.20.3。則 F外翻=1.253.14371.03800.25=13.79KN4)推件力的計(jì)算 F推nK推F沖式中 K推一推件力因數(shù),其值由表22查得K推=0.03 n工件在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù),取n=3則 F推3X0.0326.63=1.60KN5)卸料力計(jì)算 F卸K卸F落式中F卸卸料力因數(shù),其值由表22查得K卸=0.02;則 F卸0.0253.33KN=1.07KN因此,總的沖裁力為: FF沖+F落+F推+F卸+F內(nèi)翻+F外翻 23.63+1.60+53.33+1.07+3.94+13.79 87.36KN(四)計(jì)算壓力中心確定壓力中心的目的:沖裁模的壓力中心就是合力的作用點(diǎn),為了保證壓力機(jī)和模具正常平衡工作,模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心重合,否則會(huì)產(chǎn)生偏心,形成偏心載荷。軸蓋是形狀對(duì)稱的工件,其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心,即:圓心。對(duì)于復(fù)雜形狀零件或多凸模沖模的壓力中心可以用解析法和圖解法求解。(五) 主要工作部分尺寸計(jì)算1 沖孔刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)表23查得沖裁刃口雙面間隙Zmin0.065mm,Zmax=0.095mm.零件尺寸極限偏差=0.13mm,磨損因數(shù)有表2-4查得,磨損因數(shù)x0.75. 表2-3 落料、沖孔摸刃口始用間隙材料名稱45T8、T7、(退火)磷青銅(硬)鈹青銅(硬)10、15、20、冷軋鋼帶、30鋼板H62、H68(硬)LY12(硬鋁)硅鋼片Q215、Q235鋼板08、10、15鋼板H62、H68(半硬)純銅(硬)磷青銅(軟)鈹青銅(軟)H62、H68(軟)純銅(軟)防銹鋁LF21、LF2軟鋁L2L6LY12(退火)銅母線鋁母線力學(xué)性能HBS190b600MPaHBS=140190b=400600MPaHBS=70140b=300400MPaHBS190b300MPa厚度t初始間隙ZZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.10.0150.0350.010.03*-*-0.20.0250.0450.0150.0350.010.03*-0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.10.060.080.040.060.0250.0450.80.130.130.100.130.070.100.0450.0751.00.170.20.130.160.10.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.18注:有*號(hào)處均是無間隙。表2-4因數(shù)X沖孔凸凹模的制造公差由表2-5查得:凸=0.020,凹=0.025。校核:凸+凹=0.045Zmax-Zmin=0.03mm. 因此凸、凹模采用配作加工方法。 則凸模刃口尺寸 d凸(d+x)(19.3+0.750.13)=19.39mm圓整后為:19.4凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制,保證其雙間隙為0.0650.095mm。2落料刃口尺寸的計(jì)算 查表2-3沖裁模刃口雙面間隙Zmin=0.065mm,Zmax=0.095mm.工件極限偏差=0.13mm.落料凸凹模的制造公差由表2-5查得凹=0.03mm,凸=0.02mm.磨損因數(shù)由表2-4查得 X=0.75校核:凸+凹=0.02+0.03Zmax-Zmin=0.03mm.D凸(D+x)(43.55+0.750.13)=43.45mm圓整后為:43.4則 落料凹凸模采用配合加工的方法。凸模尺寸按凹模尺寸配制,其雙面間隙為0.0650.095mm.3.翻邊的工作部分尺寸計(jì)算A:內(nèi)翻孔尺寸為24,尺寸精度IT11級(jí)。凸模尺寸計(jì)算 d凸=(dmin+0.4) 將模具公差按IT10級(jí)選取,則凸=凹=() ,取凸=凹=0.06。圖2-4翻邊成型模把dmin=24.0mm,=0.13mm,代入上式 則 d凸=(24+0.40.13) =24.05 圓整后為:24.0由于工件要求內(nèi)形尺寸,則以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。間隙取在凹模上故凹模尺寸為:d凹=(dmin+Z)把 dmin=24mm,=0.13,Z=2.0MM,凹=0.06mm代入上式則凹模的尺寸為: d凹=(24+0.13+2.0)=26.13圓整后為:26.0B.外緣翻邊尺寸381、 定間隙單邊間隙為:Z/2=1.0t=1.0mm則翻邊模的間隙Z=21.0=2.0mm2、凸凹模工作部分的尺寸和公差圖2-5 凸凹模 由于工件要求外形尺寸,則以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 凹模尺寸為D凹=(Dmin-0.75) 將模具公差按IT10級(jí)選擇則凹=0.1mm 把Dmax=38.13,=0.13,代入 則D凹=(38.13-0.750.13) =38.03圓整后為:38.0間隙取在凸模上,則凸模的尺寸為:D凸=(Dmax-0.75-Z)把 Dmax=38.13,=0.13,Z=2.0mm.凸=0.1mm代入則D凸=(38.13-0.750.13-2.0)=36.03圓整后為:36.0四、 沖壓設(shè)備的選擇由于復(fù)合模的特點(diǎn),為防止設(shè)備超載,可按公稱壓力F壓(1618)F總選擇壓力機(jī)。模具設(shè)計(jì)手冊(cè)末附錄B3選取公稱壓力為250kN的開式壓力機(jī)。其與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)為:公稱壓力:250KN滑塊行程:65mm最大閉合高度:270mm封閉高度調(diào)節(jié)量:55mm工作臺(tái)孔徑:370mm560mm模柄孔尺寸:40mm 60mm五、 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(一)繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖模具的結(jié)構(gòu)如圖:(如圖2-6)主要有上模座、下模座、沖孔凸模、落料凹模、沖孔落料翻邊凸凹模、翻邊成型模、卸料塊等零件組成。 圖2-6軸蓋沖裁復(fù)合模1- 下模座 2-導(dǎo)柱 3-卸料板 4-上模固定板 5-導(dǎo)套 6沖孔凸模 7-上模座8-墊板 9-落料凹模 10-成型模 11-頂出器 12-推板 13-模柄 14-凸凹模 15-卸料板 16-頂桿 17-下模固定板(二)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),確定結(jié)構(gòu)件的形式1、卸料零件計(jì)算上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機(jī)滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料塊將制件從上橫中打出。下卸料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。由式計(jì)算橡膠的自由高度。H自由=(3.54)S工作式中 S工作工作行程與模具修模量式調(diào)整量(46)I和再加1。S工作=(5.0+1+4)mm=10mm;則 H自由=(3.54)10=3540mm;取 H自由=35mm;橡膠的裝配高度H2=(0.850.9)H=29.7531.5mm;取H2=30mm.卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算:1)、根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定6根彈簧,每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:F卸/n=1.07KN/6=178.33N2)、根據(jù)預(yù)壓力F預(yù)(178.33)和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄既表2-6,初選出序號(hào)3438的彈簧,其最大工作負(fù)荷F1=330N178.33N 彈簧負(fù)荷(F)與行程(s)曲線3)、校驗(yàn)是否滿足S1S總,查書附錄既負(fù)荷行程曲線上圖,并經(jīng)過計(jì)算可得以下數(shù)據(jù):由表中數(shù)據(jù)可見,序號(hào)37、38的彈簧均滿足S1S總,但選序號(hào)37的彈簧最合適了,因?yàn)閺椈商L(zhǎng),會(huì)使模具高度增加,37號(hào)彈簧的規(guī)格:外徑:D=20mm鋼絲直徑:d=3.0mm自由高度:H0=55mm裝配高度:H2=H0-S預(yù)=55-9.5=45.5mm.2、定位零件的確定定位零件的作用,是使條料或毛坯在精沖在確定正確的位置,從而保證沖出合格的制件,根據(jù)毛壞和模具不同的特點(diǎn),必須采用不同形式的定位裝置,沖模中常見的定位零件有定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)料銷,側(cè)壓板等。對(duì)于帶有彈壓卸料板的沖模,若采用活動(dòng)擋料銷,在沖件時(shí)活動(dòng)擋料銷隨凹模的下行而壓入孔內(nèi),工作方便,但是要求彈壓卸料板較厚,對(duì)于彈壓卸料板較薄的板料,如果采用固定擋料銷的形式,在凹模的相應(yīng)位置留出空間,同時(shí)滿足沖件要求,而且經(jīng)濟(jì)性好,因此選用固定擋料銷,參照GB2866.1181固定擋料銷A型, 材料:45鋼, 基本尺寸:d4, 熱處理硬度:HRC43 48。3、卸料裝置的確定彈壓卸料板兼有壓料和卸料兩大作用,它可在沖壓開始時(shí)起壓料作用,結(jié)束后起卸料作用,主要用于精沖薄料和要求制件平整的沖模中,其彈力可用彈簧或橡膠獲得,也可以通過頂桿安裝在下模座或壓力機(jī)工作臺(tái)下而的彈頂器或氣墊獲得。彈壓卸料板上開孔大小,即卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙C=0.10.2t,t為材料厚度。為保證裝配后卸料板的平行度,同一付模具各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度L及孔深H都必須保持一致,相差不超過0.02mm.彈壓卸料板受彈簧,橡膠等零件的限制,卸料力小,主要用于料厚在1.5mm以下薄件的卸料工作。4、推件裝置的設(shè)計(jì)把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出來的零件,稱為推件裝置。推件裝置的推力,可以利用壓力機(jī)上的打桿在打桿橫梁作用下得到,或利用上模內(nèi)安裝彈簧或橡膠得到. 推件器要在能保證平穩(wěn)推下制件的前提下,受力點(diǎn)盡量少些,為使推件力均勻分布,推件要均勻分布,長(zhǎng)度一致。因此,在軸蓋沖模中選用了三根長(zhǎng)度一致的推件(即圓柱銷)均勻分布在圓周上,推出制件。5、頂桿的確定頂桿的作用是在沖裁完畢后,將滯留在凸凹模的制件頂出的機(jī)構(gòu)。在軸蓋沖模中采用4的頂桿,因頂力很小,4的桿足夠強(qiáng)度。6、模柄的確定:中、小型沖模通過橫柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上,模柄的結(jié)構(gòu)形式較多,主要有:旋入式;壓入式;凸緣式;浮動(dòng)式。本模具采用凸緣式模柄。7、固定板的設(shè)計(jì)固定板用于中、小型凸?;虬寄9潭ㄔ谀W?,按外形分為圓形和矩形兩種,其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、凹模安裝孔外,還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的定位,厚度一般取凹模厚度的60%80%。固定板孔與凸、凹模采用過渡配合(H7/m6)。壓裝后端面磨平,以保證沖模垂直度。8、墊板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn):墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳來的壓力,以降低模座所收的單位壓力,防止模座被局部壓陷,影響模具正常工作。模具是否用墊板,根據(jù)模座承受壓力大來確定,凸(凹)模支承端面對(duì)模座的單位壓力為: = PA 式中: P 沖裁力A 凸(凹模)支承端面面積小于等于模座許用應(yīng)力則應(yīng)在凸(凹)模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板,墊板厚度一般取6 12mm,外形尺寸按固定板形狀決定。(三)模架的選擇根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置的尺寸。模架選用適用中等精度,中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架從右向左送、操作方便。上模座:L/mm B/mmH/mm=12512535下模座:L/mmB/mmH/mm=12512540導(dǎo)柱:d/mmL/mm=22130導(dǎo)套:d/mmL/mmD/mm=226033墊板厚度取:8mm落料凹模的厚度已定為:40mm卸料板厚度?。?mm彈簧外露高度:(45.5-13.5)=32mm模具的閉合高度:35+40+8+8+40+32+1=164mm所以 H閉=164mm模具閉合高度滿足Hmin+10H閉Hmax-5,故認(rèn)為合適。六、模具的動(dòng)作過程(如圖2-6) 工作時(shí),將毛皮條料放入彈性卸料板3上,有擋料銷定位,上模下行,沖孔凸模6進(jìn)行沖孔,同時(shí)落料凹模10完成落料動(dòng)作,上模繼續(xù)下行時(shí),翻邊成型模11與凸凹模14進(jìn)行翻邊?;瑝K運(yùn)行到下死點(diǎn),對(duì)工件進(jìn)行整修。沖壓工序完畢后開模,如工件滯留在下模,有橡膠將工件頂出,如工件滯留在下模,有頂出器頂出。七、模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析(一)、 沖孔凸模設(shè)計(jì):根據(jù)沖壓件的的形狀和尺寸,沖孔凸模采用整體式的直通式(主要由于模具安裝的空間限制而采用直通式),截面形狀是圓形,刃口形狀為平刃。凸模材料:Cr12MoV由于沖件形狀已決定了橫向尺寸和形狀,所以在一般情況下,凸模的強(qiáng)度是足夠的,但是,對(duì)于特制細(xì)長(zhǎng)的凸模和板料厚度大的情況,才需要進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核,檢查其危險(xiǎn)面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足強(qiáng)度要求。壓應(yīng)力校核公式:圓形凸模 4t/ 非圓形凸模 F/ 彎曲應(yīng)力的校核:圓形凸模非圓形凸模無導(dǎo)向裝置 95/ 425帶導(dǎo)向裝置 270/ 1200 式中:dmin 凸模最小直徑 (mm)T 材料厚度 (mm)I 材料抗剪強(qiáng)度 (MPa)Amin 凸模最窄處的截面積 (mm2)F 沖裁力T 凸模材料許用壓力 (MPa) D 凸圓最小直徑 (mm)I 凸模最小截同的慣性矩 (mm4)沖孔凸模是直通式最小直徑是19.3mm,進(jìn)行沖裁的板料厚度為1mm 。既不屬于細(xì)長(zhǎng)桿,又不屬于板料厚的零件,所以凸模的強(qiáng)度足夠不需進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。沖孔凸模的固定方式,采用螺釘?shù)跹b固定。直通式凸模為方便固定板型孔的加工,則采用M7/h6的基軸制過渡配合。(二)、落料凹模的設(shè)計(jì) 凹模是在沖壓過程中,與凸模配合直接對(duì)沖制件進(jìn)行分離或成型的工作零件。凹模的材料選?。篊r12MoVu 刃口形式 選用刃口,根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)決定,采用刃口形式為直通式。u 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度,凹模的外形一般為圓形和矩形兩種。因沖裁件屬于中小型工件,故采用圓形凹模。由于沖裁時(shí)凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法精確的計(jì)算,必須中和考慮各方面因素,在實(shí)際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗(yàn)公式確定.凹模的高度和厚度通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。凹模高度計(jì)算公式: h = kd= 0.3543.55= 15.24(mm)凹模厚度計(jì)算公式: c = (1.5 2)h= (1.5 2)15.24= 22.86 30.48 (mm)式中: h 凹模高度(mm)(15mm)k 系數(shù)d 最大直徑(mm)c 凹模厚度(mm),( 30 40mm)由于結(jié)構(gòu)需要選取凹模高度h = 40 mm,凹模厚度c = 37.5 mm。u 落料凹模的固定方法 采用上模固定板固定,與固定板采用H7/m6過渡配合,上端帶臺(tái)肩,以防拉下。(三)凸、凹模的設(shè)計(jì)復(fù)合模中同時(shí)具有落料凹模和沖孔凹模的作用的工件零件。凸凹模工作面的內(nèi)外緣均為刃口,內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。因此從強(qiáng)度方法考慮,其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān):當(dāng)模具采用正狀結(jié)構(gòu)時(shí),內(nèi)孔不積存廢料,脹力小,最小壁厚可以小些;當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí),若內(nèi)孔為直通形刃口形式,且采用下漏料方式,則內(nèi)孔積存廢料,脹力大,故最小壁厚應(yīng)大些。不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚:1)、對(duì)黑色金屬硬材料約為工件料厚的1.5倍,但不小于0.7 mm。2)、對(duì)有色金屬和軟材料的工件約等于工件料厚,但不小于0.5 mm。積聚廢料凸凹模的最小壁厚:目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定,倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚列于表2-7。表2-7 倒裝復(fù)合模的沖裁凸凹模的最小壁厚料厚t(mm)0.40.50.60.7最小壁厚a(mm)1.41.61.82.0料厚t(mm)0.80.91.01.2最小壁厚a(mm)2.32.52.73.2軸蓋沖模采用倒裝復(fù)合模,沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚,經(jīng)查表,最小壁厚為2.7。由工件圖可知,凸凹模的壁厚為10mm大于最小壁厚,滿足要求。(如圖2-5)上部的成型凸凹模屬于不積聚廢料的凸凹模。故最小壁厚約等于工件料厚。即:最小壁厚為1.0mm,凸凹模的壁厚為2.3mm大于最小壁厚,滿足要求。(如圖2-5)(四)翻邊成型模的設(shè)計(jì)翻邊成型模是凸凹模的一種,故設(shè)計(jì)與凸凹模相似。屬于不積聚廢料的凸凹模,故最小壁厚約等于1.0mm,成型模的壁厚為5.0mm大于最小壁厚,滿足要求。(如圖2-4)固定方法:采用與落料凹模H7/K6的過渡配合,在與上模固定板配合。八、模具圖樣設(shè)計(jì)(一)、繪制模具總圖(見附圖)(二)、繪制非標(biāo)零件圖(見附圖)1、 備料清單標(biāo)準(zhǔn)件序號(hào)零件名稱實(shí)際尺寸數(shù)量材料1上模座1251251HT2002下模座1251251HT2003 圓柱頭內(nèi) 六角螺釘M1022345M8504M84044卸料螺釘8506455圓柱銷870345835361836擋料銷43457導(dǎo)柱221302208導(dǎo)套2260332209模柄40601Q23510彈簧D2055665Mn11硬橡膠圈4018.51硬橡膠非標(biāo)準(zhǔn)件序號(hào)零件名稱實(shí)際尺寸數(shù)量材料硬度(淬火)1彈壓卸料板581452沖孔凸模25451Cr12MoVHRC58-603墊板13013013145HRC43-484上模固定板135135281Q2355打桿2095145 HRC43-486落料凹模70451Cr12MoVHRC60-627成型模55451Cr12MoVHRC58-628頂出器3530145HRC43-489推板408145 HRC43-4810凸凹模60501Cr12MoVHRC58-6211壓料器2010145HRC43-4812卸料板458145HRC43-4813頂桿10504Cr6WVHRC50-5614下模固定板90201Q235工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸13513528mm數(shù)量1零件名稱上模固定板序號(hào)4材料Q235 工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸13513528mm 鋸床2銑削銑削六面達(dá)到12512523mm互為直角銑床3磨削六面上下兩平面留0.02的磨削量,其余達(dá)到設(shè)計(jì)要求。磨床4鉗工劃線劃出各孔位置線,型孔輪廓線。5加工型孔鉆孔30后再擴(kuò)孔,進(jìn)行鏜孔后銑臺(tái)階孔,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。銑床6鉆削加工螺紋底孔 ,銷孔2-8與墊板、上模座銷孔配鉆,并進(jìn)行較孔和攻絲鉆床7磨削磨削上下平面,保證尺寸22及其平行度0.01的要求。磨床8檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量1零件名稱下模座序號(hào)1材料HT200工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料標(biāo)準(zhǔn)件2鉗工劃線劃出各孔位置,型孔輪廓線。3鉆削按位置加工螺釘孔8、銷孔8與下模固定板配鉆,以保證其精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鉆床4銑削銑削臺(tái)階孔及內(nèi)型腔,達(dá)到設(shè)計(jì)要求銑床5鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸25*95mm數(shù)量1零件名稱彈性卸料板序號(hào)3材料45 工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料13013013 mm2銑削銑削六面達(dá)到1251259mm,互為直角銑床3磨削六面上下平面留0.1的精磨量,其余達(dá)設(shè)計(jì)要求磨床4鉗工劃線劃出個(gè)孔位置,型孔輪廓線5鉆削加工螺紋底孔進(jìn)行配鉆,定位銷孔3-4,并進(jìn)行攻絲,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鉆床6加工中間型孔用30的鉆頭進(jìn)行鉆削,在進(jìn)行鏜孔,保證其設(shè)計(jì)精度。銑床7磨削磨削上下平面,保證尺寸8mm及平行度0.01。磨床8鉗工精修9檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸2545mm數(shù)量1零件名稱沖孔凸模序號(hào)6材料Cr12MoV工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1下料按尺寸2545mm切斷鋸床2車內(nèi)外圓按圖紙車削全形,單邊留0.2mm的精加工余量車床3鉗工劃線加工安裝孔劃出各孔位置線4加工螺釘孔,銷釘孔按圖紙位置加工螺釘孔和銷釘孔鉆床5熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,硬度HRC 58-626磨外圓磨外圓、兩端面,留研磨量0.01mm 磨床7研磨研磨外圓達(dá)到要求,保證其外圓同軸度0.028鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量1零件名稱上模座序號(hào)7材料HT200工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料標(biāo)準(zhǔn)件2鉗工劃線劃出各孔位置線,及型腔輪廓線3鉆削加工鉆削M10螺紋底孔和孔4-9、3-3.5。并進(jìn)行鉸孔和攻絲,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鉆床4銑削銑削內(nèi)型腔85、40及臺(tái)階孔14達(dá)到設(shè)計(jì)要求。銑床5鉆削鉆削銷孔2-8,使之與墊板、上模固定板的銷孔進(jìn)行配鉆,保證其設(shè)計(jì)精度。鉆床6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸130*130*13mm數(shù)量1零件名稱墊板序號(hào)8材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸130*130*13mm備料2銑削銑外輪廓,留磨削量0.20mm,保證上下平面的平行度銑床3鉗工劃線劃出各孔位置線4鉆削按位置進(jìn)行鉆削4-M6螺紋底孔和2-8的孔,達(dá)到要求;銷孔2-8與上模固定板、上模座的銷孔進(jìn)行配鉆,以保證其精度。銷孔2-4與沖孔凸模得銷孔進(jìn)行配鉆,以保證其精度。鉆床5熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,硬度HBC43-486磨削磨外輪廓,滿足上下平面的平行度0.01的要求,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求磨床7檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸7045數(shù)量1零件名稱落料凹模序號(hào)10材料Cr12MoV工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸7045備料2熱處理按熱處理工藝進(jìn)行, HBC60-623車削車削外形,鉆20的孔后用40的鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔,再進(jìn)行鏜孔。內(nèi)外形均留0.5mm的磨削量車床4銑削銑削圓槽至圖上尺寸51.5銑床5磨削磨內(nèi)、外輪廓及兩端面達(dá)到設(shè)計(jì)要求,保證其同軸度0.02磨床6鉗工全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求7檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸165*130*20mm數(shù)量1零件名稱成型模序號(hào)11材料Cr12MoV工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸5545mm備料2車削車削全形,刃口部分留0.5的磨削量,其余達(dá)到設(shè)計(jì)要求。車床3熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,HRC62-644磨削進(jìn)行磨削刃口,保證其設(shè)計(jì)要求磨床5鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸3530mm數(shù)量1零件名稱頂出器序號(hào)12材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸3530mm備料2車削車削外形,并鉆孔15再進(jìn)行鏜孔,留磨削量0.20mm.車床3熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火硬度HRC58-624磨削磨削達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸,保證其同軸度0.02。磨床5鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸408mm數(shù)量1零件名稱推板序號(hào)13材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸408mm備料2車削車削外圓達(dá)到尺寸要求。車床3銑削銑削上下平面,留磨削量0.30mm.銑床4熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火硬度HRC43-485磨削磨上下面達(dá)到尺寸3mm保證上下面的平行度0.02磨床6鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求7檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸2095mm數(shù)量1零件名稱打桿序號(hào)14材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸2095mm備料2車削車削外形,并倒角245,留磨削量0.20mm。車床3熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火硬度HRC58-624磨削磨削外形,保證設(shè)計(jì)要求。磨床5鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸6050mm數(shù)量1零件名稱凸凹模序號(hào)24材料Cr12MoV工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸6050mm備料2車削車削外形,鉆10mm的孔后進(jìn)行鏜孔加工,按圖上設(shè)計(jì)尺寸均留0.3mm的磨削量車床3鉆削鉆孔4-4的孔鉆床4銑削按圖紙銑削上型腔,留磨削量0.2mm. 銑床5熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火硬度HRC62-64。磨床6磨削磨削內(nèi)外形,及端面。保證上下面的平行度的要求鉆床7鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求8檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸4010mm數(shù)量1零件名稱壓料器序號(hào)25材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1下料按尺寸4010mm切斷鋸床2車削車外圓37 mm,達(dá)到要求;鉆孔15,再進(jìn)行鏜孔達(dá)設(shè)計(jì)要求。車床3鉗工劃線按圖上位置進(jìn)行劃線 4鉆削M4的加工鉆削M4的底孔,并進(jìn)行攻絲鉆床5銑削銑上下平面,保證平面平行度.,留磨削量0.2mm,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。銑床6熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火后HRC58-627磨削磨削上下平面,保證平行度0.02mm.磨床8檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸458mm數(shù)量1零件名稱卸料板序號(hào)26材料45工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1下料按尺寸458mm切斷鋸床2車削車削外形,在車床上鉆孔15,再進(jìn)行鏜孔,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。車床3銑削銑削上下平面,保證其平行度,留磨削量0.20mm.銑床4磨削磨削上下平面,保證其平行度0.02mm.達(dá)到設(shè)計(jì)要求。磨床5檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸9020mm數(shù)量1零件名稱下模固定板序號(hào)30材料Q235工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸9020mm備料2車削車削外形達(dá)到尺寸在車床上鉆孔20,在進(jìn)行鏜孔,內(nèi)型尺寸達(dá)設(shè)計(jì)要求。車床3鉗工劃線劃出各孔的位置4孔的加工鉆孔M8的底孔,進(jìn)行攻絲;銷孔2-8與下模座的銷孔進(jìn)行配鉆。達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鉆床5鉗工精修6檢驗(yàn)工藝過程卡軸蓋毛坯尺寸1050mm數(shù)量4零件名稱頂桿序號(hào)27材料Cr6WV工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料按尺寸1050mm備料2車削車削外形達(dá)到尺寸,并進(jìn)行外螺紋加工達(dá)設(shè)計(jì)要求。車床3熱處理按熱處理工藝進(jìn)行,淬火后HRC56-604磨削磨削其外形達(dá)到設(shè)計(jì)要求。磨床5鉗工精修6檢驗(yàn)七、模具裝配與調(diào)試(一)、對(duì)于導(dǎo)柱復(fù)合模裝配,應(yīng)以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定的模座的相應(yīng)位置上;再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的相對(duì)位置,使沖孔凸、凹模間的間隙趨于均勻,用螺釘固定;然后再以凸凹模的外形為基準(zhǔn),裝配、調(diào)整落料凹模相對(duì)凸凹模的位置,調(diào)整間隙,用螺釘固定。再安裝其它的零件。安裝順序:1、組件裝配模架的組裝,模柄的裝入,凸模及凸凹模在固定板上的組裝2、總裝配先裝上模,再以上模為基準(zhǔn)裝下模3、調(diào)整凸凹模的間隙4、安裝其它輔助零件5、檢查、試件(二)、模具裝配過程見下頁(yè)表裝配過程:序號(hào)工序工藝說明1、檢查零件及組件檢查沖模各零件及組件是否符合圖樣要求,并檢查凸凹模間隙的均勻程度,各輔助零件是否配齊2、裝配上模1、先將模架組裝好,即推板13放入上模座7內(nèi)型腔,打桿14與模柄15的組合體放入上模座里并用螺釘16固定。2、把落料凹模10、成型模11裝入上模固定板4中,再將其磨平。將頂出器12裝入與成型模11相配。沖孔凸模6有螺釘18固定在墊板上,使其與頂出器12配合間隙均勻,并保證其垂直度,打入銷釘17。3、墊板8、上模固定板4和上模座7用內(nèi)六角螺釘20固定連接,用凸凹模24對(duì)沖孔凸模6和落料凹模10、成型模11初找正其位置,進(jìn)行調(diào)整,緊固螺釘20。4、按上模固定板4上的螺紋孔配作上模各零件的螺紋過孔。5、拆開后分別進(jìn)行擴(kuò)孔、鉸孔,然后再用螺釘連接起來,用壓板壓緊,鉆銷孔,打入銷釘。3、裝配下模1、在下模座1的內(nèi)型腔放入橡膠28和卸料板26,凸凹模24裝入下模固定板30,保證其同軸度。壓料器25、頂桿27裝在凸凹模24上。2、將其凸凹模24、下模固定板30、壓料器25、頂桿27的組合體與下模座1、橡膠28、卸料板26的組合體安裝,用螺釘29固定。3、合上沖模,使凸凹模24的間隙均勻,進(jìn)行調(diào)整。緊固螺釘,用壓板壓緊,鉆銷孔,打入銷釘23。4、安裝彈壓卸料板3,卸料螺釘22,彈簧21,進(jìn)行調(diào)整使彈性卸料板與下模座平行。5、安裝其它零件。 4、試沖與調(diào)整1、切紙?jiān)嚊_2、裝機(jī)試沖參 考 文 獻(xiàn)1、模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 編 機(jī)械工業(yè)出版社99.52、周開華幺廷先齊翔憲 編 國(guó)防工業(yè)出版社93.23、鄭可锽主編 宇航出版社90.54、許發(fā)樾 主編 機(jī)械工業(yè)出版社03.2 5、張先虎 主編 機(jī)械工業(yè)出版社99.96、機(jī)械工業(yè)出版社編寫組 機(jī)械工業(yè)出版社2000.77、徐生陳再枝 編 機(jī)械工業(yè)出版社01.108、機(jī)械電子工業(yè)部技術(shù)工人教育研究中心編 機(jī)械工業(yè)出版社 96.19、中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編 機(jī)械工業(yè)出版社 03.110、李云程 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 04.6致謝詞通過這次的模具設(shè)計(jì),深刻感受到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性,使我對(duì)模具有了更深的了解,尤其是對(duì)冷沖模的發(fā)展、分類、結(jié)構(gòu)組成及工作原理。實(shí)際制作模具更是一項(xiàng)艱難的工作,很多工作都是靠經(jīng)驗(yàn)的,也學(xué)到了書本上是學(xué)不到的。這段日子里,我覺得自己過的很充實(shí)。學(xué)到了很多知識(shí),不僅掌握了許多新的知識(shí),并且對(duì)專業(yè)知識(shí)加深了鞏固,這一切都離不開老師們的指導(dǎo),經(jīng)常詢問我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況,以及有何困難,不斷指導(dǎo),在此我向老師致以最真誠(chéng)的感謝!通過畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然使我得到了很大的收獲,但是對(duì)于我初學(xué)者來說,經(jīng)過查閱了大部分的資料,對(duì)于真正的模具設(shè)計(jì)來說是有限的,是欠缺的。因此,在我們的設(shè)計(jì)圖紙和說明書中,存在著很多不足之處,希望老師在審閱時(shí),給予指證,幫助我們更好的進(jìn)步在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,張鐵城教授、劉介臣技師、胡文泉老師給了我很大的幫助,提出了許多中肯的意見和幫助,在此表示衷心的感謝!英文資料.SawingSawing is the parting of material by using metal disks, blades, bands, or abrasive disks as the cutting tools. Sawing a piece from stock for further machining is called cutoff sawing, while shaping of forming a piece is referred to as contour sawing.Machine sawing of metal is performed by five types of saws or processes: hacksawing, babd sawing, cold sawing, friction sawing, and abrasive sawing.Hacksaws are used principally as cutoff tools. The toothed blade, held in tension, is reciprocated across the workpiece. A vise holds the stock in position. The blade is fed into the work by gravity or spring. Sometimes a mechanical or hydraulic feed is used. Automatic machines, handling bar-length stock, are used for continuous production.Band saws cut rapidly and are suited
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編號(hào):2579728
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2019-11-27
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- 關(guān) 鍵 詞:
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復(fù)合
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
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軸蓋復(fù)合模的設(shè)計(jì),復(fù)合,設(shè)計(jì)
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