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文檔簡介
沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例例:圖1所示沖裁件,材料為A3,厚度為2mm,大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。零件名稱:止動(dòng)件生產(chǎn)批量:大批材料:A3材料厚度:t=2mm一、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)1.沖壓件工藝分析材料:該沖裁件的材料A3鋼是普通碳素鋼,具有較好的可沖壓性能。零件結(jié)構(gòu):該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單,并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角,比較適合沖裁。尺寸精度:零件圖上所有未注公差的尺寸,屬自由尺寸,可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差??走吘?2mm的公差為-0.11,屬11級(jí)精度。查公差表可得各尺寸公差為:零件外形:65mm24mm30mmR30mmR2mm零件內(nèi)形:10mm孔心距:370.31mm結(jié)論:適合沖裁。2.工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型該零件包括落料、沖孔兩個(gè)工序,可以采用以下三種工藝方案:先落料,再?zèng)_孔,采用單工序模生產(chǎn)。落料-沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔-落料連續(xù)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工,生產(chǎn)效率較低,難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單,為提高生產(chǎn)效率,主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距尺寸12mm有公差要求,為了更好地保證此尺寸精度,最后確定用復(fù)合沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,為便于操作,所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合模及彈性卸料和定位釘定位方式。3.排樣設(shè)計(jì)查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.5.2,確定搭邊值:兩工件間的搭邊:a=2.2mm工件邊緣搭邊:a1=2.5mm步距為:32.2mm條料寬度B=D+2a1=65+2*2.5=700-0.740-0.520-0.520-0.520-0.52+0.3600-0.11確定后排樣圖如2所示一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為:=A/BS100%=1550(7032.2)100%=68.8%查板材標(biāo)準(zhǔn),宜選900mm1000mm的鋼板,每張鋼板可剪裁為14張條料(70mm1000mm),每張條料可沖378個(gè)工件,則為:=nA1/LB100%=3781550/9001000100%=65.1%即每張板材的材料利用率為65.1%4.沖壓力與壓力中心計(jì)算沖壓力落料力F總=1.3Lt=1.3215.962450=252.67(KN)其中按非退火A3鋼板計(jì)算。沖孔力F沖=1.3Lt=1.32102450=74.48(KN)其中:d為沖孔直徑,2d為兩個(gè)圓周長之和。卸料力F卸=K卸F卸=0.05252.67=12.63(KN)推件力F推=nK推F推=60.05537.24=12.30(KN)其中n=6是因有兩個(gè)孔。總沖壓力:F總=F落+F沖+F卸+F推=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07(KN)壓力中心如圖3所示:由于工件X方向?qū)ΨQ,故壓力中心x0=32.5mm=13.0mm其中:L1=24mmy1=12mmL2=60mmy2=0mmL3=24mmy1=12mmL4=60mmy4=24mmL5=60mmy5=27.96mmL6=60mmy6=24mmL7=60mmy7=12mmL8=60mmy8=12mm計(jì)算時(shí),忽略邊緣4-R2圓角。由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為(32.5,13)5.工作零件刃口尺寸計(jì)算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算,落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算,沖孔凹模按間隙值配制。即以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn),凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計(jì)算見表16.工作零件結(jié)構(gòu)尺寸落料凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb(15mm)H=0.2865=18.2.mm凹模邊壁厚:c(1.52)H=(1.52)18.2=(27.336.4)mm實(shí)取c=30mm凹模板邊長:L=b2c=65230=125mm查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-94:凹模板寬B=125mm故確定凹模板外形為:12512518(mm)。將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為:12512514(mm)。凸凹模尺寸:凸凹模長度:L=h1+h2+h=16+10+24=50(mm)其中:h1-凸凹模固定板厚度h2-彈性卸料板厚度h-增加長度(包括凸模進(jìn)入凹模深度,彈性元件安裝高度等)凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為7mm,根據(jù)強(qiáng)度要求查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.9.6知,該壁厚為4.9mm即可,故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠。沖孔凸模尺寸:凸模長度:L凸=h1+h2+h3=14+12+1440mm其中:h1-凸模固定板厚h2-空心墊板厚h3-凹模板厚凸模強(qiáng)度校核:該凸模不屬于細(xì)長桿,強(qiáng)度足夠。7.其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點(diǎn):凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-94,確定其它模具模板尺寸列于表2:序號(hào)名稱長寬厚(mm)材料數(shù)量1上墊板1251256T8A12凸模固定板1251251445鋼13空心墊板1251251245鋼14卸料板1251251045鋼15凸凹模固定板1251251645鋼16下墊板1251256T8A1根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T2855.5-90選取后側(cè)導(dǎo)柱12525標(biāo)準(zhǔn)模架一副。8.沖床選用根據(jù)總沖壓力F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備
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