《沖壓模具課程設(shè)計》范例

1、是(1)標(biāo)題：東風(fēng)EQ-1090汽車儲氣簡易支架(2)遠(yuǎn)視數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)如圖7-1所示。大量生產(chǎn)，材料為Q215，t=3mm。圖7-1部件圖表(3)工藝分析牙齒工件有兩個工序：沖孔和沖裁。材料是Q235，t=3mm的碳鋼，沖壓性能好，適合沖壓。工件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜，有一個直徑為44mm的圓孔、一個60mm26mm、圓角半徑為R6mm的矩形孔和兩個直徑為13mm的橢圓孔。牙齒工件滿足孔與孔、孔與工件邊之間最小壁厚大于8mm的毛坯的加工要求。工件的尺寸下落計算到ITll層級，沖孔計算到IT10層級。尺寸精度通常完全滿足普通沖裁的要求。(4)沖裁工藝計劃決策1方案類型牙齒工件包括落料、充血L兩個茄子基本工序，

2、可能有以下三個茄子工藝方案：案例1:先沖孔，后材料。采用單流程模型生產(chǎn)。案例2:沖孔落料層級戳記。用級進(jìn)模生產(chǎn)。案例3:同時沖孔和沖孔的復(fù)合模具生產(chǎn)。節(jié)目比較各方案的特點(diǎn)和比較如下。案例1:模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但兩個工序、兩個模具、成本相對高、生產(chǎn)效率低，更重要的是，第一個工序完成后進(jìn)入第二個工序，必然會增加誤差，使工件的準(zhǔn)確度和質(zhì)量明顯下降，無法滿足所需要求，無法滿足生產(chǎn)需要。因此，不選擇牙齒方案。方案2:級進(jìn)模是一種多站、高效的加工方法。但是，級進(jìn)模具有較大的輪廓大小，制造復(fù)雜，成本高，因此通常適用于大、小的沖壓。牙齒工件尺寸的輪廓較大，采用牙齒方案時，模具尺寸增加，加工困難，牙齒方案

3、也排除在外。案例3:僅需要一組模具即可滿足工件的準(zhǔn)確度和生產(chǎn)力要求，模具輪廓大小小，模具的制造成本不高。因此，本方案采用先打孔，再下料的方法。綜合方案的確定，牙齒模具組采用沖孔落料復(fù)合模具。(5)模具結(jié)構(gòu)的確定復(fù)合模具有兩種茄子結(jié)構(gòu)形式：正式復(fù)合模具和翻轉(zhuǎn)復(fù)合模具。分析了牙齒工件整形后脫發(fā)的便利性，對正裝式復(fù)合模具成型后，工件留在下面模具中，工件要向上推，零件提取不方便。使用翻轉(zhuǎn)復(fù)合模具，因?yàn)榉D(zhuǎn)復(fù)合模具形成后，工件保留在頂部模具中，只需在頂部模具中安裝推料裝置。圖7 2粗體圖片布局(6)工藝大小計算樣品設(shè)計A.疊加方法由工件的形狀決定。決定無廢物排泄方法是不可能的，但可以采用廢物和廢物較少的

4、排泄方法。經(jīng)過多次排列計算，決定采用直接代理方法，超化培本圖見圖7 2。B.確定包絡(luò)邊值核對清單，獲得最小包絡(luò)邊值(工件間al=2.8，側(cè)a=3.2)?？紤]到工件大小相對較大，在沖孔過程中應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置壓力邊值。a=5；為便于計算，需要al=3。C.確定條帶步長距離：257.5mm，寬度：250 5=260mm.D.條帶的利用E.根據(jù)上述資料繪制出圖，如圖7-3所示。圖7-3行樣本沖裁力計算A.落料力f表9-1材料Q235的抗拉強(qiáng)度b=386MPa在fLtb中已知內(nèi)容：l=181 113 102 220.5 50.73 39.7 98.2744 142 48262 54132=1124.68因此

5、f=1124.68386n=1302379n1300 knB.裝卸力FxFx=KxF，已知Kx=0.04(核對清單2-17)Fx=KxF=0.0041300=52kNC.推力FTFT=nKTF，已知n=4 KT=0.045(核對清單2-17)FT=nKTF=40.0451300=23.4kND.頂針力FDFD=nKDF，KD=0.05(清單2-17)FD=nKDF=0.051300=65kN壓力機(jī)公稱壓力確定牙齒模具采用剛性裝卸裝置和卸料方式Fz=F FT=1323.4kN根據(jù)上述計算結(jié)果，沖壓設(shè)備將選擇JA21-160。沖裁壓力中心的確定A.按比例繪制每個凸模邊緣輪廓的位置，確定坐標(biāo)系，標(biāo)注

6、每個段的壓力中心坐標(biāo)點(diǎn)，如圖7-4所示。圖7-4壓力中心計算圖表B.繪制軸x，y。C.分別計算每個管段的壓力中點(diǎn)和每個管段的壓力中點(diǎn)的坐標(biāo)值，然后標(biāo)注尺寸，如圖7-4所示。沖孔直線段時，其壓力中心位于每個段的直線段中心。沖孔弧段時，壓力中心的位置如圖7-5所示，計算公式如下Y=(180 rsin )/( )=RS/BY=142188/220.5=121圖7-5壓力中心位置因此，根據(jù)圖7-5，H點(diǎn)的坐標(biāo)為H (121.27，120.86)。D.凸模邊緣輪廓的周長單獨(dú)計算。沖裁壓力中心計算數(shù)據(jù)見表7-1。E.根據(jù)力學(xué)原理，分力對軸的力矩等于各分力對同軸力矩的對數(shù)，因此可以求出壓力中心坐標(biāo)(，)。得

7、到總之，沖裁零件的壓力中心坐標(biāo)為(10L.87，62.73)。切削大小計算A.確定加工方法。牙齒模具制造，以及模具和工件的外觀屬性，只需要選取“模具”(mold)作為設(shè)計基準(zhǔn)，計算“模具”(mold)的邊尺寸和制造公差，凸模邊尺寸根據(jù)“模具”(mold)的實(shí)際尺寸進(jìn)行調(diào)整。沖孔時，只需計算沖壓成型的邊尺寸和制造公差。模具邊尺寸根據(jù)沖壓成型的實(shí)際尺寸進(jìn)行調(diào)整。但是配對時，必須保證最小雙面合理間距值Zmin=0.46mm(核對表)。凸模加工邊尺寸是凸模配合尺寸和凹模配合尺寸的組合。B.采用配方，首先判斷模具磨損后模具各尺寸如何變化，分為三種茄子情況，分別統(tǒng)計如下。第一個大小(增加):181，171

8、，56.5，14.5，98.27，50.73，179，113，56，27，51，75。第二個大小(減少):142，13，26，60，44，6。第三個大小(不變):10，5，60，40。C.根據(jù)立體原則，根據(jù)表2-3確定沖孔內(nèi)部和內(nèi)部尺寸公差，工作零件邊大小計算見表。D.繪制下落模、凸模尺寸，如圖7-6所示。圖7-6操作部件大小E.排放裝置設(shè)計。使用圖7-7所示的彈出裝置，知道空位板厚度t=3mm，空位卸載力。FX=52kN。根據(jù)模具安裝位置選擇六個彈簧。每個彈簧的字典壓力為Fo FX/n=8.67kn第9章表9-32檢查圓柱螺旋壓縮彈簧。初級彈簧規(guī)格為(選定彈簧的工作極限載荷Fj F字典)。D

9、=6mm、d=30mm、ho=60mm、Fj=1700mm、hj=13.1mm、n=7、f=1.88mm、t=7.8mm其中d是材料直徑，d是彈簧大徑，F(xiàn)j是工作極限載荷，hO是自由高度，HJ是工作極限載荷下的變形量，n是活動簧圈數(shù)，t是節(jié)距。彈簧的總收縮量為圖7 7彈出裝置L 12桿；2推板；3 1連接推桿；4推式塊(7)模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計模具類型的選擇由沖壓工藝分析知道，因?yàn)槭褂脧?fù)合沖壓模具，所以牙齒模具類型是復(fù)合模具。定位方法的選擇是因?yàn)槟＞卟捎貌牧?，控制條的供給方向使用導(dǎo)向銷。控制欄的傳遞進(jìn)度距離使用彈簧彈簧彈簧頂部的活動塊銷確定步長距離。第一片的打孔位置在造型上稍有空余，可以通過操作員

10、的眼睛確認(rèn)。排放、出料方式的選擇根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動特性，采用剛性卸料方式更加方便。由于工件的材料厚度為3毫米，推力比較大，用彈性裝置取出工件不容易，對彈性要求高，使用不容易。使用推塊利用模具的開口力推工件是安全可靠的。因此，使用剛性裝置拆卸工件。結(jié)構(gòu)如圖7-7所示。4導(dǎo)柱、導(dǎo)套定位模具的壽命和使用中間導(dǎo)柱模架提高工件質(zhì)量的模具易于安裝、曹征和維修。(8)主要部件設(shè)計工作部件結(jié)構(gòu)設(shè)計A.沖裁模模具使用整體凹模，輪廓均可使用CNC線切割機(jī)一次成型，在模具基體上放置凹模位置時，應(yīng)根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)確保壓力中心與模具軸中心一致。輪廓大小可以按公式(2-24)和公式(2-25)計算模具厚度H=kb=0.

11、20181=36.2mm(清單2-22中的k=0.22)壓鑄模壁厚c=(1.5 2) h=54.3 72.4mm模具厚度H=60ram，壁厚c 60mm。壓鑄模寬度B=b 2c=179 260=299mm(供給方向)壓鑄模長度L=181 260=301根據(jù)工件陣列分析力條件并確保壁厚強(qiáng)度時，模具長度為315mm，寬度為315mm，因此模具輪廓尺寸為315mm315mm60mm。B.沖孔基于陣列。工件有4個孔，其中2個大小相同，因此需要設(shè)計3個凸模。為了便于固定，使用長度為L=夾模器t=60 30 3.5=93.5mm的樓梯。C.使用凸模和凹模翻轉(zhuǎn)復(fù)合模具時，凸模和凹模尺寸計算如下h凸面凹面=h

12、1 H2 t h=20 30 3 10.5=63.5mm表達(dá)式中HL為裝卸板厚度20mm采取。H2為凸凹模具固定板厚度30mm采取。t是材料的厚度，3mm采取。h取10.5作為裝卸板和固定板之間的安全高度。凸模和凹模是模具設(shè)計的附件，因此必須保證沖孔和與沖模的楊紫之間的合理間隙Zmin。雙定位零件的設(shè)計結(jié)合牙齒模具集的具體結(jié)構(gòu)，考慮工件的外觀，建立1個6活動塊銷(作為測量距離的作用)和2個8活動導(dǎo)向銷。塊銷和導(dǎo)向銷下分別有壓縮彈簧。打開時彈簧恢復(fù)彈性，抬起塊銷使其工作，旁邊的導(dǎo)向銷也一起工作。具體結(jié)構(gòu)如圖7-8所示。圖7-8活動鎖定針腳A.裝卸板設(shè)計裝卸板的周長大小與模具周長大小相同，厚度為2

13、0mm，材料為45鋼，淬火為40 45hrc。B.拆卸螺釘?shù)目蛇x拆卸板由6 M8的螺釘固定，長度L=h1 H2 a=44 8 15=67mm。其中HL是彈簧的安裝高度。H2卸荷板工作行程；a是凸模和凹模固定板厚度。）模架等零件設(shè)計牙齒模具使用中間導(dǎo)柱模架，該模架是模具中間的導(dǎo)柱，可防止偏心力矩引起的模具扭轉(zhuǎn)。根據(jù)模具周長尺寸，從表9-48中選擇模架規(guī)范導(dǎo)柱：d(mm)L(mm)分別為45230、 50230 (GB/t 2861.1)。導(dǎo)套：d(mm)L(mm)D(mm)分別為4512548、 4512548 (GB/t 2861.6)。上模座厚度h為50mm，下模座厚度h為60mm，上模座厚

14、度h墊為10mm，模具的封閉高度h關(guān)閉如下H閉合=H上方H下方H墊L H-h=50 60 10 93.5 63.5-3.5=273mmL凸模高度，mm；H凸模和凹模高度，mm；H沖孔沖孔后進(jìn)入凸模深度，mm。牙齒模具的閉合高度小于選定壓力機(jī)JA21-160的最大模具高度450mm，因此壓力機(jī)可以滿足使用要求。(9)模具組合圖面通過上述設(shè)計，可以獲得模具的最終裝配圖，如圖7-9所示。模具的模具部分主要由模架、墊板、沖孔、沖孔板、沖孔模板等組成。下部模具由下部模架板塊、固定板、卸載板塊等組成。出品是由杠桿、推、連接推桿、推塊組成的剛性推裝置，使用開口力拆卸工件。卸料是打開模具時彈簧恢復(fù)彈性，將裝卸

15、板向上移動，將材料推出。從牙齒中間噴出的廢物直接由漏孔漏出。物料進(jìn)入時，使用活動塊針腳固定階段、側(cè)面的兩個導(dǎo)針確定條帶的寬度。操作完成第一步后，將條向上抬起，移至剛通過的流道，然后使用側(cè)導(dǎo)針繼續(xù)下一個工件的打孔。重復(fù)上述操作，完成所需工件的毛坯。(10)沖壓設(shè)備選擇通過檢查，選擇開放式雙柱固定臺式壓力機(jī)JA21-160，可以滿足使用要求。主要技術(shù)參數(shù)包括：公稱壓力：1600kN滑球行程：160mm滑球筆劃數(shù)：40次/min最大閉合高度：450mm閉合高度調(diào)節(jié)量：130毫米滑球中心線到床的距離：380毫米柱距離：530mm工作臺大小(前后):710mm1120mm墊大小(厚度):460mm柄大小

16、(直徑深度):70mm80mm滑球底部大小(正面和背面):460mm650mm(11)模具零件加工技術(shù)模具零件加工的核心在于工作零件、固定板和裝卸板。使用線切割技術(shù)，這種零件的加工比較容易。表7-3顯示了44圓形沖壓成型的加工工藝，表7-4顯示了6026沖壓沖壓沖壓沖壓沖孔工藝流程。表7-5顯示了模具加工過程。(12)模具裝配根據(jù)復(fù)合模具的特點(diǎn)，先安裝模具，然后安裝模具更合理，調(diào)整間距，調(diào)試，返回維修。具體過程如下。模具組裝A.仔細(xì)檢查要裝配的每個零件是否符合繪圖要求，并準(zhǔn)備虛線、位置等。B.先裝配凸模和凸模固定板，然后裝配凹模板，調(diào)整間距。C.將裝配的凸模和凹模連接到頂部模架，再次確認(rèn)間隙合理，插入銷并擰緊螺釘。壓鑄模組件A.仔細(xì)檢查要裝配的每個零件是否符合繪圖要求，并準(zhǔn)備虛線、位置等。B.首先將凸模放置在底部模架中，然后放置凸模固定板，調(diào)整間隙以避免干燥中出現(xiàn)零件損壞。然后依次安裝銷、活動塊銷、彈簧頂部橡膠塊、卸料板，確認(rèn)間距適當(dāng)后，松開卸料螺釘，擰緊緊固螺釘，再次檢查調(diào)整。C.將調(diào)整后的上下模具與導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合裝配