模具设计专业课程设计-支架的冲孔落料级进模设计enap.docx
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1、前言改革开放放以来,随随着国民民经济的的高速发发展,市市场对模模具的需需求量不不断增长长。近年年来,模模具工业业一直以以15%左右的的增长速速度快速速发展,模模具工业业企业的的所有制制成分也也发生了了巨大变变化,除除了国有有专业模模具厂外外,集体体、合资资、独资资和私营营也得到到了快速速发展。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。
2、例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。导柱式冲冲裁模的的导向比比导板模模的准确确可靠,并能保保证冲裁裁间隙的的均匀,冲裁的的工件精精度较高高、模具具使用寿寿命长,而而且在冲冲床上安安装使用用方便,因因此导柱柱式冲裁裁模是应应用最广广泛的一一种冲模模,适合合大批量量生产。尤其是在我国加入WTO之后,在全球化经济竞争的市场的环境下,为生产符合“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”等要求服务的模具产品,研究、开发、改进模具生产设备与模具设计方式更具有深远
3、的现实意义和紧迫性。目录一. 前言1二. 任务书3三. 工艺分析析4四. 工艺方案案的确定定4五. 冲孔落料料工作部部分 工工艺设计计 1.计算算毛坯尺尺寸5 22.画排排样图6 33.计算算冲压力力8 44.计算算中心压压力9 55.凸凹凹模刃口口尺寸的的计算9 66.压力力机的选选择111 77.落料料冲孔级级进模部部分尺寸寸校核122六.弯曲曲模工作作部分 工工艺计算算1.弯曲曲工件的的毛坯尺尺寸计算算144 22.弯曲曲力计算算155 33.凸模模与凹模模的圆角角半径155 44.弯曲曲模凸凹凹模间隙隙177 55.凸、凹凹模工作作尺寸18 66.冲压压设备的的选择199 77.模具具
4、的总体体结构200 88.主要要零部件件的设计计及选择择211 99.模具具制造装装配要点点233八.心得得与体会会224九.参考考文献226任务书一、课题题名称:支架的的冲孔落落料级进进模设计计二、工件件图:三、设计计要求:1绘制制该工件件制作所所需的模模具总装装图。(AA1图纸纸)2绘制制该模具具的凸模模、凹模模零件图图一套。3编写写完整的的设计说说明书。4将说说明书装装订成册册,各图图纸折成成A4大大小。5将以以上所有有资料装装于档案案袋里,并并在封面面写上班班级、名名字和学学号。四、 设计期限限:20007年年6月225日 至20007年年6月229日工艺分析析 该制制件形状状简单,尺
5、尺寸较小小,厚度度适中,一一般批量量,属于于普通冲冲压件,应应注意以以下几点点: 1)22X4.55mm两两孔壁距距及周边边距仅22.2552.5mmm,在设设计模具具时应加加以注意意 2)制制件为对对称弯曲曲,控制制回弹是是关键 3)制制件较小小,从安安全上考考虑,要要采取适适当的取取件方式式 4)有有一定的的批量,应应该重视视模具材材料和结结构的选选择,保保证一定定的模具具寿命工艺方案案的确定定根据制件件工艺性性分析,其其基本工工序有落落料、冲冲孔和弯弯曲三种种。按其其先后顺顺序组合合,可得得如下方方案1. 冲孔落落料弯曲 级级进模完完成冲孔孔落料,单单工序模模完成弯弯曲2. 落料冲冲孔弯
6、曲 单单工序模模分别完完成落料料,冲孔孔,弯曲曲 方案案2)属属于单工工序冲压压。由于于此制件件生产批批量较大大,尺寸寸较小,这这种方案案生产率率低,操操作不安安全,故故不宜采采用。 方案案1)冲冲裁件内内外所能能达到的的经济精精度为IIT144将以以上精度度与零件件简图中中所标注注的尺寸寸公差相相比较,可可认为该该零件的的精度要要求能够够在冲裁裁加工中中得到保保证其其它尺寸寸标注、生生产批量量等情况况,也均均符合冲冲裁的工工艺要求求,故决决定采用用利用导导板或导导柱导套套进行定定位、刚刚性卸料料装置、自自然漏料料方式的的落料冲冲孔级进进模进行行加工.工艺设计计1) 计算毛坯坯尺寸 相对对弯曲
7、半半径为 R/t=11/0.8=11.2550.5式中 RR弯曲曲半径(mmm) T料厚厚(mmm)可见,制制件属于于圆角半半径较大大的弯曲曲件,应应先求弯弯曲变形形区中性性层曲率率半径pp(mmm)。由由文献2中中性层的的位置计计算公式式P=R+Xt式中 X由实验验测定的的应变中中性层位位移系数数。 由文文献22表44-4应应变中性性层位移移系数XX值,查查出X=0.334P=(11+0.340.88)=11.2772mmm 由文文献33圆角角半径较较大(rr0.5t)的的弯曲件件毛坯长长度计算算公式L=l11+l22+/1880*(rr+xtt)式中 L毛坯展展开总长长度弯弯曲中心心角()
8、 xx中心心层位移移系数,见见表4-7由图1可可知L=2(ll1+ll2)+l3+4/1880*(rr+xtt)查表4-5,当当r/tt=1.25时时,x=0.334,可可得 L=44+2(7.95+4.44)+4490/1800(1+0.3340.88) =228.77+7.9988=366.688837(mmm) 图图12)画排排样图(1)冲冲裁件的的面积分析零件件的形状状特点及及精度要要求,考考虑采用用采用直直排有废废料排样样方式,如图22所示.图2 冲冲裁件计算冲裁裁件的面面积A A=336.66889-22 r-(999-R) =336.66889-223.1142.225-(999
9、-33.1444.55) =3330.1922-311.79925-17.4155 =2280.98445mmm(2)搭搭边值、切切口宽与与条料宽宽度的确确定 由由文献3表表3-117条料料宽度公公差、表3-18侧侧刃裁切切的条料料的切口口宽F,得得 FF=0.5mmm =0.15 由文文献33表33-166搭边值值的确定定,得 a11=0.8 a=11.0本设计中中采用侧侧刃定距距的模具具,故按按下式计计算:条料宽度度 B0-=(DDmaxx+2aa+nbb1)0-导料板间间的距离离 AA=B+Z=DDmaxx+2aa+nbb1+Z其中查表表3-117033-188得: 保证间间隙Z=0.5
10、55mmm,条料料宽度的的单向负负偏差=0.115mmm。条料宽度度:B110-=(DDmaxx+2aa)0-=(366.6888+2*11+2*1.55)0-0.15=410-0.15步距:SS=9+0.88=9.8导料板间间的距离离:A11=B+Z=DDmaxx+2aa+Z=36.6888+2*1+22*1.5+0.555=41.55mmm图3排样样图查文献1表表4-11,选板板材规格格为12200mmmX6600mmmX00.8mmm,每每块可剪剪6000mmXX41mmm,材材料剪裁裁利用率率达999.9%3) 材料利用用率计算算 由文文献22材料料利用率率通用计计算公式式:=A。/A
11、X1100%式中 A。得到到制件的的总面积积(mmm) A一个个步距的的条料面面积(LLXB)(mmm)得=2280.98445/(99.6*41.55)XX1000%=770.444%3)计算算冲压力力(1)冲冲裁力FF冲F冲=LLtb或F冲=KLLt。式中 K系数,KK=1.3 LL冲裁裁周边长长度(mmm)。材料的的抗剪强强度(MMPa)b材料的的抗拉强强度(MMPa)得 b=29954430(MMPa)(为为方便计计算,取取4000(MPPa)F冲=4400*0.88*(22*4.5*33.144+9*3.114+22*288+2*9+55)N =43.3KNN(2)卸卸料力根据冷冷冲
12、压模模具设计计与制造造(北北京航空空航天大大学出版版社,王王秀凤主主编)提提供的表表2.110得F卸=00.055*4333000N=221655N (3)顶出力力根据冷冷冲压模模具设计计与制造造(北北京航空空航天大大学出版版社,王王秀凤主主编)提提供的表表2.110得F顶=00.088*4333000N=334644N(4) 选择冲床床时的总总冲压力力: F总总=F冲冲+F卸卸+F顶顶=4333000+21160+34664=4489224N初选压力力机 查文献献2表1-8开式式双柱可可倾压力力机参数数,型号号规格为为J233-2554)计算算压力中中心 因冲冲裁件尺尺寸较小小,冲裁裁力不大
13、大,且选选用了双双柱导柱柱式模架架,估计计压力中中心是在在模架的的中心,不不会超出出模柄端端面之外外,因此此不必详详细的计计算压力力中心的的位置5)计算算凸、凹凹模尺寸寸: 本本制件形形状简单单,可按按配作法法加工计计算刃口口尺寸。由于零件件是由冲冲孔、落落料两道道工序完完成的,所所以落料料以凹模模为基准准尺寸,冲冲孔以凸凸模为基基准尺寸寸,计算算如下:1) 凹模磨损损后变大大的尺寸寸(ITT14)A1(227),AA2(99)A33(R44.5)计算公式式为:查表3-8得xx1=xx2=xx3=00.5 图42) 凸模磨损损后变小小尺寸 BB凸1=4.55 计计算公式式为由文献3表表3-44
14、冲裁模模初始双双面间隙隙Z得到到Zmiin=00.0772 Zmmax=0.1104,落落料凸模模刃口尺尺寸按凹凹模实际际刃口尺尺寸配作作,冲孔孔凹模刃刃口尺寸寸按凸模模刃口尺尺寸配作作,保证证双面间间隙值00.0772mmm0.1044mm。3) 侧刃尺寸寸: 侧侧刃为标标准件,根根据送料料步距和和修边值值查侧刃刃表,按按标准取取侧刃小小尺寸。由文献4表表5-332侧面面切口值值尺寸得得 侧侧刃宽度度B=66mm, L=50mmm间隙取在在凹模上上,故侧侧刃孔尺尺寸为: BB=6.12 (mmm) L=550.112(mmm)压力机的的选择根据压力力机选用用原则:l 在中小型型冲压件件生产中
15、中,主要要选用开开式压力力机l 对于冲孔孔,落料料等施力力行程很很小的冲冲压工序序,可直直接选用用公称压压力大于于或等于于冲压所所需工艺艺力总合合的压力力机。首先冲床床的公称称压力应应大于计计算出的的总压力力;最大大闭合高高度应大大于冲模模闭合高高度+55mm;工作台台台面尺尺寸应能能满足模模具的正正确安装装。按上上述要求求,结合合工厂实实际,可可称用JJ23-15开开式双柱柱可倾压压力机。并并需在工工作台面面上配备备垫块,垫垫块实际际尺寸可可配制。双柱可倾倾压力机机J233-255参数:公称压力力:2550KNN 滑块行程程:655mm 最大闭合合高度:2700mm 连杆调节节量:555mm
16、m 工作台尺尺寸(前前后左右):37005600垫板尺寸寸(厚度度):550mmm模柄尺寸寸(直径径深度):4060最大倾斜斜角度:冲孔落料料级进模模部分尺尺寸校核核1.冲孔孔落料级级进模模模总图 图图5装配配图2凸模外外形尺寸寸的确定定1.凸模模结构基基本类型型 冲裁裁中小型型零件使使用的凸凸模,一一般都设设计成整整体式,本本凸模采采用阶梯梯式,固固定部分分采用凸凸缘式,固固定方式式采用固固定板固固定。2.凸模模长度 采用固固定卸料料板,故故凸模长长度应按按下式计计算: L=h+hh+h+hh式中 h凸模模固定板板厚度,取取50mmm。h固固定卸料料板厚度度,取220mmm。h导导料板厚厚度
17、,取取8mmm h 增加加厚度,取取30mmm。则,凸模模长度 L=550+220+88+300=1088mm3其他主主要零部部件结构构 凸凸模固定定板10009045mmm;下下模卸料料板10009018mmm;4闭合高高度计算算 HH=500+900+200+300-5=1855mm, 900mm为为凸模长长度,-5mmm是考虑虑弯曲模具具工作部部分工艺计算算1.弯曲曲工件的的毛坯尺尺寸计算算根据原始始数据可可得t =00.8 r =1所以r/t =1/0.88 = 1.225 0.55 所以 根据据冷冲压工工艺及模模具设计计4-4 得L= ll直1 + 2(l直2 +ll直3)+44l弯
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