194级进模模具设计(含全套说明书和CAD图纸)lio.docx
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1、第 86 页级进模模模具设计计第一章 工件件的分析析.1工件件的用途途此工件是是微型电电动机、电电器元件件里的一一个关键键零件,在在电器行行业中作作为一种种连接件件使用相相当普遍遍,主要要用在电电动竞技技玩具、CCPU风风扇电机机、录音音机机芯芯等机电电传动和和微机控控制中,承承受的扭扭力和转转矩大,是是磨损最最快的部部位,成成形质量量的优劣劣直接影影响电器器元件的的质量,其其引脚部部位与电电机转轴轴接触是是否良好好将严重重影响整整台设备备的正常常运行。该工件由由圆弧与与直线对对称组成成,尺寸寸精度要要求较高高。如果果尺寸满满足不了了产品设设计要求求,将对对产品整整个传动动机构造造成严重重影响
2、可可能使传传动机构构接触不不良,不不能正常常工作。其其次本身身的形状状较为复复杂,多多种不同同性质的的冲压工工艺为一一身,因因此形成成具有一一定难度度。其厚厚度很薄薄,体积积小,全全长只有有15mmm。将将外形视视为冲孔孔,则其其他需要要冲的孔孔有4个个,其中中两个11.2mmm 的的球形盲盲孔因材材质薄可可在冲UU形槽时时直接用用球头凸凸模局部部胀形将将板料拉拉伸成凸凸起或凹凹进形状状,起伏伏成形(又又名压肋肋、压凸凸包、球球包成形形)。2.冲裁裁工序要求冲裁裁件形状状尽可能能简单、对对称、避避免复杂杂形状的的曲线,并并在许可可情况下下,把冲冲裁件设设计成少少、无废废料排样样的形状状以减少少
3、废料。由由上图可可知,总总长1.6mmm和总长长4mmm的矩形形孔两端端用圆弧弧连接,有有利于模模具加工工。若工工件的转转角处RR小于00.5tt或以尖尖角过渡渡时,不不仅会使使凹模热热处理时时发生淬淬裂,而而且冲压压时,在在凸凹模模尖角处处也容易易磨损,影影响冲裁裁件的加加工精度度。该产产品样图图各直线线或曲线线连接处处已尽量量避免锐锐角和尖尖角,采采用很多多45倒角,若若采用镶镶拼模可可不用圆圆角相连连以免除除其后附附加工序序,满足足图纸要要求并节节省材料料。为利利于模具具制造,提提高模具具寿命,在在冲裁件件未标注注倒角的的四周,线线段夹角角a=90时落料料模最小小圆角半半径取00.188
4、t,冲冲孔模最最小圆角角半径取取0.220t;a2.55t。当当H22.5tt时,则则应在弯弯曲部位位加工出出槽,使使之便于于弯曲,或或者加大大此处的的弯边高高度H,在在弯曲后后再截去去加高的的部分。4)工艺艺孔、槽槽及缺口口在一些弯弯曲工件件的工艺艺设计中中,为了了防止材材料在弯弯曲出受受力不均均匀而产产生裂纹纹、角部部畸变等等缺陷,应应预先在在工件上上设置弯弯曲工艺艺所要求求的孔、槽槽或缺口口,即所所谓工艺艺孔、工工艺槽或或工艺缺缺口。如如图3-8a所所示,压压弯后难难以形成成理想的的直角,甚甚至将产产生裂纹纹或使支支架在HH处变宽宽,若如如图所示示在该处处弯曲前前加工出出MN的的缺口,则
5、则能得到到较好的的弯曲成成形。图图3-88b所示示为在弯弯曲处KK预冲工工艺孔可可以防止止偏移,得得到正确确的形状状和尺寸寸。对于需经经过多次次弯曲才才能成形形的工件件,如图图3-88c所示示,可以以在图中中D位置置增加定定位工艺艺孔,作作为压弯弯工序的的定位基基准,这这样虽然然经过多多次弯曲曲工序,仍仍能保证证其对称称性和尺尺寸要求求。为防止毛毛坯的偏偏移,在在设计模模具时应应该考虑虑增加压压料板、定定位销等等定位元元件。33.5mmm引脚脚处可以以以1.2的球球形凹包包为定位位工艺孔孔来保证证左、右右引脚形形状与尺尺寸的对对称性要要求。因因为直立立部分宽宽度为(22.4-1.77)/22=
6、0.35mmm22.50.111不需需开工艺艺槽,且且45的倒角角也有利利于底侧侧边作775/2弯弯曲时的的稳定性性。5)孔与与弯曲处处的最小小距离工件在弯弯曲线附附近有预预先冲处处的孔,在在弯曲后后由于弯弯曲时材材料的流流动,会会使原有有的孔变变形。为为了避免免这种情情况,必必须使这这些孔分分布在变变形区外外的部位位。如图图3-99所示,设设孔的边边缘至弯弯曲半径径R中心心的距离离为L,则则应满足足下列关关系: 当tt2mmm时,LLt。该工件tt=0.11mmm2mmm,盲孔孔到弯曲曲半径中中心的距距离为00.81.22/2=0.220.11,弯弯曲后不不会使原原有的盲盲孔变形形,满足足工
7、艺要要求工件不能能满足上上述要求求时,可可采用冲冲模设计计应用实实例图图3-110所示示的方法法,以保保证孔的的正确性性。6)冲裁裁毛刺与与弯曲方方向弯曲件的的毛坯往往往是经经冲裁落落料而成成的。其其冲裁的的断面以以面是光光滑的,另另一面是是有刺的的。弯曲曲件应尽尽量使有有毛刺的的一面作作为弯曲曲件的内内侧,如如图3-11aa所示,当当弯曲方方向必须须将毛刺刺面置于于外侧时时,应尽尽量加大大弯曲半半径,如如图3-11bb所示。参考冲冲模设计计手册图图4-222,由由冲模模设计应应用实例例表33-2中中性层位位置因数数K与RR/t比比值的关关系105处折弯弯处 垂垂直于纤纤维方向向R=11t=0
8、0.111,K=0.331。对对V形件件,由表表3-44V形弯弯曲回弹弹值,根根据力学学性能以以30CCrMnnSiAA近似计计算。弯弯曲角度度为1005时,回回弹角度度为13075处处折边处处 平平行于纤纤维方向向R=33t=00.333,K=0.442对两两个管脚脚的U形形件,参参照冲冲模设计计手册图图4-113钝角角U形弯弯曲模的的尺寸差差,R=0.22与折边边的圆角角过渡可可以有效效的防止止拉裂和和截面畸畸变。为为防翘曲曲可以采采用带侧侧板的弯弯曲模,阻阻止材料料沿弯曲曲线侧向向流动。4.冲压压件的精精度冲压加工工与任何何机械加加工一样样,也有有其自身身的加工工精度范范围。在在实际生生
9、产中,由由于影响响加工精精度的因因素太多多,因此此对冲压压件的精精度要求求不宜太太高。若若精度要要求过高高势必给给工艺设设计,模模具设计计和制造造都带来来困难,有有时则需需增加整整形,整整修等冲冲压工序序,甚至至机加工工等工序序才能达达到工件件的要求求。对冲压件件进行设设计要根根据其功功用和要要求标注注尺寸公公差、形形位公差差等质量量指标;在对冲冲压件进进行工艺艺过程设设计时,必必须考虑虑这些质质量指标标。冲压件的的精度主主要从其其尺寸精精度,冲冲截断面面粗糙度度,毛刺刺高度三三个方面面的指标标来衡量量,在不不影响冲冲压件使使用要求求的前提提下,应应采用经经济级尺尺寸精度度,以便便简化模模具结
10、构构,方便便模具制制造与维维修,从从而降低低生产成成本。锡青铜带带的厚度度偏差由由冲模模设计手手册表表D-119,厚厚度00.0990.112时普普通级偏偏差为0.0010,基本尺尺寸为22的宽边边,公差差为0.02mmm=220umm,查机机械设计计手册软件版版R2.0精精度高于于IT88,为精精密级要要求锡青铜线线的抗拉拉极限强强度据GGB/TT 12239.6-119922直径(mm)=00.12.55时抗拉拉强度b=5550 MPaa.作为为宽度很很小,精精度很高高的异形形件,级级进冲裁裁可达到到IT558级精精度,可可以满足足上述要要求圆球凹进进部位尺尺寸0.45在在材料厚厚度0.1
11、11,零零件尺寸寸介于11050之之间时偏偏差在IIT100级以上上。对于于普通冲冲裁件,其其经济精精度不高高于ITT11级级,冲孔孔件比落落料件高高一级,如如果工件件精度高高于上述述要求,则则需要在在冲裁后后整修或或采用精精密冲裁裁锡青铜带带的长度度15.20.11,基本本尺寸大大于100至188mm,IT110级精精度.折折弯部位位处9.70.11为ITT10级级, 其其它尺寸寸精度均均未作要要求,可可采用普普通经济济冲裁。对对于冲压压件中未未注公差差的尺寸寸,可有有两种方方法确定定其公差差等级:按国标标(GBB)ITT12IT114标准准公差等等级选取取;或按按行业标标准(JJB)AA、
12、B、CC、D四四个精度度等级选选取。5.冲压压件尺寸寸标注冲压件的的尺寸标标注应符符合冲压压工艺的的要求。一一般情况况下,在在标注冲冲压件时时应遵循循以下原原则:()冲冲压件的的各尺寸寸数值,若若在结构构使用上上没有特特殊要求求时,应应选用整整数或偶偶数,以以有利于于冲压工工艺计算算及模具具设计。()冲冲压件在在使用上上如果没没有配合合尺寸要要求,其其尺寸尽尽量不要要标注公公差,一一般可按按自由公公差处理理。()对对弯曲或或拉深成成形的工工件,应应允许其其壁部有有变薄现现象。()冲冲压件的的尺寸基基准应尽尽可能与与冲压加加工的定定位基准准重合,这这可避免免尺寸的的加工误误差。()冲冲压件上上孔
13、的位位置尺寸寸基准应应尽可能能选择在在冲压过过程中自自始至终终不参加加变形的的面或线线上。()拉拉深件的的径向,只只允许标标注外形形尺寸或或内形尺尺寸,不不允许两两者同时时标注。本冲裁件件的尺寸寸基准与与制造模模具时的的定位基基准重合合,1.9mmm的凹孔孔中心距距不会随随模具磨磨损增大大,避免免产生基基准不重重合的误误差,比比较合理理6.经济济分析所谓经济济性,就就是以最最小的耗耗费取得得最大的的经济效效果。也也就是生生产中的的“最小最最大”原则。在在冲压生生产中,保保证产品品质量,完完成产品品数量,品品种计划划,劳动动安全,环环境保护护的前提提下,产产品成本本越低,说说明企业业经济效效果越
14、大大。由以上技技术分析析,仅需需要在精精度高于于1T110的冲冲裁部位位20.002与00.50.002处局局部加以以整修或或采用精精密冲裁裁工艺,对板料施加测向压力,使变形达三向压力状态。(1)采用V型齿圈压板(2)采用极小的冲裁间隙(3)具有反向顶力的顶板(4)落料凹模或冲孔凸模做成R0.01-0.03的圆角,获得纯剪切分离的冲裁断面。从经济角度考虑,采用(2)光洁冲裁的方法;其他部位的尺寸精度要求可以通过普通冲裁达到生产工艺要求. 采取一冲三的结构,多个工件同时成形。本产品的的材料是是QSnn6.55-0.1 。我国的材材料基本本上采用用前苏联联的标号号。7.材料料的分析析锡青铜有有较好
15、的的机械性性能;耐耐磨、耐耐低温、耐耐蚀、可可焊,工工业上变变形锡青青铜多可可用作弹弹性元件件以及耐耐磨抗磁磁零件。磷磷能有效效的进行行脱氧增增加合金金的流动动性。锡锡青铜是是工业上上广泛使使用的弹弹性材料料。而国标中中:厚度0.050.115mmm时,宽宽度容许许203000mm电刷作为为永磁直直流微电电机的关关键零件件,起导导电和换换向作用用。其所所选材料料要求不不但要有有较好的的导电性性、弹性性和抗疲疲劳性,而而且要有有较好的的冲压成成形性能能。为此此,本文文选用材材料QSSn6.51,厚厚度为00.1mmm的带带料,剪剪床下料料选取材料料=锡青青铜QSSn6.5-00.1弹性模量量EG
16、paa=1113 切切变模量量GGpaa=411 泊松比=0.320.335 抗剪剪强度MPPa=4480 抗拉强度度bMPaa=6550 屈服服强度sMMPa=5466特性及应应用=锡锡青铜、磷磷青铜,有有高的强强度、弹弹性、耐耐磨性和和抗磁性性,在热热态和冷冷态下压压力加工工性良好好,对电电火花有有较高的的抗燃性性,可焊焊接和钎钎焊,切切削性好好,在大大气和淡淡水中耐耐蚀。用用于制作作弹簧和和导电性性好的弹弹簧接触触片,精精密仪器器中的耐耐磨零件件和抗磁磁零件,如如齿轮、电电刷盒、振振动片、接接触器。由工程程材料及及应用表表8-88常用青青铜的牌牌号、成成分、性性能及用用途:QSn66.5
17、-0.11属于压压力加工工锡青铜铜,第一一主加元元素锡含含量Wssn=66.07.00,具有有很好的的冷变形形塑性,其其他Wpp=0.51.00,余量量为Cuu加工硬化化状态的的力学性性能:bb=4000Mbb,=665硬度800HB;6000退火状状态下的的力学性性能:bb=6000Mbb,=1180硬度1880HBB由生产加加工图纸纸,纬氏氏硬度为为HV=P/SS,由于于不同硬硬度法测测得的硬硬度无可可比性,据据工程程材料及及应用附附录A,GGB11172-74,HHV16602000换算应应相当HHBS11481811,为半半硬(YY2)锡锡青铜第二章 冲压压模具选选型1.模具具的介绍绍
18、 模具具是指制制造零部部件时使使用的各各种剪切切冲裁、成成型用的的“模型工工具”。换句句话说,能能够按照照预先设设计好的的图样或或格式,制制造出固固定形式式的制品品式样模模型或工工具,皆皆属于模模具的范范畴。 在钣金金冲压加加工模具具(Diies forr Shheett Meetall Woorkiing)方方面,其其应用的的模具泛泛称“冲压模模具”(Sttamppingg Diies)或或“冲床模模具”(Prresss Diies),因因而简称称为冲模模。其加加工内容容以薄金金属板的的冲裁与与成型为为主要加加工对象象。同时时,塑料料板、皮皮革、纸纸板、布布料、橡橡胶、软软木(CCorkk)
19、、云云母(MMicaa)等非非金属板板的剪切切冲裁、落落料及冲冲孔等方方面也常常使用。 冲压模模具的主主要类型型见表类型模具名称称冲裁加工工用模具具Diess foor SSheaarinng&CCutttingg落料模具具(Bllankkingg Diies)冲孔模具具(Puunchhingg Diies;Pieerciing Diees)模具(SSheaarinng DDiess;Cuuttiing Diees)冲孔落料料模具(PPuncchinng&BBlannkinng DDiess)复合落料料模具(Commpouund Blaankiing Diees)冲切模具具(Hoolloow
20、CCutttingg Diies)多列落料料模具(Mullti-Roww Bllankkingg Diies)剪切模具具(Trrimmmingg Diies)刮边模具具(Shhaviing Diees)冲口模具具(Nootchhingg Diies)其他弯曲加工工用模具具Diess foor BBlenndinng普通弯曲曲模具(Regglarr Beendiing Diees)凸轮弯曲曲模具(Camm Acctioon BBenddingg Diies)剪开弯曲曲模具(Sliittiing&Benndinng DDiess)弯曲落料料模具(Benndinng&BBlannkinng DDie
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