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文档简介

目录一、 设计任务书2二、 冲压工艺性及工艺方案的确定3三、 主要设计计算4四、 模具总体设计8五、 主要零部件设计8六、 冲压设备的选定12七、 设计小结13八、 参考文献13一、 课程设计任务1、 题目:冲孔、落料复合模2、 零件: 材料:Q235 厚度:2.0mm批量:大批量3、 任务内容:(一)工艺设计 1、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算: 毛胚计算 工序件计算或排样图 3、工艺方案的确定 工序的确定 基准和定位方式的选择(2) 模具设计 1、总图 2、零件图组员:张宏伟(组长)王东 张冰 董雁 刘宏 王淞 龙飞飞 二、冲压工艺性及工艺方案的确定一、工艺性分析1、材料 零件的材料为Q235普通碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。2、结构 该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚(见参考文献表2.9.5),故可以考虑复合冲压工序。3、精度 零件外形:800.07属于10级精度,600.05属于9级精度。零件内形: 属9级精度。孔间距:420.08属11级精度(均由参考文献精度附录一查得)。因零件边有90o的尖角,应以圆弧过渡,查参考文献表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。4、结论 可以冲裁。二、冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三种工艺方案:方案:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。方案:落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案:冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。方案只需要一套模具,冲压件的形位精度和尺寸易于保证,且生产效率也高。尽管模具结构较方案复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案也只需要一套模具,生产效率高,但零件的冲压精度不易保证。通过以上三种方案的分析比较,对该冲压件生产以采用方案为佳。三、主要设计计算(1)排样方式的确定及计算2.22.02.0查参考文献表2.5.2,查得:取两工件间的最小搭边:a1=2.0mm 侧面搭边值:a=2.2mm 由下表计算可知条料宽度mm,步距62.2mm。查参考文献第8页选取t=2.0mm,950mm2000mm的钢板。一个步距材料利用率90.3%(计算见下表)。每条钢板可剪裁为11张条料(85.5mm2000mm)每张条料可冲32个工件,故每张材料利用率为88.9%(计算见下表) 确定后的排样如下图: (2)冲压力的计算该模具采用倒装式复合模,拟选弹性卸料,刚性出件,冲压力的相关计算见下表。排样冲压力计算表计算分类项目公式结果备注排样冲裁件面积AA=80604800mm2条料宽度BB=(D+2a+C)0-85.50-0.6mm查参考文献表2.5.5取 C=0.5mm,表2.5.3取=0.6步距SS=60+ a1=62.262.2mm一个步距材料利用率90.3%一张钢板材料利用率88.9%n=1132=352件冲压力落料力=KLtb=1.32802300218.4KN查参考文献表1.3.6取b =300MpaL=112.8mm冲孔力=KLtb=1.3(216)230078.37KNL=2推件力=n=60.05578.3725.86KNn查参考文献表2.6.1取=0.055卸料力=0.05288.410.92KN查参考文献表2.6.1取=0.05 总冲压力=+=218.4+78.37+10.92+25.86333.55KN(3)压力中心的确定该工件尺寸,形状对称,因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O上。(4)工作零件刃口尺寸的计算查参考文献表2.3.3取,磨损系数x=1尺寸及分类计算公式结果备注落料600.05模具凹模按七级制造,凸模按六级制造。均由参考文献附录一查得,且均满足:-800.07冲孔中心距420.08(5)卸料橡胶的设计计算采用 JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体项目公式结果备注卸料板工作行程=+t+4mmmmANGJIA650.9-1995 为凹凸模凹进卸料板的高度1mm为凹凸模冲裁后进入凹模深度1mm橡胶工作行程=+9mm为凹凸模修磨量,取5mm每个橡胶承受的载荷=2.73KN选用4个圆筒形橡胶拟选橡胶查参考文献表4.10.1和表4.10.2根据和初选 JB/T 7650.9-1995橡胶橡胶预压缩量=10%4mm一般取=(10%15%)校核橡胶自由高度0.35=14mm+=13mm合适橡胶压缩量0.35橡胶的安装高度=-36mm四、 模具总体设计(1)模具类型的选择 由冲压工艺性分析可知,采用复合冲压,所以模具类型为复合模。(2)定位方式的选择 该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。(3)卸料、出件方式的选择 倒装式复合模,采用弹性卸料,刚性出件。(4)导向方式的选择 为方便安装调整,同时为送料的方便,故采用后侧导柱模架。五、 主要零部件设计一、 工作零件的设计(1)落料凹模凹模的厚度:H=kb(15mm) =0.3080=24mm(参考文献表2.9.5)凹模的壁厚:C=(1.52)H(3040mm)凹模宽度:B=b+2c=80+240=160mm凹模长度:L=160mm(查参考文献表4.11标准JB/T7643.1-2008取得) 凹模厚度:由上计算厚度24mm,将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm。 得凹模轮廓:16016014mm(2)凹凸模 高度:L=+h+=20+35+10=65mm如下图式中:为凹凸模固定板厚度(查参考文献表4.11初选16016020mm),弹性卸料板厚度(初选16016010mm),h为增加高度(冲压时橡胶高32mm+凹凸模高过卸料板3mm=35mm)。(3)冲孔凸模 结合工件外形考虑加工,将凸模设计成直通式凸模,与凸模固定板按H7/m6配合。其总长度:L=+=14+12+24=50mm式中各参数如上图中: 凹模厚度、空心垫板厚度(查参考文献表4.11初选16016012mm)、凸模固定板厚(查参考文献表4.11初选16016024mm)。经查圆柱头直杆圆凸模标准,采用: 50 JB/T 5825-2008 的凸模。二、 定位零件的设计(1) 挡料销:因模具采用橡胶弹性卸料,且卸料橡胶安装高度36mm较高。为方便挡料,采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献表2.9.7得挡料销高出卸料板3mm,卸料板厚10mm,故取挡料销H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。(2) 导料销: 使用两个导料销,采用橡胶弹顶导料装置。查参考文献表2.9.7得导料销高出卸料板68mm,卸料板厚10mm,故取导料销H=18mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。三、 出件装置的设计:采用刚性出件,由推杆直接推动推件块,将凹模内的工件推出。根据推杆连接的各板高度,和模柄孔径查参考文献表4.14.4取带肩推杆:A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同,考虑凹模厚度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素,取高度16mm。四、 卸料部分的设计: 卸料板:由活动挡料销和导料销安装高度:选用卸料板轮廓16016010mm 卸料螺钉:模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径12.5mm,查标准取M8X60 JB/T 7650.5-2008卸料钉尾部有足够的形成空间,卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凹凸模端面1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。五、 模架及其它零部件的设计和选用模架:160X160X180220 GB/T 2851-2008上模座:160X160X40 GB/T 2855.1-2008下模座:160X160X45 GB/T 2855.2-2008导柱:28X170 GB/T 2861.1-2008导套:28X100X38 GB/T 2861.3-2008凸凹模固定板:160X160X20 JB/T 7643.2-2008凸模固定板:160X160X24 JB/T 7643.2-2008上垫板:160X160X8 JB/T 7643.3-2008空心垫板:160X160X12模柄: B 50X110 JB/T 7646.1-2008该模具的闭和高度:H闭=H上模座+H垫+L+H+H下模座-h2 =40+8+50+65+45-1=207mm式中:L为凸模长度50mm, H凹凸模厚度65mm, h2凸模进入凹凸模的深度1mm。六、 冲压设备的选定根据总冲压力=333.55KN,模具闭合高度207mm,冲床工作台面的尺寸,选用J23-40其主要设计参数如下: 公称压力;400KN滑块行程:120mm最大装模高度:220mm工作台尺寸(前后左右):480mm 710mm模柄孔尺寸; 50mm70mm最大倾斜角度:30o机床工作台孔尺寸(直径前后左右):250150300因下模座外形尺寸(前后左右):254250小于机床工作台孔的尺寸故需加垫板:材料45见如右图的零件图。七、 设计小结作为模具专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成,心理有一种说不出的轻松,设计过程中遇到了许多的问题,在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要感谢老师对我的指导和督促,给我指出了正确的设计方向,使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先,我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深;其次,本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程,使我们对以前所学知识有了更深一步的认识及运用。本

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