引線片沖壓級進模設計【沖壓模具設計稿】
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XXXX 學 院 畢業(yè)設計(論文) 題 目 : 引 線 片 多 工 位 級 進 模 設 計 專 業(yè) : XXXX 班 級 : XXX 學 號 XXX 學 生 姓 名 : XX 指 導 老 師 : XXX 起 迄 日 期 : XXXXX 2013 年 X 月 第頁 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 中 文 摘 要 本 次 課 程 設 計 是 完 成 引 線 片 多 工 位 級 進 模 設 計 。 采 用 沖 孔 、 落 料 工 藝 。 設 計 中 分 析 工 件 的 沖 壓 工 藝 性 。 設 計 了 排 樣 , 選 擇 了 最 近 排 樣 方 式 , 計 算 了 尺 寸 、 沖 壓 力 、 卸 料 力 、 刃 口 尺 寸 和 模 具 壓 力 中 心 點 坐 標 , 根 據(jù) 刃 口 尺 寸 對 各 個 板 進 行 設 計 和 計 算 , 根 據(jù) 凹 模 輪 廓 尺 寸 選 擇 了 標 準 模 具 規(guī) 格 和 其 他 裝 置 的 設 計 。 進 行 了 模 具 總 體 結 構 、 主 要 零 部 件 的 設 計 , 繪 制 了 落 料 、 沖 孔 的 級 進 模 具 裝 配 圖 和 各 個 板 以 及 成 型 零 件 的 零 件 圖 。 關 鍵 詞 : 多 工 位 級 進 模 設 計 、 沖 壓 工 藝 、 裝 配 圖 、 零 件 圖 。 第頁 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 ( 論 文 ) 外 文 摘 要 ABSTRACT This design carries on blanking,the piercing progressive dies design.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on yhe detaiked craft plan determination to the product.According togeneral step which the press die designs,calculated and has designed on this set of mold main spare part,for example:The punch,the matrix,the punch plate,the backing strip,the matrix plate,stripper plate,stop pin and so on.The die sets uses the standard mould bases,has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination to the working elements and the press specification.In additiong,this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap conveniently;Complete the analysis and design of die.Mapping the entire assembly drawings and parts diagram.Fell in the contour,increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words:mold,blanking,punching,bending,die,punch,insert 第 III 頁 目 錄 前 言 .1 第 一 章 工 藝 設 計 .2 1.1 產(chǎn) 品 介 紹 .2 1.2 產(chǎn) 品 工 藝 性 分 析 .3 1.3 工 藝 方 案 的 確 定 .4 第 二 章 排 樣 設 計 .4 2.1 毛 坯 排 樣 設 計 .5 2.2 刃 口 分 解 設 計 .8 2.3 工 序 排 樣 設 計 .8 2.3.1 工 序 排 樣 設 計 原 則 .8 2.3.2 工 序 排 樣 .9 2.3.3 工 序 排 樣 相 關 參 數(shù) 的 確 定 .10 第 三 章 工 藝 計 算 .11 3.1 沖 壓 工 藝 力 的 計 算 .11 3.1.1 沖 裁 力 的 計 算 .11 3.1.2 彎 曲 力 的 計 算 .12 3.1.3 卸 料 力 的 計 算 .12 第 四 章 模 具 設 計 .12 4.1 模 具 概 要 設 計 .13 4.1.1 級進模的應用及特點 .13 4.1.2 級進模結構設計 .14 4.1.3 本次模具總體結構 .15 4.1.4 模具工作過程 .16 4.2 級 進 模 具 的 零 件 設 計 .17 4.2.1 工作零件的設計及標準的選用 .17 第 IV 頁 4.2.2 定 位 零 件 的 設 計 及 標 準 的 選 用 .24 4.2.3 卸 料 零 件 的 設 計 及 標 準 的 選 用 .25 4.2.4 導向零 件 的 設 計 .26 4.2.5 其它零件的選擇和設計 .26 第 五 章 設 備 選 擇 .30 5.1 設 備 的 選 用 原 則 .30 5.2 壓 力 機 的 校 核 .31 第 六 章 結 論 .32 致 謝 .33 參 考 文 獻 .34 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 1 頁 前 言 大 學 四 年 的 本 科 學 習 即 將 結 束 , 畢 業(yè) 設 計 是 其 中 最 后 一 個 環(huán) 節(jié) , 是 對 以 前 所 學 的 知 識 及 所 掌 握 的 技 能 的 綜 合 運 用 和 檢 驗 。 隨 著 我 國 經(jīng) 濟 的 迅 速 發(fā) 展 , 采 用 模 具 的 生 產(chǎn) 技 術 得 到 愈 來 愈 廣 泛 的 應 用 。 在 完 成 大 學 四 年 的 課 程 學 習 和 課 程 、 生 產(chǎn) 實 習 , 熟 練 地 掌 握 了 機 械 制 圖 、 機 械 設 計 等 專 業(yè) 基 礎 課 和 專 業(yè) 課 方 面 的 知 識 , 對 機 械 制 造 、 加 工 的 工 藝 有 了 一 個 系 統(tǒng) 、 全 面 的 理 解 , 達 到 了 學 習 的 目 的 。 對 于 模 具 設 計 這 個 實 踐 性 非 常 強 的 設 計 課 題 , 進 行 了 大 量 的 實 習 。 經(jīng) 過 幾 家 單 位 的 生 產(chǎn) 實 習 , 尤 其 是 在 江 蘇 省 蘇 州 市 金 泰 模 具 廠 工 模 部 長 達 三 個 星 期 的 畢 業(yè) 實 習 , 對 于 模 具 特 別 是 級 進 模 模 具 的 設 計 步 驟 有 了 一 個 全 新 的 認 識 , 豐 富 了 各 種 模 具 的 結 構 和 動 作 過 程 方 面 的 知 識 , 而 對 于 模 具 的 制 造 工 藝 更 是 實 現(xiàn) 了 零 的 突 破 。 在 指 導 老 師 的 協(xié) 助 下 和 在 工 廠 師 傅 的 講 解 下 , 同 時 在 現(xiàn) 場 查 閱 了 很 多 相 關 資 料 并 親 手 拆 裝 了 一 些 典 型 的 模 具 實 體 , 明 確 了 模 具 的 一 般 工 作 原 理 、 制 造 、 加 工 工 藝 。 并 在 圖 書 館 借 閱 了 許 多 相 關 手 冊 和 書 籍 , 設 計 中 , 將 充 分 利 用 和 查 閱 各 種 資 料 , 并 與 同 學 進 行 充 分 討 論 , 盡 最 大 努 力 搞 好 本 次 畢 業(yè) 設 計 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 2 頁 第 一 章 工 藝 設 計 1.1 產(chǎn) 品 介 紹 本 次 畢 業(yè) 設 計 產(chǎn) 品 圖 如 圖 1.1 和 圖 1.2 所 示 , 產(chǎn) 品 材 料 為 H62, 料 厚 為 0.15mm, 要 求 大 批 量 生 產(chǎn) 。 該 零 件 屬 于 典 型 的 沖 裁 件 。 圖 1.1 產(chǎn) 品 圖 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 3 頁 1.2 產(chǎn) 品 工 藝 性 分 析 產(chǎn) 品 結 構 : 該 沖 壓 件 屬 于 典 型 的 沖 裁 彎 曲 件 。 產(chǎn) 品 圖 ( 見 圖 1.1) 就 一 個 方 位 上 的 彎 曲 , 相 對 簡 化 了 設 計 難 度 , 屬 于 普 通 彎 曲 件 , 對 載 體 的 設 置 和 彎 曲 沒 太 大 的 要 求 , 對 工 藝 與 模 具 的 要 求 不 是 太 高 。 產(chǎn) 品 材 料 : 零 件 材 料 為 彈 簧 鋼 片 , 它 是 碳 素 鋼 中 的 一 種 , 強 度 不 高 但 塑 性 韌 性 很 好 。 產(chǎn) 品 尺 寸 : 該 沖 壓 件 料 厚 為 0.15mm, 說 明 零 件 料 薄 , 材 料 沖 裁 具 有 一 定 的 難 度 。 最 主 要 的 是 5 個 直 徑 小 于 2mm 的 小 圓 孔 的 沖 裁 , 不 僅 要 考 慮 凸 模 的 強 度 還 需 考 慮 其 固 定 是 否 干 涉 。 產(chǎn) 品 精 度 : 產(chǎn) 品 精 度 在 零 件 圖 上 有 標 示 。 綜 合 考 慮 , 此 零 件 主 要 可 以 分 為 三 道 基 本 工 藝 :( 1) 沖 孔 ; ( 2) 落 料 。 其 中 每 道 工 藝 都 有 其 特 點 和 難 度 , 主 要 體 現(xiàn) 在 : 1 沖 孔 工 藝 的 難 點 主 要 是 沖 5 個 直 徑 為 1.5mm 的 小 圓 , 凸 模 壽 命 的 保 證 是 關 鍵 , 采 用 的 結 構 是 否 合 理 將 直 接 影 響 到 模 具 壽 命 ; 2 此 零 件 對 落 料 工 藝 的 要 求 比 較 高 , 主 要 在 排 樣 時 要 注 意 , 不 要 發(fā) 生 干 涉 。 1.3 工 藝 方 案 的 確 定 綜 合 以 上 工 藝 分 析 , 擬 訂 以 下 方 案 : 方 案 一 : 采 用 單 工 序 模 ; 優(yōu) 點 : 結 構 簡 單 易 懂 , 模 具 也 便 于 加 工 ; 缺 點 : 因 為 該 零 件 所 要 成 型 的 部 位 較 多 , 所 以 所 需 的 設 備 、 模 具 等 也 相 應 的 多 , 增 加 了 生 產(chǎn) 成 本 ; 方 案 二 : 采 用 復 合 模 ; 優(yōu) 點 : 生 產(chǎn) 效 率 高 ; 缺 點 : 模 具 結 構 復 雜 , 制 造 精 度 要 求 高 , 不 利 于 生 產(chǎn) ; 方 案 三 : 采 用 級 進 模 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 4 頁 該 零 件 形 狀 復 雜 , 需 通 過 多 次 沖 裁 工 序 才 能 完 成 , 且 要 大 批 量 生 產(chǎn) , 故 不 用 單 工 序 模 ; 復 合 模 雖 然 生 產(chǎn) 效 率 高 , 但 模 具 結 構 較 復 雜 , 制 造 精 度 要 求 高 , 不 利 于 生 產(chǎn) 制 造 且 制 造 成 本 較 高 , 所 以 不 用 復 合 模 ; 級 進 模 可 減 少 模 具 和 設 備 的 數(shù) 量 , 生 產(chǎn) 率 高 操 作 方 便 , 便 于 實 現(xiàn) 沖 壓 自 動 化 , 在 大 批 量 生 產(chǎn) 中 效 果 顯 著 。 所 以 本 次 設 計 的 產(chǎn) 品 要 求 能 大 批 量 生 產(chǎn) , 所 以 這 里 先 排 除 第 一 種 方 案 , 零 件 的 精 確 度 要 求 又 相 對 較 高 , 并 且 用 較 少 的 模 具 。 綜 上 所 述 選 用 了 第 三 種 方 案 : 級 進 模 設 計 。 第 二 章 排 樣 設 計 多 工 位 級 進 模 的 設 計 過 程 中 ,應 考 慮 的 問 題 很 多 , 但 首 先 考 慮 并 設 計 的 是 條 料 的 排 樣 圖 。 多 工 位 連 續(xù) 沖 壓 件 的 排 樣 圖 , 要 充 分 表 示 出 沖 壓 工 藝 及 沖 壓 工 步 的 順 序 , 標 注 出 送 料 進 距 、 沿 邊 、 搭 邊 的 具 體 數(shù) 據(jù) 及 工 位 間 送 進 方 式 和 沖 壓 沖 件 的 全 部 沖 壓 工 藝 及 變 形 與 分 離 過 程 。 排 樣 圖 與 模 具 的 選 型 結 構 設 計 、 沖 壓 材 料 利 用 率 、 沖 壓 生 產(chǎn) 率 和 沖 件 生 產(chǎn) 成 本 密 切 相 關 , 同 時 也 影 響 到 沖 壓 件 的 質(zhì) 量 和 模 具 壽 命 。 在 本 模 具 中 , 排 樣 設 計 總 的 原 則 是 先 進 行 沖 切 口 , 然 后 沖 裁 、 彎 曲 , 最 后 落 料 、 彎 曲 , 并 要 考 慮 到 是 否 干 涉 及 模 具 的 強 度 、 剛 度 , 結 構 的 合 理 性 。 2.1 毛 坯 排 樣 設 計 2.1.1 毛 坯 尺 寸 計 算 因為產(chǎn)品為純沖裁件所以無展開 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 5 頁 2.1.2 排 樣 類 型 圖 2.3 毛 坯 排 樣 圖 ( 1) 材 料 利 用 率 : %10BLNA 式 中 A-沖 裁 件 面 積 ( 包 括 沖 出 的 小 孔 在 內(nèi) ) ( mm2) ; N-一 張 板 上 沖 件 總 數(shù) 目 ; L-板 料 長 度 ; B-板 料 寬 度 。 比 較 兩 排 樣 圖 的 利 用 率 : 1 aA%106.3.29451 bA%10638.221 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 6 頁 比 較 兩 利 用 率 可 知 道 排 樣 ( 1) 更 好 。 2.2 刃 口 分 解 設 計 1、 刃 口 分 解 與 重 組 應 有 利 于 簡 化 模 具 結 構 , 分 解 階 段 應 盡 量 少 , 重 組 后 成 形 的 凸 模 和 凹 模 外 形 要 簡 單 、 規(guī) 則 , 要 有 足 夠 的 強 度 , 要 便 于 加 工 ; 2、 刃 口 分 解 應 保 證 產(chǎn) 品 零 件 的 形 狀 、 尺 寸 、 精 度 和 使 用 要 求 ; 3、 內(nèi) 外 形 輪 廓 分 解 后 各 階 段 間 的 連 接 應 平 直 或 圓 滑 ; 4、 分 段 搭 接 點 應 盡 量 少 , 搭 接 點 要 避 開 產(chǎn) 品 薄 弱 部 位 和 外 形 重 要 部 位 ; 5、 有 公 差 要 求 的 直 邊 和 使 用 中 有 滑 動 配 合 的 邊 應 一 次 沖 切 , 不 宜 分 段 ; 6、 復 雜 外 形 以 及 有 窄 槽 或 細 長 的 部 位 最 好 分 解 , 復 雜 內(nèi) 形 最 好 分 解 ; 7、 外 輪 廓 各 段 毛 刺 方 向 有 不 同 時 應 分 解 。 8、 刃 口 分 解 應 考 慮 加 工 設 備 條 件 和 加 工 方 法 , 便 于 加 工 。 2.3 工 序 排 樣 設 計 在 多 工 位 級 進 模 沖 壓 中 , 工 序 件 在 級 進 模 內(nèi) 隨 著 沖 床 一 次 就 向 前 送 一 個 步 距 , 到 達 不 同 的 工 序 。 由 于 各 工 位 的 加 工 內(nèi) 容 互 不 相 同 , 因 此 , 在 級 進 模 設 計 中 , 要 確 定 從 毛 坯 板 料 到 產(chǎn) 品 零 件 的 轉(zhuǎn) 化 過 程 , 既 級 進 模 各 工 位 的 所 要 進 行 的 加 工 工 序 內(nèi) 容 , 這 一 設 計 過 程 就 是 工 序 排 樣 。 2.3.1 工 序 排 樣 設 計 原 則 ( 1) 工 學 排 樣 要 保 證 產(chǎn) 品 零 件 的 精 度 和 適 用 要 求 這 里 的 產(chǎn) 品 的 精 度 要 求 要 達 到 IT12; ( 2) 工 序 應 盡 量 的 分 散 , 以 提 高 模 具 壽 命 , 簡 化 模 具 結 構 ; ( 3) 沖 孔 在 前 , 外 形 沖 切 和 落 料 在 后 ; ( 4) 當 沖 裁 力 比 較 大 時 可 以 設 計 個 空 位 在 那 , 這 樣 能 保 證 模 具 的 使 用 壽 命 ; ( 5) 在 工 位 之 間 可 以 設 計 適 當 的 搭 邊 值 , 可 以 防 止 沖 裁 毛 刺 的 進 入 影 響 精 確 ; ( 6) 排 樣 方 案 考 慮 模 具 加 工 設 備 的 條 件 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 7 頁 2.3.2 工 序 排 樣 根 據(jù) 該 零 件 的 要 求 以 及 上 述 工 藝 特 點 的 分 析 ,設 計 出 了 多 工 位 連 續(xù) 工 序 排 樣 方 案 , 如 圖 2.5 所 示 : 圖 2.5 工 序 排 樣 圖 具 體 工 步 安 排 如 下 : 沖 側(cè) 刃 沖 孔 沖 孔 沖 孔 空 位 落 料 出 產(chǎn) 品 2.3.3 工 序 排 樣 相 關 參 數(shù) 的 確 定 2.3.3.1 載 體 的 設 置 為了保證最后一個工位前條料的兩側(cè)仍保持有完整的外形,采用單側(cè)載體即可, 2.3.3.2 載 體 的 設 置 步 距 是 沖 壓 過 程 種 條 料 每 次 向 前 送 進 的 距 離 , 其 值 為 排 樣 是 沿 送 進 方 向 兩 相 鄰 毛 坯 之 間 的 最 小 距 離 值 。 步 距 可 定 義 為 : S = L + a 式 中 S-沖 裁 步 距 L-沿 條 料 送 進 方 向 , 毛 坯 外 形 輪 廓 的 最 大 寬 度 值 36 a-沿 送 進 方 向 的 搭 邊 值 2( 沖 壓 工 藝 與 模 具 設 計 表 2.9) X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 8 頁 S=12 2.3.3.3 條 料 寬 度 的 確 定 條 料 寬 度 指 根 據(jù) 排 樣 的 結 果 確 定 的 毛 坯 所 需 條 料 的 寬 度 方 向 的 最 小 尺 寸 。 理 論 上 條 料 寬 度 可 按 下 式 計 算 : B=D+2b+ 式 中 B-條 料 寬 度 的 理 論 值 33 D-垂 直 于 送 料 方 向 毛 坯 的 最 大 輪 廓 尺 寸 , 它 隨 毛 坯 排 樣 的 方 位 變 化 b-側(cè) 搭 邊 值 2( 沖 壓 工 藝 與 模 具 設 計 ) -條 料 與 板 料 之 間 的 間 隙 0.5( 沖 壓 工 藝 與 模 具 設 計 表 2.12) 該 零 件 條 料 寬 度 的 確 定 : B=33 + 22 = 37mm 2.3.3.4 定 距 方 式 級 進 模 的 定 距 方 式 有 定 位 釘 定 距 、 側(cè) 刃 定 距 、 導 正 釘 定 距 和 自 動 送 料 機 構 定 距 等 四 種 , 各 有 不 同 的 適 用 場 合 , 它 們 可 以 單 獨 使 用 , 也 可 以 互 相 配 合 使 用 , 相 互 配 合 使 用 定 距 效 果 更 好 。 根 據(jù) 前 面 對 該 工 件 的 成 型 工 藝 分 析 , 確 定 在 本 模 具 中 采 用 手 動 送 料 , 和 側(cè) 刃 定 距 。 第 三 章 工 藝 計 算 3.1 沖 壓 工 藝 力 的 計 算 工 藝 計 算 是 選 用 壓 力 機 、 模 具 設 計 以 及 強 度 校 核 的 重 要 依 據(jù) 。 為 了 充 分 發(fā) 揮 壓 力 機 的 潛 力 , 避 免 因 超 載 而 損 壞 壓 力 機 , 所 以 計 算 是 非 常 必 要 的 。 3.1.1 沖 裁 力 的 計 算 沖 裁 力 是 沖 裁 過 程 中 凸 模 對 材 料 的 壓 力 , 它 是 隨 凸 模 行 程 而 變 化 的 。 通 常 說 的 沖 裁 力 是 指 沖 裁 力 的 最 大 值 。 普 通 平 刃 沖 模 的 沖 裁 力 可 按 下 式 計 算 : KLtF 式 中 F沖 裁 力 ( N) ; X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 9 頁 L零 件 剪 切 周 長 ( mm) ; t材 料 厚 度 ( mm) ; 材 料 抗 剪 強 度 ( MPa) 。 K系 數(shù) , 由 參 考 文 獻 2表 1-1 知 , K=1.3。 已 知 零 件 材 料 是 彈 簧 鋼 片 ,查 參 考 文 獻 1表 1-4,取 =500Mpa, 材 料 厚 度 t=0.15mm,L 值 由 全 部 沖 裁 線 即 沖 裁 零 件 周 長 尺 寸 組 成 , 通 過 分 析 計 算 得 到 各 沖 裁 的 周 長 分 別 如 下 : 工 位 1 沖 側(cè) 刃 : L=32.8X2=65.6mm 工 位 2 沖 孔 : L=14.1mm 工 位 3 沖 孔 : L=18mm 工 位 4 沖 孔 : L=173.7mm 工 位 6 沖 孔 : L=116mm 所 以 KNKtF4.6501.63.11 kL42t .8.01750.1734KNKtF.6.6kF421沖 總 3.1.2 卸 料 力 的 計 算 由 參 考 文 獻 1式 2-31 由 表 2-11 查 的FK卸卸 04.卸K 所 以 kN4.0.卸 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 10 頁 第 四 章 模 具 設 計 多 工 位 級 進 模 是 指 在 一 副 模 具 內(nèi) , 按 所 加 工 零 件 分 為 若 干 工 位 , 在 每 個 工 位 上 設 置 一 定 的 沖 壓 工 序 , 完 成 工 件 的 沖 裁 、 彎 曲 、 成 形 及 拉 伸 等 多 種 沖 壓 工 序 的 一 種 精 密 、 高 效 、 高 壽 命 的 模 具 , 它 是 在 連 續(xù) 模 基 礎 上 發(fā) 展 起 來 的 一 種 結 構 更 為 復 雜 ,加 工 精 度 要 求 更 高 的 先 進 模 具 之 一 。 因 其 高 生 產(chǎn) 力 , 高 精 密 度 和 生 產(chǎn) 每 一 產(chǎn) 品 的 經(jīng) 濟 性 而 被 廣 泛 應 用 于 金 屬 成 型 的 大 批 量 生 產(chǎn) 。 4.1 模 具 概 要 設 計 4.1.1 級進模的應用及特點 4.1.1.1.級 進 模 的 應 用 級 進 模 在 生 產(chǎn) 上 雖 然 效 率 教 高 , 但 其 沖 制 工 件 時 材 料 利 用 率 不 高 , 模 具 制 造 、 維 護 以 及 成 本 較 高 等 特 點 也 限 制 了 它 的 應 用 。 一 般 應 用 連 續(xù) 模 生 產(chǎn) 時 必 須 具 備 沖 壓 件 本 身 的 適 用 性 、 機 床 設 備 性 能 以 及 技 術 力 量 等 條 件 。 對 于 沖 壓 件 本 身 來 說 , 一 是 被 加 工 的 工 件 產(chǎn) 量 和 批 量 要 足 夠 大 , 以 便 以 較 低 的 單 件 成 本 維 持 穩(wěn) 定 而 持 久 的 生 產(chǎn) ; 二 是 工 件 形 狀 復 雜 、 凸 模 或 凹 模 型 腔 難 以 加 工 或 起 加 工 結 構 尺 寸 難 以 滿 足 強 度 要 求 而 需 要 將 工 序 分 解 。 對 于 機 床 設 備 來 說 , 必 須 具 有 能 承 受 模 具 連 續(xù) 作 業(yè) 的 足 夠 剛 性 、 功 率 和 精 度 , 具 有 較 大 的 工 作 臺 面 、 良 好 可 靠 的 制 動 系 統(tǒng) 。 因 此 級 進 模 多 用 于 生 產(chǎn) 批 量 大 , 精 度 要 求 不 高 , 需 要 多 工 序 沖 裁 的 小 工 件 加 工 。 4.1.1.2.級 進 模 具 有 以 下 特 點 : ( 1) 在 一 副 模 具 上 可 完 成 完 整 零 件 的 加 工 ; ( 2) 沖 裁 ,彎 曲 ,拉 深 ,和 成 型 等 多 種 ,多 道 工 序 ,具 有 比 復 合 模 更 高 的 生 產(chǎn) X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 11 頁 效 率 ; ( 3) 可 利 用 設 置 空 工 位 保 證 模 具 強 度 ,延 長 模 具 壽 命 ; ( 4) 一 般 采 用 自 動 送 料 ,自 動 出 件 等 自 動 化 裝 置 ,操 作 安 全 ,可 采 用 高 速 沖 床 進 行 加 工 ; ( 5) 因 結 構 復 雜 ,精 度 很 高 ,給 模 具 制 造 ,調(diào) 試 及 維 修 帶 來 困 難 ; ( 6) 多 工 位 級 進 模 主 要 用 于 料 較 薄 (t=0.11.2mm, 一 般 不 超 過 2mm)產(chǎn) 量 大 , 形 狀 復 雜 , 精 度 要 求 交 高 的 中 , 小 型 沖 壓 件 的 生 產(chǎn) ; ( 7) 模 具 零 件 要 求 具 有 互 換 性 , 以 保 證 模 具 磨 損 和 損 壞 后 更 換 迅 速 , 方 便 , 可 靠 。 4.1.2 級 進 模 結 構 設 計 級 進 模 是 用 多 個 零 件 按 照 一 定 關 系 裝 配 而 成 的 有 機 整 體 , 結 構 是 模 具 的 “形 ”。 模 具 的 優(yōu) 劣 很 大 程 度 上 體 現(xiàn) 在 模 具 結 構 上 , 因 此 級 進 模 的 結 構 對 模 具 的 工 作 性 能 、 加 工 性 、 成 本 、 周 期 、 壽 命 等 起 著 決 定 性 作 用 。 4.1.2.1.結 構 設 計 內(nèi) 容 級 進 模 結 構 設 計 大 體 可 以 分 為 兩 步 : 第 一 步 根 據(jù) 工 序 排 樣 的 結 果 確 定 模 具 的 基 本 結 構 框 架 , 確 定 組 成 級 進 模 的 主 要 結 構 單 元 及 形 式 , 對 模 具 制 造 和 使 用 提 出 要 求 ; 第 二 步 確 定 各 結 構 單 元 的 組 成 零 件 及 零 件 間 的 連 接 關 系 。 結 構 設 計 的 結 果 是 模 具 裝 配 圖 和 零 件 明 細 表 。 4.1.2.2.級 進 模 結 構 設 計 原 則 級 進 模 結 構 設 計 是 要 遵 從 以 下 原 則 : ( 1) 盡 量 選 用 成 熟 的 模 具 結 構 或 標 準 結 構 ; ( 2) 模 具 要 有 足 夠 的 剛 性 , 以 滿 足 壽 命 和 精 度 的 要 求 ; ( 3) 結 構 應 盡 量 簡 單 、 實 用 , 要 具 有 合 理 的 經(jīng) 濟 性 ; ( 4) 能 方 便 的 送 料 , 操 作 要 安 全 簡 便 , 出 件 容 易 ; ( 5) 要 考 慮 廢 料 的 處 理 ; ( 6) 模 具 零 件 之 間 定 位 要 準 確 可 靠 , 連 接 要 牢 固 ; ( 7) 要 有 利 于 模 具 零 件 的 加 工 ; ( 8) 模 具 結 構 要 與 現(xiàn) 有 的 沖 壓 設 備 相 協(xié) 調(diào) ; ( 9) 模 具 容 易 安 裝 , 易 損 件 更 換 方 便 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 12 頁 4.1.2.3.結 構 概 要 設 計 內(nèi) 容 概 要 設 計 是 級 進 模 結 構 設 計 的 開 始 , 它 以 工 位 排 樣 圖 為 基 礎 , 根 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 要 求 , 確 定 級 進 模 的 基 本 結 構 框 架 。 結 構 概 要 設 計 包 括 : ( 1) 模 具 基 本 結 構 : 倒 裝 關 系 的 確 定 、 導 向 方 式 確 定 和 卸 料 方 式 確 定 ; ( 2) 模 具 基 本 尺 寸 : 模 具 平 面 尺 寸 、 模 板 厚 度 和 模 具 閉 合 高 度 ; ( 3) 模 架 基 本 結 構 : 模 架 的 外 形 與 尺 寸 、 導 柱 與 導 套 、 模 座 形 式 和 模 柄 ; ( 4) 壓 力 機 的 選 擇 : 壓 力 機 的 類 型 , 壓 力 機 規(guī) 格 ; ( 5) 模 具 價 格 與 加 工 周 期 。 4.1.3 本 次 模 具 總 體 結 構 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 13 頁 圖 4.1 模 具 主 視 圖 圖 4.2 俯 視 圖 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 14 頁 本 模 具 是 一 套 4 工 位 的 帶 料 沖 裁 級 進 模 ( 圖 2.5) , 步 距 31mm, 模 具 長 390mm, 寬 280mm;采 用 帶 切 口 的 形 式 , 完 成 沖 裁 、 落 料 ; 由 于 不 是 大 批 量 生 產(chǎn) , 所 以 實 際 生 產(chǎn) 過 程 中 不 必 加 上 條 料 自 動 送 料 機 構 。 模 具 采 用 四 導 柱 鋼 板 模 架 。 卸 料 板 做 成 一 整 塊 , 由 4 個 樹 脂 托 住 , 這 種 結 構 可 以 使 搭 邊 不 易 拉 斷 , 也 便 于 壓 料 和 送 料 ; 因 為 料 厚 為 0.15mm, 本 來 就 相 當 的 薄 , 長 時 間 與 模 具 摩 擦 的 話 會 使 料 變 的 更 薄 , 不 利 于 后 序 工 序 的 進 行 。 4.1.4 模 具 工 作 過 程 此 次 我 設 計 的 是 一 個 4 工 位 的 沖 裁 多 工 位 級 進 模 , 模 具 的 具 體 工 作 原 理 如 下 : 合 模 時 , 條 料 由 導 料 板 從 左 到 右 送 進 后 借 助 兩 邊 擋 板 裝 置 進 行 首 次 定 位 , 在 第 一 個 工 位 沖 出 側(cè) 刃 , 為 料 的 后 續(xù) 送 進 導 正 ; 第 二 、 三 工 位 是 沖 零 件 上 沖 孔 ; 第 四 個 工 位 是 沖 零 件 上 的 異 形 孔 , 最 后 的 步 位 就 是 把 余 料 切 下 , 就 能 得 到 所 需 的 零 件 了 。 上 模 下 行 時 , 各 工 序 同 時 進 行 。 隨 著 上 模 的 下 行 , 凹 模 固 定 板 抵 住 卸 料 板 , 這 時 卸 料 板 起 壓 料 作 用 , 減 少 條 料 起 皺 的 可 能 性 。 凸 模 逐 漸 進 入 凹 模 , 卸 料 板 上 樹 脂 被 壓 縮 。 在 上 模 座 下 行 的 同 時 , 沖 裁 等 各 工 序 同 時 完 成 , 模 具 閉 合 時 沖 裁 工 位 上 板 料 分 離 。 開 模 時 , 上 模 向 上 運 動 , 下 模 保 持 原 位 , 卸 料 板 在 橡 膠 板 的 作 用 下 , 平 穩(wěn) 回 程 。 4.2 級 進 模 具 的 零 件 設 計 4.2.1 工 作 零 件 的 設 計 及 標 準 的 選 用 4.2.1.1 凸 模 和 凹 模 設 計 原 則 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 15 頁 凸 模 和 凹 模 直 接 擔 負 著 沖 壓 或 拉 深 的 工 作 。 由 于 加 工 性 質(zhì) 的 不 同 , 凸 模 和 凹 模 的 形 狀 、 結 構 也 不 同 。 凸 模 和 凹 模 設 計 原 則 如 下 : 凸 模 和 凹 模 要 有 足 夠 的 剛 性 與 強 度 。 由 于 在 高 速 連 續(xù) 作 業(yè) 的 條 件 下 , 振 動 極 大 , 凸 模 、 凹 模 的 磨 損 也 比 一 般 的 單 工 序 模 具 大 的 多 ; 并 且 在 級 進 模 中 許 多 凸 模 、 凹 模 的 受 力 狀 態(tài) 是 不 均 勻 、 不 對 稱 、 不 垂 直 的 , 模 具 的 損 壞 可 能 性 也 較 大 , 所 以 在 允 許 的 條 件 下 , 應 適 當 增 大 其 強 度 。 凸 模 和 凹 模 必 須 便 于 穩(wěn) 定 安 裝 和 更 換 。 凸 模 、 凹 模 必 須 要 求 安 裝 后 具 有 穩(wěn) 定 性 , 這 不 僅 能 保 證 沖 制 精 度 , 還 可 以 提 高 沖 壓 次 數(shù) , 從 而 擴 大 了 經(jīng) 濟 效 果 ; 對 于 各 種 不 同 沖 壓 工 序 的 凸 模 、 凹 模 之 間 都 要 保 持 穩(wěn) 定 的 間 隙 , 而 且 間 隙 應 均 勻 一 致 。 多 工 位 級 進 模 的 凸 模 、 凹 模 要 有 統(tǒng) 一 的 基 準 , 各 種 不 同 沖 壓 、 彎 曲 性 質(zhì) 的 凸 模 、 凹 模 必 須 協(xié) 調(diào) 一 致 。 余 料 排 除 方 便 及 時 。 級 進 模 的 連 續(xù) 沖 制 過 程 中 , 絕 不 允 許 把 余 料 帶 在 凸 模 上 , 或 留 在 凹 模 工 作 面 上 , 以 免 損 壞 模 具 。 便 于 制 造 、 測 量 和 組 裝 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 16 頁 圖 4.4 凹 模 板 4.2.1.2 沖 裁 凸 凹 模 的 設 計 及 刃 口 尺 寸 計 算 一 、 凸 模 的 設 計 凸 模 的 高 度 根 據(jù) 凸 模 固 定 板 、 卸 料 板 和 卸 料 板 墊 板 的 厚 度 以 及 凸 模 在 模 具 閉 合 狀 態(tài) 下 進 入 凹 模 的 深 度 和 料 厚 來 決 定 ,由 此 可 以 計 算 得 出 沖 裁 凸 模 的 長 度 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 17 頁 在 本 模 具 中 , 各 個 沖 裁 凸 模 用 的 鉚 接 式 固 定 連 接 的 , 這 樣 方 便 模 具 的 拆 裝 各 沖 裁 凸 模 如 圖 (4.5-4.13)所 示 : 圖 4.5 沖 孔 凸 模 圖 4.6 側(cè) 刃 凸 模 三 、 沖 裁 刃 口 尺 寸 計 算 ( 一 ) 沖 裁 刃 口 尺 寸 計 算 原 則 a) 落 料 件 的 尺 寸 取 決 于 凹 模 尺 寸 , 沖 孔 件 的 尺 寸 取 決 于 凸 模 尺 寸 ; X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 18 頁 b) 考 慮 到 沖 裁 時 凸 、 凹 模 的 磨 損 , 在 設 計 刃 口 尺 寸 時 , 對 基 準 件 刃 口 尺 寸 在 磨 損 后 增 大 的 , 其 刃 口 的 公 稱 尺 寸 應 取 工 件 公 差 范 圍 內(nèi) 較 小 的 數(shù) 值 。 對 基 準 件 刃 口 尺 寸 在 磨 損 后 減 小 的 , 其 刃 口 尺 寸 應 取 工 件 尺 寸 公 差 范 圍 內(nèi) 較 大 的 數(shù) 值 ; c) 一 般 模 具 制 造 精 度 比 工 件 精 度 高 3 4 級 。 d) 對 于 級 進 模 的 工 藝 尺 寸 不 必 計 算 其 刃 口 尺 寸 。 ( 二 ) 沖 裁 工 作 尺 寸 的 計 算 a)圓 形 沖 裁 件 刃 口 的 計 算 : 查 參 考 文 獻 1式 2-1 和 2-2 沖 孔 : 0)(pxdp ddZxZ0minmin)( 式 中 、 沖 孔 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 ( mm) ;pd d 零 件 外 徑 公 稱 尺 寸 ( mm) ; 零 件 公 差 (mm); 最 小 合 理 間 隙 (mm);minZ 、 凸 、 凹 模 制 造 公 差 (mm);pd (1) 工 位 5 第 一 個 圓 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 先 查 沖 壓 手 冊 表 2-23 與 2-29 有 Z0.maxZ01.minp08.md012. 因 為 | 65.218.| minaxZdp 不 滿 足 要 求 inax|d 所 以 p 04.)15.02.(4)(4.0minax Zd 3666i p 024.024.5)15.(md 3636 ( 2) 工 位 2 第 二 個 圓 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 同 上 , 可 知p 024.024.51)5.1( d363672 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 19 頁 ( 3) 工 位 4 上 3mm 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 同 上 , 可 知 mdp 024.024.53)5.( 366723 凸 模 與 固 定 板 按 H7/m6 配 合 凹 模 刃 口 尺 寸 按 凸 模 刃 口 實 際 尺 寸 并 保 證 最 小 合 理 間 隙 配 做 ; 4.2.2 定 位 零 件 的 設 計 及 標 準 的 選 用 4.2.2.1 擋 料 件 其 作 用 是 給 予 條 料 或 帶 料 送 料 時 以 精 確 定 位 , 因 為 我 設 計 的 是 級 進 模 , 所 以 定 位 要 非 常 準 確 , 所 以 我 選 用 的 是 側(cè) 刃 來 達 到 精 確 定 位 的 效 果 。 4.2.3 卸 料 零 件 的 設 計 及 標 準 的 選 用 在 級 進 模 中 , 彈 壓 卸 料 板 設 計 成 整 體 , 沖 壓 、 彎 曲 時 , 可 同 時 下 行 。 卸 料 板 不 僅 有 卸 料 作 用 , 對 凸 模 還 起 保 護 作 用 , 保 證 沖 壓 、 彎 曲 平 穩(wěn) , 對 于 改 善 零 件 質(zhì) 量 有 一 定 的 效 果 。 卸 料 板 各 工 作 形 孔 應 當 與 凸 模 同 心 。 這 種 要 求 要 從 模 具 設 計 及 工 藝 上 加 以 保 證 。 另 外 , 卸 料 板 的 各 形 孔 與 對 應 凸 模 的 配 合 間 隙 采 用 極 小 間 隙 , 這 樣 才 能 起 到 對 凸 模 的 導 向 和 保 護 作 用 , 而 且 間 隙 愈 小 , 導 向 效 果 愈 高 , 模 具 的 壽 命 也 就 愈 高 , 然 而 制 造 的 難 度 就 愈 大 。 (2)為 了 保 持 卸 料 力 平 衡 , 兼 之 考 慮 板 上 其 他 固 定 零 件 的 分 布 , 卸 料 螺 釘 盡 量 布 置 在 全 部 工 作 形 孔 的 外 圍 , 設 置 了 4 卸 料 彈 簧 , 彈 力 稍 大 , 起 到 較 好 的 卸 料 作 用 。 在 本 副 模 具 中 , 將 卸 料 板 做 成 一 整 塊 , 以 后 的 每 個 工 序 中 , 整 體 卸 料 板 在 沖 裁 、 彎 曲 完 結 之 后 , 在 彈 簧 力 的 作 用 下 , 將 余 料 從 凸 模 推 出 , 起 到 了 卸 料 作 用 。 卸 料 螺 釘 將 限 制 其 行 程 。 如 圖 下 圖 所 示 : X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 20 頁 圖 4.15 卸 料 板 4.2.4 導 向 零 件 的 設 計 對 生 產(chǎn) 批 量 大 , 要 求 模 具 壽 命 高 , 工 件 精 度 較 高 的 沖 模 , 一 般 采 用 導 柱 、 導 套 來 保 證 上 、 下 模 的 精 確 導 向 , 本 次 設 計 的 模 具 是 一 級 進 模 , 導 向 要 求 較 高 , X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 21 頁 因 此 我 選 擇 的 是 滾 珠 導 柱 、 導 套 , 它 是 一 種 無 間 隙 、 精 度 高 、 壽 命 較 長 的 導 向 裝 置 。 4.2.5 其 它 零 件 的 選 擇 和 設 計 4.2.5.1 模 架 模 架 是 用 來 保 證 凸 模 與 凹 模 的 相 對 位 置 , 對 模 具 進 行 導 向 , 并 且 要 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 。 由 于 是 級 進 模 , 我 選 擇 四 角 鋼 板 導 向 模 架 , 上 下 模 座 如 圖 4.20 和 4.21 所 示 : X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 22 頁 圖 4.16 上 模 座 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 23 頁 圖 4.17 下 模 座 4.2.5.2 固 定 板 模 具 中 的 固 定 板 , 有 稱 安 裝 板 , 它 的 主 要 任 務 是 對 凸 模 固 定 , 并 通 過 它 安 裝 在 模 座 上 。 在 這 副 模 具 中 , 凸 模 固 定 板 采 用 整 體 式 結 構 , 安 裝 大 多 數(shù) 的 凸 模 。 固 定 板 由 慢 走 絲 線 切 割 加 工 , 制 造 比 較 簡 單 , 容 易 達 到 精 度 要 求 。 固 定 板 為 了 使 安 裝 之 零 件 能 正 常 穩(wěn) 定 工 作 , 就 要 求 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 即 可 , 參 照 經(jīng) 濟 性 , 選 用 45 鋼 制 造 , 無 熱 處 理 要 求 ( 如 圖 4.18 和 4.19 所 示 ) X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 24 頁 圖 4.18 凸 模 固 定 板 4.2.5.3 墊 板 墊 板 主 要 是 防 止 凹 模 在 沖 壓 過 程 中 , 由 于 沖 壓 力 集 中 而 把 模 座 的 接 觸 面 壓 壞 。 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 25 頁 在 高 速 沖 壓 時 , 最 容 易 損 傷 凹 模 , 在 本 次 模 具 設 計 中 , 我 設 置 了 兩 塊 墊 板 , 即 在 固 定 板 與 模 座 之 間 增 設 了 墊 板 , 采 用 45 鋼 制 造 , 成 一 整 體 , 淬 火 熱 處 理 后 硬 度 43-48HRC, 且 兩 平 面 光 滑 , 高 度 均 為 10mm。 墊 板 的 另 一 個 功 用 是 安 裝 傳 動 結 構 零 件 , 它 主 要 是 起 支 撐 這 段 空 間 。 在 多 工 位 級 進 模 中 這 樣 的 墊 板 也 是 常 用 到 的 , 如 圖 X 學院畢業(yè)設計說明書(論文) 第 26 頁 圖 4.19 凸 模 墊 板 第 五 章 設 備 選 擇 5.1 設 備 的 選 用 原 則 沖 壓 設 備 的 選 擇 是 設 計 中 的 一 項 重 要 內(nèi) 容 , 它 的 選 擇 主 要 是 根 據(jù) 沖 壓 工 序 的 性 質(zhì) 、 生 產(chǎn) 批 量 大 小 、 沖 壓 件 的 幾 何 形 狀 、 尺 寸 及 精 度 要 求 等 因 素 來 確 定 的 。 沖 壓 生 產(chǎn) 中 常 用 的 沖 壓 設 備 種 類 很 多 , 選 用 沖 壓 設 備 主 要 應 , 考 慮 下 述 因 素 : ( 1) 沖 壓 設 備 的 類 型 和 工 作 形 式 是 否 適 用 于 應 完 成 的 工 序 ; 是 否 符 合 安 全 生 產(chǎn) 和 環(huán) 保 的 要 求 ; ( 2) 沖 壓 設 備 的 壓 力 和 功 率 是 否 滿 足 應 完 成 工 序 的 需 要 ; ( 3) 沖 壓 設 備 的 裝 模 高 度 、 工 作 臺 面 尺 寸 、 行 程 等 是 否 適 合 應 完 成 工 序 所 用 的 模 具 ; ( 4) 沖 壓 設 備 的 行 程 次 數(shù) 是 否 滿 足 生 產(chǎn) 率 的 要 求 等 。 當 工 序 為 級 進 工 序 時 , 不 能 簡 單 地 將 落 料 力 與 彎 曲 力 迭 加 去 選 擇 壓 力 機 , 因 為 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 是 指 在 接 近 下 死 點 時 的 壓 力 機 壓 力 。 因 此 , 應 該 注
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沖壓模具設計稿
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