畢業設計-接觸片沖裁模設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 側刃的兩端做成凸模，此時條料邊緣處出現毛刺時不影響送料，但制造復雜；（ c）為尖角側刃，每一進距需要把條料往后拉，以后端定位，其特點是不浪費材料，但操作不便。該定位方式， 不適用于 大批量生產的零件。 圖 32 定距側刃 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 9 擋料銷 擋料件作用是給予條料或帶料送料時以確定的送進距離。其主要作用包括固定擋料銷、活動擋料銷、自動擋料銷、始用擋料銷。 定位方式的選擇 由于本次模具設計所用的板料比較薄，批量比較大，為了準確定位，我決定選用定位板為本次的定位元件。 導向裝置的選擇 導向裝置用于沖裁模上、下模之間的定位連接和運動導向。導向零件可以消除壓力機滑塊運動誤差對模具運動精度的影響，保證凸、凹模具間隙分布均勻，同時便于模具安裝和調整，因而提高 了 模具的使用壽命和沖裁件的精度。因此，在實際生產中設計大批量生產的沖裁件的沖模時，一般采用導向裝置，以保證上、下模具的精確導向。 常用的導向裝置有導板式和導柱導套式。 導板式模具主要由凸模與導板孔的配合間隙決定精確導向，導板孔加工時異形孔來說，加工精度難以保證，且熱處理易變性。為了避免變形，往往不進行熱處 理，這樣耐磨性較差，一般對于大批量生產的模具不宜采用。 2 導柱導套式 圓柱形導柱、導套加工容易，裝配簡單，滑動導向剛度大，精度高，穩定性好，是冷沖壓模具應用最廣泛的導向裝置。每副沖模使用導柱、導套兩副，大型沖模或沖裁件精度特別高的沖模也用四副或六副。兩副導柱、導套在設置時一般分為后側、對角線兩種，為防止上、下模誤裝，其直徑應有差別。 綜上所述，本次設計批量大，所以我決定采用導柱導套式導向裝置，其配合精度為H6/，在模具閉合狀態下應使得導柱長度符合 以 下條件：上模 座 的 上平面與導柱上端面的距離應大于 1015mm,下模座 的 下平面與導柱下端面的距離應大于 23mm,.導 套 上端面與上模座的上平面的距離應大于 3mm，用以排氣和出油。導柱、導套設計如下圖所示： 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 10 圖 33 導柱、導套零件圖設計 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 11 4 模具主要參數設計 沖壓力的計算 沖孔力及總壓力計算 (1) 落料力 KNLtF b 1 23 0 2 11 ????? ? （ 41） (2) 沖孔力 KNLtF b 0 ????? ? （ 42） (3) 落料時的卸料力 1FKF 卸卸 ? （ 43） 查 參考文獻 [18]表 41 取 卸K =，故 KNFKF ???? 卸卸 選擇沖床時的總壓力為 KNFFFF ???? 落總 （ 44） 降低沖裁力的方法 降低沖裁力的措施： 沖裁高強度材料或厚料和外形尺寸大的工件時，需要的沖裁力較大。超過了所選設備的公稱壓力，必須設法降低沖裁力。 材料在加熱狀態下剪切強度大大降低，因而可以降低沖裁力。但材料加熱后會產生氧化皮，還會產生變形，故此法只適用于厚板或工件表面質量及尺寸精度要求不高的工件， 在多凸模的沖裁中，將凸模做成不同的長度，呈階梯布置，可使各個凸模沖裁力的最大值不同時出現，從而降 低了總的沖裁力。凸模間的高度差按材料厚度確定如下。 mmt 3? , th? 。 mmt 3? , th ? 采用階梯布置凸模時，應盡可能對稱布置，同時應把小凸模做的短一些，大凸模做的長一些，這樣可以避免小凸模由于材料流動的側壓力而產生傾斜 折斷 的現象。 平刃口沖裁時，整個刃口平面同時接觸板料，而斜刃口接觸時，由于刃口是傾斜的，沖裁時刃口不是同時切入，而是 逐步沖切材料，這樣相當于減小了沖切斷面面積，因而能華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 12 降低沖裁力。 設計斜刃時，應注意使斜刃對稱，否則會產生側向力使凸模偏斜，損壞刃口。單邊斜刃沖裁只適用于切口折彎，沖裁復雜輪廓時，不宜設計成斜刀。 壓力中心的確定 按比例畫出零件形狀選定坐標系 xoy 。如圖所示。因零件左右對稱， 即 0?cX 。 故需要計算 Yc ，將工件沖裁周邊分成 1l ， 2l ， 3l ， 4l ， 5l ， 6l 基本線段，計算出各個段長度即各段的重心位置。 圖 41 壓力中心分析 mml 451 ? mmy 01 ? mml 882 ? mmy 222 ? mml 253 ? mmy 443 ? mml 1324 ? mmy 774 ? mml ? mmy ? mml ? mmy 226 ? mmllllll ylylylylylylYc 665544332211 ?????? ?????? （ 45） 凸、凹模刃口尺寸計算 凸、凹模刃口尺寸設計原則 因落料件的尺寸等于凹模尺寸，而沖孔件尺寸等于凸模尺寸，因此，計算模具刃口尺寸時，應按落料和沖孔兩種情況分別處理。 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 13 ，由于落料尺寸等于凹模刃口公稱尺寸，故應先確定凹模尺寸，間隙取在凸模 。 考慮到沖裁中模具的磨損，凹模尺寸越磨損越大，因此，凹模刃口的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍的較小尺寸，以保證磨損到一定程度時仍能沖制出合格的零件 。 凸、凹模具之間的間隙取最小合理間隙，以便保證模具磨損到一定程度時，間隙仍然在合理間隙范圍內 。 ，因工件的尺寸等于凸模公稱尺寸，故應先確定凸模尺寸，間隙取在凹模上，考慮沖裁過程中模具的磨損，凸模刃口尺寸越磨越小，因此凸模刃口的基本尺寸應取工件公差范圍的較大尺寸，以保證凸模磨損到一定程度時，仍可使用；凸、凹模之間的間隙取最小合理間隙值。 ，主要與沖裁件的精度和形狀有關。一般比沖裁件的精度高23 級，如果對刃口的精度要求過高，勢必增加模具制造的成本和難度，生產周期長 。 如果對刃口精度要求低， 沖制 的零件不合格。如零件僅為名義尺寸，及未標注公差，對非圓形件按國家標準《 非 配合尺寸的公差數值》 IT14 處理，而沖模制造公差可按 IT11 級選取；對于圓形件，一般可按 IT6IT7 精度制造模具。 凸、凹模刃口尺寸計算 設工件孔的尺寸為 ??d ，根據沖裁模刃口尺寸計算原則，沖孔應先確定凸模刃口尺寸間隙取在凹模上。計算 公式為 pdd p ?? ???? )(（沖孔凸模刃口尺寸） （ 46） dZdd pd ???? )( m in（沖孔凹模刃口尺寸） （ 47） 式中 ?— 工件的制造誤差， mm； d 工件孔的基本尺寸， mm； X — 磨損系數，與制造精度有關，查 參考文獻 表 42，確定沖孔的磨損系數為. 查 參考文獻 [18]表 43，當基本尺寸為 26? 時， ??p? ， ??d? 。 當凸、凹模分開加工時，應滿足 m inm a x ZZdp ??? ?? 式中 minZ 最小合理間隙 maxZ 最大合理間隙 ????? ，滿足條件 查 《冷沖壓模具設計》，表 可得 minZ =， maxZ = 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 14 孔的尺寸為 ???d ，所以 )()( ??? ??????? pdd p ?? （ 48） i n )()( ??? ????? dZdd pd ? （ 49） 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 15 5 模具主要零部件的設計 結構分析 凸模的設計與校核 （ 1）凸模的結構形式及固定方法 由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件也不同，所以在實際生產中使用的凸模結構形式很多，其截面有圓形和非圓形，刃口有平刃和斜刃，結構有整體式、鑲拼式、階梯 式、直通式和帶護套式等；固定方法有抬肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定。 本次設計決定采用圓形凸模，固定方式為臺階式固定。因為此方法的凸模剛性較好，裝配修磨方便，其工作 部分 的尺寸 由 計算而得，與凸模固定板部分按過度配合 H7/m6，最大直徑的作用是形成臺階，以便固定保證工作時凸模不被拉出。 （ 2）凸模的長度計算 1 0 026735 ????? YHHL tt 自 （ 51） 式中 tL 凸模的長度， mm tH 凸模固定板的厚度， mm 自H 卸料橡膠的自由高度， mm Y— 為了可靠卸料，在橡膠高度上所加的量， mm，取 2mm (3)校核 凸模 0 ?? 比較長，應進行壓應力和彎曲應力校核，檢查危險截面尺寸和自由高度是否滿足強度要求，即 按式： mmnKtd 21400 ][ )1(4m i n ????????? ）（壓推?? （ 52） 凸模的直徑 ? ,故滿足強度要求。 凹模的外形尺寸設計 （ 1）凹模孔口的設計 接觸片沖裁模通常選用直刃壁孔口凹模。 （ 2）凹模孔口高度 h。其孔口高度不宜過大，一般可按材料厚度 t 選擇。由于本次設計接觸片的板厚為 ，故 h 可以取 10mm （ 3）凹模外形結構的設計 一般圓形刃口凹模外形也為圓形 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 16 （ 4）凹模外形尺寸的計算 mmPH a 33 ???? （ 53） 式中 aH 凹模的厚度 P 沖裁力，一般取總壓力 總P 。在這里取大孔的沖裁力、卸料力、推件力的總和， 根 據前面計算可知 KNP ?總 卸料部分的設計 卸料裝置是用于將條料、廢料從凸模上卸下的裝置，一般分為剛性和彈性兩種。剛性卸料板固定在凹模上，卸料力 大，但無壓料作用，多用于厚沖裁，凸模與卸料板單面 的間隙。彈性卸料板是利用彈簧或橡皮的彈壓力進行卸料，另外還對毛坯有壓料作用，適用于薄料沖裁，及卸料板形孔與凸模的單面間隙一般為 ，剛彈性相結合的卸料裝置，用于卸料力要求較大，且又要求較大，且又要求卸料板與凹模有較大空間位置的模具結構， 本次設計未采用卸料裝置，由于工件尺寸超出下模座的寬度，為了方便卸料，我決定采用手動卸料的方式，可以采用一個長棒敲擊工件從而達到卸料的效果。此方法簡單可靠。 模架及其他零件設計 上下模座的設計 上模座 L(mm)/B(mm)/H(mm)= 30237294 ?? 下模座 L(mm)/B(mm)/H(mm)= 40237294 ?? 模柄的設計 模柄的作用是將上模與壓力機的滑塊相連接。在安裝模具時應注意模柄直徑與壓力機模柄直徑相一致。模柄的形式采用壓入式模柄結構，如圖所示。 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 17 圖 51 壓入式模柄結構 1上模板； 2模柄； 3 防轉銷； 4螺釘； 5銷釘 此模柄與上模座得連接，采 用過渡配合（ H7/m6）。沖模的工作端為非圓形，需在模柄與上模座得騎縫處加防轉銷。模柄設計如下圖所示。 圖 52 模柄零件圖 華北電力大學科技學院本科畢業設計（論文） 18 接觸片沖孔模具