雙孔墊圈復(fù)合模具設(shè)計【模具三維】
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雙孔墊圈復(fù)合模具設(shè)計摘 要本文對雙孔墊圈復(fù)合沖壓模具進(jìn)行簡單的分析,根據(jù)毛坯的幾何形狀要求、材料和尺寸的分析得出沖裁排樣設(shè)計圖、凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu),采用倒裝式復(fù)合模沖壓,有利于提高生產(chǎn)效率,降低成本、縮短制造周期,模具設(shè)計有一定的難度。工藝分析結(jié)束后,進(jìn)行主要零件尺寸的計算,包括凸、凹模以及凸凹模刃口以及毛坯尺寸的計算,然后選取沖壓設(shè)備,接著是主要零部件的設(shè)計和選取,最后進(jìn)行壓力機(jī)的校核,采用CAD軟件繪制沖壓模具工作零件的零件圖,繪制墊片倒裝復(fù)合模的零件圖和裝配圖。關(guān)鍵詞:沖壓模具;雙孔墊圈;倒裝復(fù)合模目 錄1 緒論11.1 概述11.2 冷沖模成型特點11.3 選題背景及意義22 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析32.1 制件簡介32.2 材料分析32.3 零件結(jié)構(gòu)42.4 尺寸精度43 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式53.1 沖裁方案的分析及確定53.2 方案種類53.3 方案的比較與分析54 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計74.1 模具類型的選擇74.2 送料方式的選擇74.3 定位方式的選擇74.4 卸料、出件方式的選擇84.5 標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)向方式的選擇85 工藝參數(shù)計算105.1 排樣方式的選擇105.1.1 搭邊值的確定115.1.2 材料利用率的計算125.2 計算沖裁力的公式135.2.1 總沖裁力的計算145.2.2 卸料力、推件力的計算155.2.3 初選壓力機(jī)165.2.4 初選壓力機(jī)165.2.5 壓力中心的確定176 刃口尺寸的計算196.1 沖裁間隙的確定196.2 刃口尺寸的依據(jù)與法則及計算207 主要零部件的設(shè)計247.1 凹模設(shè)計247.1.2 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇247.1.3 凹模精度與材料的確定247.1.4 凹模外形的確定247.2 凸模的設(shè)計277.2.1 凸模結(jié)構(gòu)的確定277.2.2 凸模材料的確定277.2.3 凸模精度的確定277.2.4 凸模尺寸計算277.3 凸凹模設(shè)計287.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計287.3.2 凸凹模壁厚的確定287.3.3 凸凹模洞口類型的選取297.3.4 凸凹模尺寸的設(shè)計307.3.5 凸凹模材料的選取327.3.6 凸凹模精度的確定327.4 定位零件的選用327.5 卸料裝置的選定337.5.1 卸料裝置的選用337.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用337.5.3 卸料板外型設(shè)計337.5.4 卸料板材料的選擇337.5.5 卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計347.5.6 卸料板整體精度的確定347.5.7 卸料橡膠的選用347.6 推件裝置的設(shè)計367.6.1 推件塊的設(shè)計377.6.2 推板的選用377.6.3 推桿的設(shè)計387.7 上下模座的選用387.8 連接及固定零件的選用397.8.1 螺釘與銷釘?shù)倪x用397.8.2 模柄的選用397.8.3 凸模固定板的設(shè)計407.8.4 凸凹模固定板的設(shè)計417.8.5 雙孔墊圈的設(shè)計418 沖壓設(shè)備的校核與選定438.1 沖壓設(shè)備的校核438.2 沖壓設(shè)備的選用438.3 沖壓設(shè)備的選用439 模具結(jié)構(gòu)簡述44結(jié)論45致謝46參考文獻(xiàn)47附錄48III1 緒論1.1 概述隨著社會的發(fā)展,機(jī)械行業(yè)的模具專業(yè)在我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個越來越重要的分支。模具滲透著整個社會。不管在那個行業(yè),都有模具的存在。日常生活中輕重工業(yè),都離不開模具生產(chǎn),模具就是為了得到所需要的產(chǎn)品。模具己廣泛應(yīng)用于電動機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。要什么樣的產(chǎn)品,就可以生產(chǎn)什么樣的模具,如(塑料模具 、冷沖壓模具、壓鑄模、橡膠模 )。而目前形勢的需要,產(chǎn)品更新?lián)Q代更快更易,所以模具行業(yè)的發(fā)展空間很大,有待我們?nèi)ヅ?,去探索。設(shè)計出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、具使用壽命,還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行模具設(shè)計時,必須清楚零件的加工工藝,設(shè)計出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設(shè)計者進(jìn)行模具設(shè)計的前提,新的設(shè)計思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。三年的學(xué)習(xí),我對模具設(shè)計與制造有了深刻的認(rèn)識。面臨課程期間,此次單獨設(shè)計一個雙孔墊圈復(fù)合模具,讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模具的用途。并且學(xué)到不少的書本上沒有的知識,就拿沖壓模來說,對于影響模具壽命的因素,主要是模具的加工精度和材料的剛度,還有模具的材料,模具生產(chǎn)批量,模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素也是模具的制造精度。模具生產(chǎn)過程是一個循序漸進(jìn)的過程,生產(chǎn)模具過程中可能用到的的機(jī)器有很多種類,如(電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車床、銑床、刨床、磨床、鏜床等)。隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展,中國模具工業(yè)水平不僅在質(zhì)和量的方面有很大提高,而且在行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會取得較大發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同時,變的越來越復(fù)雜,而產(chǎn)品的制造離不開模具,利用計算機(jī)輔助軟件進(jìn)行模具設(shè)計不但提高模具的制造精度而且還縮短了設(shè)計及加工的時間。1.2 冷沖模成型特點沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備,是技術(shù)密集型產(chǎn)品。生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低能耗,是其它加工制作方法所不能比擬的。冷沖模具在大批量生產(chǎn)的情況下可以體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢,從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。1.3 選題背景及意義模具制造的產(chǎn)品與生活息息相關(guān),雙孔墊圈在生活中隨處可見,隨著需求增加,大批量生產(chǎn)是一種必然趨勢。而一套普通的金屬墊片沖裁模的使用壽命達(dá)不到所期望的沖壓次數(shù)。其主要原因有模具結(jié)構(gòu)不合理、模具加工工藝問題、加工設(shè)備精度、原材料的熱處理。所以要對鎖扣模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計,進(jìn)而提高模具的使用壽命。課程之前選擇對這個課題進(jìn)行研究,可以讓學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識得到一次綜合性的運用,能夠訓(xùn)練和提高課題方案設(shè)計、資料查閱、理論計算、計算機(jī)使用、文字表達(dá)等方面的能力和技巧。為其今后適應(yīng)工作崗位的需要打下堅實的基礎(chǔ)。2 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1 制件簡介由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,機(jī)械裝備中大量運用雙孔墊圈,而用于工程雙孔墊圈的需求也隨之增加。它用于制件與制件的連接,在各類緊固零件的配合下,達(dá)到所需使用要求。工件名稱:雙孔墊圈生產(chǎn)批量:大批材 料:Q235公 差:IT14如圖2-1所示。圖2-1 雙孔墊圈制件圖2.2 材料分析Q235是碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有較好的沖裁成形性性能,適合要求較高的零件。綜合評比均適合沖裁加工。2.3 零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單,無尖角,對沖裁加工較為有利零件結(jié)構(gòu)簡單,對沖裁加工較為有利??椎淖钚〕叽鐬?mm,滿足沖裁最小孔徑dmin1.0t=2mm的要求。最小壁厚大于5mm滿足許用壁厚要求(兩孔之間,大孔與小孔之間、孔與矩長方形之間、孔與邊緣之間的壁厚),零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。2.4 尺寸精度該零件由公差等級表查得:其孔的公差要求都屬IT14,所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對于未注公差尺寸,屬于自由尺寸,通過查公差等級表,該零件沖裁工藝性能較好,能夠滿足普通沖裁零件精度要求。表2-1 常見零件公差等級表公差等級IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/m/mm336610101818303050508080120120180180250250315315400400500344567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.553 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式3.1 沖裁方案的分析及確定確定方案就是確定沖壓件的工藝路線,主要包括沖壓工序數(shù),工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究,比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果,選擇一個合理的沖壓工藝方案。3.2 方案種類該零件包括沖孔,落料兩個基本工序,可以采用以下三種方案:(1)先落料再沖孔 采用單工序模生產(chǎn)(2)落料-沖孔復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模生產(chǎn)(3)沖孔-落料連續(xù)沖壓 采用級進(jìn)模生產(chǎn)3.3 方案的比較與分析方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一副模具,沖壓的形狀精度和尺寸容易保證且生產(chǎn)效率也高,盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡單,模具制造難度較小。方案三只需一副模具,生產(chǎn)效率很高,但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的形狀精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故模具制造、安裝較復(fù)合模具復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較,該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二復(fù)合模為最佳。4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 模具類型的選擇按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同,分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種,兩種的優(yōu)點、缺點及適用范圍見表3-2:表3-2 正裝式復(fù)合模、倒裝式復(fù)合模的優(yōu)點、缺點及適用范圍比較項目正裝(順裝)式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)凸凹模裝在上模,落料凹模和沖孔凸模裝在下模凸凹模裝在下模,落料凹模和沖孔凸模裝在上模優(yōu)點沖出的沖件平直度較高結(jié)構(gòu)較簡單缺點結(jié)構(gòu)復(fù)雜,沖件容易被嵌入邊料中影響操作不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件適用范圍沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件,但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單、又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸料可靠,便于操作,并為機(jī)械化出件提供了有利條件,故應(yīng)用十分廣泛正裝式復(fù)合模適合于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。倒裝式冷沖模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件,但倒裝式冷沖模結(jié)構(gòu)簡單,可以直接利用壓力機(jī)打桿裝置進(jìn)行推件,卸件可靠,便于操作,并為機(jī)械化出件提供了有利條件,故應(yīng)用十分廣泛。綜上所述,該制件結(jié)構(gòu)形狀簡單,精度要求較低,孔邊距較大,宜采用倒裝式復(fù)合模。4.2 送料方式的選擇由于零件的生產(chǎn)批量是大批量及模具類型的確定,合理安排生產(chǎn)可采用前后自動化送料方式4.3 定位方式的選擇(1)因為該模具采用的是條料,控制條料的送進(jìn)導(dǎo)向可選方案:方案一:導(dǎo)料銷,其結(jié)構(gòu)簡單是標(biāo)準(zhǔn)件,導(dǎo)料銷導(dǎo)向定位多用于單工序模和復(fù)合模中。方案二:導(dǎo)料板,其結(jié)構(gòu)簡單是標(biāo)準(zhǔn)件,導(dǎo)料板導(dǎo)向定位多用于單工序級進(jìn)模。結(jié)論,綜上所述,該模具適用方案一,用導(dǎo)料銷導(dǎo)向。(2)控制條料的送進(jìn)定距方案有:方案一:固定擋料銷。其結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,廣泛用于沖制小型沖裁件的擋料定距,其缺點是銷孔離凹模刃壁較近,削弱凹模的強(qiáng)度。方案二:活動擋料銷。其結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,應(yīng)用廣泛。送料時不用抬板,方便送料。結(jié)論:經(jīng)方案比較,選擇送料方便,不用抬板的活動擋料銷。4.4 卸料、出件方式的選擇工件平直度較高,料厚中等,卸料力不大,由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便,操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)狀態(tài),且彈性卸料板對工件施加的柔性力,不會損傷工件表面,故可采用彈性卸料。推件裝置分為剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種方案。剛性推件裝置,由打桿和推件塊組成。推件力大,工作可靠,也比較常用。彈性推件裝置,同時兼壓料、卸料作用,出件力不大,但出件平穩(wěn)無撞擊,沖件質(zhì)量高,多用于大型薄板以及工件精度要求較高的模具。 結(jié)論:由于零件厚為2m,精度等級要求不是很高,故采用剛性推件裝置。4.5 標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)向方式的選擇方案一:采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上,所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?;蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。方案二:采用后側(cè)式導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制,送料和操作比較方便。因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè),工作時,偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損對模具使用壽命有一定影響。方案三:采用四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。方案四:采用中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上,導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個方向送料。(a)中間導(dǎo)柱 (b)后側(cè)導(dǎo)柱 (c)對角導(dǎo)柱 (d)四導(dǎo)柱圖4-1 導(dǎo)柱模架根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質(zhì)量,采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動作。能滿足工件成型的要求。綜上所述,方案四最佳。5 工藝參數(shù)計算5.1 排樣方式的選擇沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長模具壽命,排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。排樣的方法有:直排、斜排、對直排、混合排 ,根據(jù)設(shè)計模具制件的形狀、厚度、材料等方面全面考慮。分析零件圓形形狀,應(yīng)采用單縱排的排樣方式,零件可能的排樣方式有如圖5-1所示兩種。 5-1 排樣圖簡圖5.1.1 搭邊值的確定排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊是廢料,從節(jié)省材料出發(fā),搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模,增加刃口磨損,降低模具壽命,并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說,搭邊值是由經(jīng)驗和查表來確定的,該制件的搭邊值采用查表取得。所示:根據(jù)此表和工件外形可知L50mm,可確定搭邊值a和a1,a取1.2mm,a1取1.5mm,較為合理。 寬度的確定:搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證條料有一定的剛度,同時保證零件質(zhì)量和送料方便。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同,可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具,側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料(從料帶側(cè)面壓緊),使條料不至于側(cè)向竄動,以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。故按下式計算: (5-1)式中: B-條料寬度; Dmax-條料寬度方向沖裁件的最大尺寸; A-沖裁件之間的搭邊值,可參考表5-1; -條料寬度的單向(負(fù)向)偏差,見表5-2; C-導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙,其最小值見表5-3; 表5-2 剪料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙 mm條料寬度B/mm材料厚度t/mm0112233550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3 表5-3 有側(cè)壓裝置和無側(cè)壓裝置對照表 材料厚度t(mm)無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度B(mm)1001002002003001830308080120-0.020-0.020-0.020-0.025+0.020+0.025+0.030+0.035180260260360360500500-0.030-0.035-0.040-0.050+0.045+0.050+0.060+0.070表6-3 磨損系數(shù)材料厚度工件公差1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30磨損系數(shù)非圓形x值圓形x值10.750.50.750.5由上表6-3可查得:按照圓形公差查得磨損系數(shù)x=0.75,非圓形件磨損系數(shù)x=0.5。零件刃口尺寸如圖6-2,根據(jù)以上公式分別計算工作零件刃口尺寸見表6-4。 (a)落料 (b)沖孔圖6-2 工作零件刃口尺寸沖孔凸模根據(jù)公式6-2有: =(5+0.50.3)0-0.02=5.150-0.02 mm 沖孔凹模根據(jù)公式6-3有: =(5+0.50.3+0.108)0+0.02=5.2580+0.02mm 落料凹模根據(jù)公式6-5有: =(45-0.50.62)0+0.025=44.690+0.025mm 落料凸模根據(jù)公式6-4有: =(45-0.50.62-0.108)0-0.02=44.5980-0.02mm7 主要零部件的設(shè)計設(shè)計主要零部件時,首先要考慮主要零部的定位、固定以及總體裝配方法,本套模具主要采用螺釘固定模具零件,銷釘起零件的定位作用,采用擋料銷送進(jìn)定距和導(dǎo)料銷送進(jìn)定位,無側(cè)壓裝置。下面就分別介紹各個零部件的設(shè)計方法。7.1 凹模設(shè)計7.1.2 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇沖裁凹模刃口形式有直筒式和錐形兩種,選用時主要根據(jù)沖件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具結(jié)構(gòu)來確定。由于本模具沖的零件尺寸較大,所以采用刃口為直通式,該類型刃口強(qiáng)度高,修磨后刃口尺寸不變。7.1.3 凹模精度與材料的確定根據(jù)凹模作為工作零件,其精度要求較高,外形精度為IT12級,內(nèi)型腔精度為IT10級,表面精度為Ra3.2m,上下平行度為0.02,凹模材料選用Cr12Mov,熱處理6264HRC。7.1.4 凹模外形的確定凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的,如圖7-1所示。圖7-1 凹模外形尺寸示意圖凹模采用整體式凹模,各種沖裁的凹??拙捎镁€切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上位置時,使壓力中心與模柄中心重合。凹模各尺寸計算公式如下:凹模厚度:H=KR (7-1)凹模邊壁厚:C=(1.52)H (7-2)凹模長度的確定公式:L=R+2C (7-3)凹模寬度的確定公式為:B=R+2C (7-4)式中: R-制件最大直徑; K-系數(shù),考慮板料厚度的影響,查表7-1。表7-1 系數(shù)K值材料料寬s/mm沖件材料厚度t/mm11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22查表7-1得:K=0.2。根據(jù)公式(7-1)可計算落料凹模板的尺寸:凹模厚度: H=50*0.4 =20mm根據(jù)公式(7-2)可計算凹模邊壁厚:C=(1.52)H=30-40mm取凹模邊壁厚為40mm。根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長、寬的尺寸。根據(jù)公式(7-3)可計算凹模長:L=b1+2c=50+230=110mm根據(jù)公式(7-4)可計算凹模寬: B=b2+2c=50+230=110mm即:LBH=110mm110mm20mm查表7-2得凹模尺寸為:120mm120mm20mm 7.2 凸模的設(shè)計7.2.1 凸模結(jié)構(gòu)的確定凸模結(jié)構(gòu)通常分為兩大類。一類是鑲拼式,另一類為整體式。整體式中,根據(jù)加工方法的不同,又分為直通式和臺階式。因為該制件形狀不復(fù)雜,所以將落料模設(shè)計成臺階式凸模,臺階式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣,凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模、材料厚度與附加長度的總和,如圖7-3所示。 圖7-4 凸模7.2.2 凸模材料的確定該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性,并能承受沖裁時的沖擊力,所以凸模的材料應(yīng)選Cr12MoV,熱處理6062HRC。7.2.3 凸模精度的確定根據(jù)凸模作為工作零件,其精度要求較高,所以選用IT7級,表面粗糙度為Ra0.8m,同軸度為0.02。7.2.4 凸模尺寸計算由圖7-3可知凸模高度為: L=h1+h2 +(12) (7-5)式中: L-凸模長度; h1-凸模固定板厚度,h1=(0.60.8)H2=1520=16 mm; h2-凹模厚度,可得:h2=25mm; 12-附加長度;附加長度包括凸模的修磨量,凸模進(jìn)入凸凹模的深度(附加長度取1mm)。由公式(7-5)得:L=35mm7.3 凸凹模設(shè)計7.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸凹模的外形由本套模具所設(shè)計的零件圖樣外形確定。凸凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量,一般根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的,與落料凹模配合確定,其內(nèi)孔尺寸與沖孔凸模配合確定。7.3.2 凸凹模壁厚的確定凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口,內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度方面考慮,其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān):當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時,內(nèi)孔不積存廢料,脹力小,最小壁厚可以小些;當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時,若內(nèi)孔為直筒型刃口形式,且采用下出料方式,則內(nèi)孔積存廢料,脹力大,故最小壁厚應(yīng)大一些。凸凹模的最小壁厚值,目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定,倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見表7-3。正裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚可比倒裝的小一些。表7-3 凸凹模的最小壁厚材料厚度t/mm0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.5最小壁厚mm1.41.82.32.73.23.64.04.44.95.25.8材料厚t/mm2.83.03.23.53.84.04.24.44.64.85.0最小壁厚mm6.46.77.17.68.18.58.89.19.49.710凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為4.9mm,該壁厚選擇為4.9mm即可,本設(shè)計中凸凹模的壁厚為7.3mm,故該凸凹模的側(cè)壁強(qiáng)度要求足夠。7.3.3 凸凹模洞口類型的選取本設(shè)計采用的是倒裝式復(fù)合模,故凸凹模在下模,采用下出料方式,需要設(shè)計凸凹模洞口類型,排出積存廢料。凸凹模洞口的類型如圖7-7所示,其中a、b、c型為直筒式刃口凹模,其特點是制造方便,刃口強(qiáng)度但因廢料的聚集而增大了推件力和凸凹模的漲裂力,給凸、凸凹模的強(qiáng)度都帶來了不利影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用a、c型,下出件用b、d型其中d型是錐筒式刃口,在凸凹模內(nèi)不聚集材料,側(cè)壁磨損小,但刃口強(qiáng)度差,刃磨后刃口徑向尺寸略有增大。綜上所述,本設(shè)計選用a型洞口。(a)直通式 (b)直通式 (c)直通式 (d)錐筒式 (e)錐形式圖7-7 凸凹模洞口的類型7.3.4 凸凹模尺寸的設(shè)計表7-4 復(fù)合模矩形厚凹模和矩形薄板凹模典型組合尺寸凹模周界L80100125160200250B6380100125160200凸凹模長度4246565663配用模架閉合高度H最小140160190210220最大165190225255265孔距尺寸S6276101130164214S13640657090130S245567695124164S4212840556090零件件號、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號1雙孔墊圈厚度(厚/薄)件數(shù)6446零件件號、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號1雙孔墊圈厚度(厚/?。?凸模固定板厚度1212142凸模固定板厚度3凹模厚度(厚/?。?222253凹模厚度(厚/?。?卸料板厚度1010124卸料板厚度5凸凹模固定板厚度件數(shù)61414165凸凹模固定板厚度6雙孔墊圈厚度4466雙孔墊圈厚度7螺釘(厚/?。?M645M845M6557螺釘(厚/?。?M12758圓柱銷(厚/薄)264584585589卸料螺釘(厚/?。?6388388429卸料螺釘(厚/薄)61255續(xù)表7-410彈簧4設(shè)計選用。亦可以用橡皮、聚氨酯、蝶形彈簧611螺釘(厚/?。?M6M8M811螺釘555565(厚/?。?M129512圓柱銷(厚/?。?6508508701213圓柱銷(厚/?。?4084084013凸凹模高度尺寸如圖7-8所示,計算公式如下: L=h+h1+h2+h3 (7-6)式中: h-增加長度(包括凸模進(jìn)入凸凹模深度,彈性元件安裝高度等); h1-彈性卸料板厚度(mm); h2-彈簧厚度(mm); H3-凸凹模固定板厚度(mm);根據(jù)公式(7-6)凸凹模高度: L=h+h1+h2+h3=62mm綜上所述,結(jié)合總體設(shè)計中對零件圖樣的設(shè)計,最終確定零件尺寸:10262mm。凸凹模簡圖如圖7-9所示:圖7-9 凸凹模7.3.5 凸凹模材料的選取由于沖模為復(fù)合模,故材料要有良好的耐磨性、抗疲勞性、高強(qiáng)度、足夠的韌性、熱處理工藝性等。Cr12MoV鋼具有較好的淬透性,很高的耐磨性、較高的沖擊韌度和承載強(qiáng)度,且淬火變形
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模具三維
墊圈
復(fù)合
模具設(shè)計
模具
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雙孔墊圈復(fù)合模具設(shè)計【模具三維】,模具三維,墊圈,復(fù)合,模具設(shè)計,模具,三維
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