HS2手拉葫蘆右墻板設(shè)計論文.doc

五 一 機 械 編號： 第 7 頁 共 7 頁 2014-4-18 精沖模設(shè)計論文 設(shè)計： 審核 ： 日期 ： 目錄一、設(shè)計內(nèi)容。二、方案制定。三、工藝分析。四、排樣分析。五、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。 1、條料定位。 2、出料裝置。 3、模具結(jié)構(gòu)特點。 4、模具工作過程。 5、零件配合見圖紙六、模具零件的設(shè)計和計算。 1、凸凹模間隙的選擇。 2、凸凹模具刃口尺寸的計算。 、外形沖裁。 、內(nèi)孔沖裁。七、凸凹模的設(shè)計。 1、凸模的固定形似。 2、凸模長度的確定。 3、凸模強度計算及結(jié)構(gòu)形式。八、模板的設(shè)計及其他零件的設(shè)計。九、沖壓力的計算。十、設(shè)備選用。十一、壓力中心。十二、精沖常見問題及解決辦法。十三、總結(jié)。 一、設(shè)計內(nèi)容： 產(chǎn)名：hs2手拉葫蘆右墻板，技術(shù)要求見附圖紙。2、 方案制定： 該零件生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，沖裁壁厚較厚，孔數(shù)較多，精度、平行度較高，若用簡單的落料、沖孔模其圖紙的相關(guān)行為公差及平行度將難以控制，且簡單的落料、沖孔對沖壓所用的設(shè)備和人員較多，沖壓工序中的定位也較麻煩，加上其相關(guān)的裝配要求，將會給后續(xù)的組裝帶來不利影響。為減少零件在生產(chǎn)中的多次定位對其精度和生產(chǎn)率的影響，一要產(chǎn)品批量較大，對零件的一致性要求較高，二是具有良好的沖裁性能，經(jīng)過反復(fù)比較，適宜采用較為復(fù)雜的凸模固定式精沖模。 精沖的優(yōu)點：精沖加工的零件質(zhì)量與普通沖壓工件相比，具有明顯的優(yōu)勢，具有沖裁面光潔、尺寸精度高、平面度高等優(yōu)點。經(jīng)過去毛刺處理后可直接進行裝配，無需普通沖壓后所需的切、削、磨、矯平等其他加工工序，節(jié)省了大量輔助設(shè)備的投資以及人力、物力、運營成本等，不僅提高了生產(chǎn)效率，更重要的是避免了各工序的精度損失，保證了批量生產(chǎn)零件的重復(fù)精度和生產(chǎn)可靠性。3、 工藝分析： 根據(jù)圖紙相關(guān)技術(shù)要求。該零件材料為q345a熱軋鋼板，料厚為4.5mm，因而從尺寸精度和材料方面分析比較適合用沖壓加工。查詢沖模設(shè)計手冊孔位及孔邊距以及材料的適用性，結(jié)合沖熱處理、硬度，模具間隙等原因，沖6.5mm，屬于小型沖孔，沖頭極易崩刀。故6.5mm以下的相關(guān)孔，改用壓樣沖點，其他孔一次性落料沖孔。 q345a材料特性：壁厚mm 16,伸長率5（%）21, 屈服強度s(mpa) 345, 試驗溫度 不需,抗拉強度b(mpa)（470-630）. 材料孔邊孔徑與材料厚度關(guān)系一般為：a=（1.2-1.5）t4、 排樣分析： 排樣它反映零件在整個沖壓成形過程中，毛坯外形在條料上的截取方式及與相鄰毛坯的關(guān)系，而且對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。根據(jù)我們沖壓零件的技術(shù)要求，模具維修周期等工藝因素綜合考慮將原有搭邊a5mm改為a1.5-2mm，更進一步的提高了材料的綜合利用率。 如：沖139mm的產(chǎn)品，料厚4.5mm，需剪料寬為139+2a=149mm;3m板材，可剪20條，若將搭根據(jù)新工藝更改搭邊為1.5mm，需剪料寬為139+2a=142mm，即3m板材可剪21條，相比較材料利用率提高5%。5、 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計： 后附模具結(jié)構(gòu)圖 1、條料定位： 通過工藝排樣分析后確定剪板料寬為141-142，所以再設(shè)計時候就必需考慮板料能順利的通過限制槽：再結(jié)合采用脫料板反方案，確定導料槽寬度143，確保槽寬料寬。 2、出料裝置： 開模后，上模：液壓機通過液壓缸反壓力作用于頂桿推動上脫料板頂出沖壓件，下模，圓孔廢料在下液壓缸飯壓力作用下推動下頂桿直接頂出廢料，為減少模具工作中受力太大，影響模具壽命，下?？ㄔ谕拱寄Ｉ系臈l料脫料方式由頂桿脫料改為橡皮彈性變形推動脫料板達到脫離料作用。 3、模具結(jié)構(gòu)特點： 采用倒裝試復(fù)合模，以脫料板兩邊精確定位，為便于送料取件，在沖壓過程在結(jié)束后取出工件后，直接通過定位槽推出廢料。在沖壓過程中，根據(jù)相關(guān)的工藝要求，必修保證沖裁的墻板的平面度要求，所以需要彈釘板有足夠的強度以及壓力整平工件，彈釘板設(shè)計見模板材的設(shè)計。 4、模具工作過程 將裁剪好的寬度為141的條料放在下模上，并依靠脫料板導料槽定位。 第一步：上模下行下脫料板在橡皮作用下壓住坯料，直接沖孔落料； 第二步：上模上行卡在凸凹模上的條料通過橡皮作用于脫料板脫料廢料通過下油缸作用與下頂桿直接彈出廢料，上模液壓缸通過頂桿頂出彈丁板壓出工件； 第三步：取出工件，推出廢料，完成整個沖壓過程。六、模具零件的設(shè)計和計算: 1、凸凹模具間隙的選擇： 凸、凹模間隙值的大小對沖壓制件質(zhì)量、模具壽命、沖壓力的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計中的一個極其重要的工藝參數(shù)。根據(jù)零件材料及料厚，查文獻沖模設(shè)計手冊，得雙面間隙值：2c=0.05 mm。另外，在生產(chǎn)過程中考慮的模具壽命以及對工件質(zhì)量的影響，將原有2c=0.05mm變更為2c=0.15mm以提高模具壽命，減少因模具損害影響安全生產(chǎn)。 2、凸凹模刃口尺寸計算： 沖壓制件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必須靠模具的刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸極其公差，是設(shè)計沖模的主要任務(wù)之一。根據(jù)精沖凸凹模尺寸計算： 外形沖裁： 工件a0,凹模da= a-n1-n2,凸模da=da-2c,da凸模實際尺寸(n系數(shù)沖模設(shè)計手冊表3-49、3-50） 內(nèi)孔沖裁： 工件e+0,凹模de= de+2c，de凸模實際尺寸凸模de=e+n1+n2(n系數(shù)沖模設(shè)計手冊表3-49、3-50）根據(jù)圖紙工藝要求以及以往得經(jīng)驗所得，以及后續(xù)加工工藝：如：孔1000.036凹模尺寸de=10+2c=10.15mm，凸模e=10.057mm七、凸凹模具的設(shè)計： 1、結(jié)構(gòu)、固定形式： 由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件亦有所不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等9。本設(shè)計中采用用圓形凸模，材料選用cr12mov淬火硬度hrc56-60 。圓凸模可采用高精度外圓磨床加工，（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量7。凸模固定方式如圖所示：凸模以過渡配合（k6）固緊在凸模固定板上，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出，安全可靠。2、凸模長度的確定 凸模工作部分的長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來確定。一般不宜過長，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴重時甚至會使凸模折斷凸模長度=固定板+凹模八、模板的設(shè)計及其他零件的設(shè)計加工要求： 具體見附圖紙及相關(guān)技術(shù)要求。九、沖壓力的計算： 沖裁力pj計算：pj=0.9< 即：pj=0.9x620x3.14x（139+46+40+14+40）x4.5=2215951n 壓料力的計算： py=lhk&b 反壓力的計算：pf=0.2pj 卸料力px約為沖裁力的0.15pj &-材料抗拉強度、l-沖裁周長、t-材料厚度、h-齒圈高度、k-系數(shù)十、設(shè)備的選用: 根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求、現(xiàn)有的設(shè)備、精沖模的沖壓特性、耐抗沖擊性，選用300噸液壓機。十一、壓力中心的計算： 沖裁時的合力作用點或多工序模各工序沖壓力的合力作用點，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機滑塊中心不一致，沖壓時會產(chǎn)生偏載，導致模具以及滑塊與導軌的急劇磨損，降低模具和壓力機的壽命。因此，設(shè)計時應(yīng)該正確算出沖裁時的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合；若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過所選壓力機模柄孔投影面積的范圍，以下通過解析法確定模具的壓力中心。 該模具的壓力中心為墻板的幾何中心。十二、精沖常見問題：1、 刀口崩刀： 主要原因：沖壓過程中刀口直身段切入太深、沖頭硬度太高、脫料板與沖頭配合間隙太大造成脫料時受力不均崩刀。 解決辦法：模具增加限位塊控制刀口沖壓深度，控制脫料板、彈釘板、頂桿與刀口的配合間隙。2、 沖頭掛臺脫落： 主要原因：淬火有裂紋、沖頭墊板凹凸不平，沖壓過程中沖頭受力量不均出現(xiàn)斷裂。 解決辦法：控制淬火時相關(guān)技術(shù)要求，定期維護模具延長模具壽命。13、 總結(jié) 模具設(shè)計的目的就是低本創(chuàng)高效、提高人力、物力的綜合利用率。但是，又不能完全依賴于設(shè)計，在實際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實際狀況進行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時，應(yīng)該多注意細節(jié)，找出根本原因，針對其維修。在拆裝模具時，要認真仔細，以防損傷模具。定期的維護、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。 在整個設(shè)計及陸續(xù)改進過程來看，模具整體結(jié)構(gòu)變的更加合理，且相