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1、沖裁工藝與沖裁模的設(shè)計(jì)2.1典型案例2.2沖裁工藝與模具的設(shè)計(jì)程序2.3沖裁工藝性分析2.4沖裁工藝過(guò)程2.5排樣2.6沖裁模刃口尺寸計(jì)算2.7定位與卸料出料2.8凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.9沖裁模總體設(shè)計(jì)2.1典型案例墊圈墊圈是標(biāo)準(zhǔn)化的零件,具有通用性和互換性,材料一般為普通碳素鋼(如Q215),屬于大批量生產(chǎn)。t=1mm2.2沖裁工藝與模具的設(shè)計(jì)程序沖裁模設(shè)計(jì)的總原則:在滿足制件尺寸精度和形狀精度的前提下力求使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、材料消耗少、制件成本低。審圖沖裁工藝性分析沖裁工藝方案制定排樣刃口尺寸計(jì)算沖壓力及壓力中心計(jì)算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖壓設(shè)備
2、選擇沖裁模裝配圖繪制非標(biāo)零件圖繪制沖裁模設(shè)計(jì)程序示意圖沖壓模具設(shè)計(jì)圓墊片復(fù)合沖裁模具1.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份2.設(shè)計(jì)圖(1)模具總裝配圖1張(A2);(2)繪制模具凸模、凹模、凸凹模零件圖各一張(A4)。零件技術(shù)要求如下:生產(chǎn)批量:大批量制件精度:IT14級(jí)材料:Q215材料厚度:1mm一、分析制件的工藝性,擬定沖壓工藝方案1、制件的工藝性分析制件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。從結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料和厚度等是否符合沖裁的工藝要求分析。工藝分析:墊圈制件為圓形,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱,孔邊距較大,無(wú)狹縫和銳角。制件精度和表面粗糙度要求低。材料為普通碳鋼
3、,沖裁性能好,適宜采用沖裁加工。材料Q215t=1mm二、沖裁工藝方案制定依據(jù)制件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性,結(jié)合制件的生產(chǎn)批量和各種沖裁工藝的特點(diǎn),制定適合于制件的沖裁工藝方案。單工序工藝方案復(fù)合工藝方案連續(xù)工藝方案(1)采用單一工序沖壓方法(2)采用復(fù)合工序沖壓方法(3)采用級(jí)進(jìn)工序沖壓方法三、排樣依據(jù)制件結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn),在保證制件質(zhì)量前提下,采用較為合理的排樣方式,以達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓件排樣實(shí)物1、排樣及材料利用率計(jì)算級(jí)進(jìn)工序復(fù)合工序墊圈(單排)級(jí)進(jìn)工序復(fù)合工序墊圈(多排)2、方案比較:?jiǎn)闻欧桨改>呓Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,經(jīng)濟(jì)性好(1)工件間搭邊值=0.8mm沿邊
4、搭邊值=1.0mm(2)定位方式確定:定位銷(三個(gè),圖2-21)(3)條料尺寸確定B=20+2X1=22mm搭邊值的確定搭邊:指排樣時(shí)制件與制件之間、制件與條(板)料邊緣之間的余料。搭邊值的選取。(表2-3)搭邊的作用1)搭邊能夠補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的制件;2)保證條料具有一定的剛性,便于送料;3)起到保護(hù)模具的作用,以免模具過(guò)早地磨損而報(bào)廢。三、成形零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)冷沖模具結(jié)構(gòu)尺寸。a)b)c)a)非圓形凸模b)長(zhǎng)方形凸模c)直通式凸模非圓形凸模:近似分為圓形類和矩形類圓形類凸模注意凸模定位,常用
5、騎縫銷來(lái)防止凸模的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果用線切割加工非圓形凸模,則固定部分和工作部分的尺寸及形狀一致,即為直通式凸模。1.凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模按其工作斷面的形式可分為圓形和非圓形凸模。1)圓形凸模:工作斷面為圓形a)b)c)d)e)圓形凸模2.凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)凹模的刃口形式ⅠⅡⅢⅣⅤ凹模的結(jié)構(gòu)形式(2)凹模外形尺寸凹模厚度:H=Kb凹模壁厚:小凹模C=(1.5~2)H大凹模C=(2~3)H式中b——凹??椎淖畲髮挾龋╩m);K——系數(shù),見(jiàn)表2-18;H——凹模厚度,其值為15~20mm;C——凹模壁厚,其值為26~40mm。(3)凸凹模的
6、最小壁厚凸凹模的內(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,為保證凸凹模的強(qiáng)度,凸凹模應(yīng)具有一定的壁厚。凸凹模的最小壁厚C一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定不積聚廢料的凸凹模最小壁厚值為:沖裁硬材料時(shí)m=1.5t沖裁軟材料時(shí)m≈t積聚廢料的凸凹模,由于脹力大,故最小壁厚只要比上述數(shù)據(jù)適當(dāng)加大。四、沖裁成形零件尺寸(凸凹模刃口尺寸)1、沖裁間隙沖裁間隙是指沖裁模凸模與凹模刃口間縫隙的距離。Z=Dp-Dd式中Z——沖裁間隙(mm);Dd——凹模刃口尺寸(mm);Dp——凸模刃口尺寸(mm)。凸模設(shè)計(jì):如無(wú)特殊要求,其長(zhǎng)度(厚度)尺寸一般按《冷沖?!穱?guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB285
7、1~2857——81)選取。復(fù)合模凸模設(shè)計(jì)示例墊圈落料凸模固定板厚度:14mm;卸料板厚度:10mm;導(dǎo)料板厚度:8mm;L=14+10+8+15=47mm沖孔凸模凸模長(zhǎng)度的確定在滿足使用要求的前提下,凸模盡量減短。采用固定卸料板的沖裁模凸模長(zhǎng)度為:L=h1+h2+h3+(15~20)mm式中h1——凸模固定板厚度;h2——卸料板厚度;h3——導(dǎo)尺厚度;L——凸模長(zhǎng)度;15~20mm——包括凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的距離。凸模強(qiáng)度的校核當(dāng)凸模特別細(xì)長(zhǎng)或板料厚度較大時(shí),應(yīng)對(duì)凸模進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。墊圈復(fù)合模凹模
8、表2-8得K復(fù)合=0.35;K級(jí)進(jìn)=0