弓形连接固定片复合模设计
零件名称:弓形连接固定片 生产批量:中批量
材料:零件材料为08钢,厚度为1.5mm
图1-1
一、 零件工艺性分析
弓形双孔连接固定块片是家用发电风扇中的一连接固定零件,零件的精度要求较低,具有较高的强度和刚度。 外形最大尺寸为70mm,属于小型零件。
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该零件应中批量生产,外精度不高,只需平整,外轮廓是该零件需要保证的重点。
该零件用到的冲压工序有冲孔、落料,因此可设计冲孔落料复合模生产此零件。
二、 工序设计及工艺计算
1、 排样
毛坯最大尺寸70mm,不算太小, 为保证冲裁件的质量,模具寿命和操作方便,采用有搭边,单排排样,如下图2-1所示,冲裁件之间的搭边值a1=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值a=2.3mm。
图2-1-1
计算条料的宽度:B=70+2×2.3+c=74.7(mm) 其中c为调料可能的摆动量,c=0.1mm 计算条料的步距:A=20+1.5=21.5(mm)
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图2-1-2
一个步距内材料的材料利用率:
η=985.182/(74.7*21.5)×100%= 61.34%
2、压力中心确定和压力机的选择
(1)、冲裁力的计算
冲裁力 F p=Lt σbKp (2-2-1)
其中:
由图2-2知,周长L=213.057mm; 材料:08F钢板,查表,σb=900Mpa, 此时,Kp=1,则: Fp=213.057X1X900X1=191.75(kN) (2-2-2)
根据以上模具结构类型,采用弹性卸料和漏料出件,
卸料力F q=KF,取K =0.05,则:
F q =0.05×191.75=9.59(kN) (2-2-3) 推料力Fq1=nK1Fp,去凹模刃壁垂直部分高度h=5mm,
t=1mm,n=5/1=5;取K 1=0.06,则:
F q1=5X0.06X191.75=57.53(kN) (2-2-4) 顶件力Fq2=K2Fp,K2=0.06,则:
Fq2=0.06X191.75=11.51 (kN) (2-2-5) 本套模具用到的由压力机提供的有冲裁力和推料力,因此: 总冲压力F总=FP+ F q1
=191.75+57.53=249.28(kN) (2-2-6)
(2)、压力中心的确定
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压力中心在两小圆垂直中心线上 (3)、压力机的选择
选用的压力机公称压力P≥(1.1~1.3) F总,取系数为1.3,则 P≥1.3F总=1.3×249.28=324(kN)
初选压力机公称吨位为400kN,型号为J23-40,其主要工艺参数如下: 公称压力:400KN; 滑块行程:100mm; 行程次数:80次∕分; 最大闭合高度:300mm; 最大装模高度:220mm; 闭合高度调节量:80mm;
工作台尺寸(前后×左右):150mm×300mm; 模柄孔尺寸:直径50mm,深度70mm; 工作垫板:厚度80mm,孔径200mm; 电动机功率:1.5kW。
三、 模具设计
1、 凸凹模刃口尺寸计算
图3-1
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本套模具采用凸模和凹模配制加工。
落料件尺寸由凹模尺寸决定,冲孔时的尺寸由冲孔凸模尺寸决定,故在设计落料模时,间隙取在凸模上;在设计冲孔模时,以凸模为基准,间隙取在凹模上。 公差尺寸按入体原则标注。
由此计算凸模和凹模的配作尺寸,结果如下表:
凹模刃口尺寸计算表
凹模磨损后尺寸 增大 20 13 零件尺寸及公差 200 -0.3 130 -0.3 刃口尺寸计算公式 1??40磨损系数值x 刃口尺寸及公差 19.775+0.075 0Aj?(Amax?x?) 制件精度为:IT12级,取x=0.75 13.775+0.075 0不变 100 100 Cj?(Bmin?0.5?)1??81??810.37+0.093 -0.093 表1
凸模刃口尺寸计算 凸模磨损后尺寸 减少 7 零件尺寸及公差 7+0.3 0刃口尺寸计算公式 磨损系数值x 0.75 刃口尺寸及公差 7.2250 -0.188 Bj?(Bmin?x?)01 ??4 表2
2、凸模、凹模、外形尺寸计算
(1)凹模尺寸
凹模厚度:H=Kb,b为冲裁件最大外形尺寸。 b=70mm,k=0.35,故H取 H=15mm 凹模边壁厚
c??1.5?2?H?2?15?30mm 凹模板的边长
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