双耳止动垫圈倒装复合模设计
由于采用复合模进行生产,主要工作部分模板大致包括:凸模固定板、限位板、凹模版、卸料板、凸凹模固定板。
根据凹模板的厚度H=21mm,大致确定凸模固定板厚度为16mm,限位板厚度为16mm,卸料板厚度为14mm,凸凹模固定板厚度为16mm。 5.5模架的选择
根据国家标准,导柱模模架主要分为(1)中间导柱模架;(2)后侧导柱模架;(3)对角导柱模架;(4)四导柱模架
考虑到复合模对刚性与工作平稳度有较高要求,故后侧导柱模架不符合要求;冲裁件形状规则简单,精度要求相对较低,四导柱模架精度远大于所要求的精度,并且成本较高,故也不符合要求。中间导柱模架与对角导柱模架都符合生产的要求,从中选择中间导柱模架。
根据《中国模具设计大典》表22.4-5中GB/T 2851-2008规定的中间导柱模架规格。由凹模外形尺寸为H×B×L=21×116.5×120mm,压力机最大封闭高度220mm,封闭高度调节量45mm,选定凹模周界为125×125mm,参考闭合高度150—190mm的中间导柱模架。 查得:
上模座规格125×125×35 (GB/T 2855.1-2008) 下模座规格 125×125×45 (GB/T 2855.2-2008) 导柱规格 22×180;25×180 (GB/T 2861.1-2008) 导套规格 22×80×33; 25×80×33 (GB/T 2861.3-2008) 由此,所有模板的规格尺寸与材料选用如下:
表5-1各模板尺寸表 (单位:mm)
模板 上模座 垫板 推杆固定板 凸模固定板 限位板
规格(L×B×H) 125×125×35 125×125×20 125×125×5 125×125×16 125×125×16 11
材料 HT200 T10 Q235 Q235 45 双耳止动垫圈倒装复合模设计
凹模 卸料板 凸凹模固定板 垫板 下模座 推板
125×125×21 125×125×14 125×125×16 125×125×16 125×125×45 D80 Cr12Mov 45 Q235 Q235 HT200 45 12
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6.凸、凹模零件设计
6.1刃口尺寸计算 6.1.1刃口加工方式选择
根据凸、凹模加工方式的不同,刃口尺寸的计算方法主要分为 (1)分开加工法 (2)配做法
考虑到分开加工法主要针对圆形或简单规则形状的冲裁件,并且模具的制造公差小,模具制造困难,成本高,而配做法工艺简单,制造容易,模具的间隙由配制保证,可适当放大基准件的制造公差,目前应用较为广泛。故确定加工方法为配做法。 6.1.2刃口尺寸计算
落料以凹模尺寸为基准,冲孔以凸模尺寸为基准。因模具为复合模,要同时进行冲孔与落料。因此要分别进行落料凹模与冲孔凸模的尺寸计算。
由《冲模设计速查手册》表3-35可得,厚度为1mm的20号钢的初始双面间隙取值范围为Zmin?0.100mm ;Zmax?0.140mm(1)落料凹模与凸凹模外轮廓计算
图6-1 凹模刃口计算图
由《冲压工艺及冲模设计》表3-5可得,尺寸20、42、25、36、R3的磨损系数x=0.5 由磨损图可知,磨损后变大的尺寸:
??/4?0.52/4?0.13Ad1?(Ad1max-x?)?(20-0.5?0.52)?19.74 0 0 0
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??/4?1/4?0.25Ad2?(Ad2max-x?)?(42.5-0.5?1) 0 0?42 0
??/4?0.84/40.21Ad3?(Ad3max-x?)?(25.42-0.5?0.84)?25? 0 0 0??/4?0.62/4?0.16Ad4?(Ad4max-x?)?(36-0.5?0.62)?35.69 0 0 0 磨损后变小的尺寸:
0 0 0Bd1?(Bd1min?x?)?(2.75?0.5?0.25)?2.88-?/4-0.25/4-0.06
凸凹模外轮廓的尺寸,按照凹模的实际尺寸配制,保证双面间隙为0.100mm~0.140mm
(2)冲孔凸模与凸凹模内轮廓计算
图6-2 凸模刃口计算图
由磨损图可知,磨损后变小的尺寸:
0 0 0Bp1?(Bp1min?x?)(25?0.5?0.52)-?/4?-0.52/4?25.26-0.13
凸凹模内轮廓的尺寸,按照凸模的实际尺寸配制,保证双面间隙为0.100mm~0.140mm
6.2凸凹模结构设计 (1)凸凹模最小壁厚校核
已知冲裁件的最小壁厚为5.5mm
根据《冲压工艺及冲模设计》表3-14可得,冲裁材料厚度为1mm的板料的凸凹模的最小壁厚为2.7mm,故凸凹模的最小壁厚满足要求。
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(2)凸凹模结构形式与固定方式
考虑到凸凹模的轮廓非圆形,故选用凸缘式凸凹模,凸缘部分设计为矩形。由凸凹模固定板进行定位于固定,凸凹模固定板与下模座间采用螺钉锁紧,销钉定位。 (3)凸凹模的长度计算
根据模具结构,凸凹模长度等于凸凹模固定板、卸料板厚度之和,在加上一定的增加长度(凸模进入凹模的深度0.5mm,凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离11mm) 即凸凹模的长度h=(16+14+0.5+11)mm=41.5mm (4)凸凹模孔口结构形式
孔口结构形式主要分为:(1)全直壁型孔;(2)阶梯形直刃壁型孔;(3)斜刃壁凹模
考虑到采用倒装复合模,冲孔废料要从凸凹模中向下推出,故全直壁型孔不符合要求;考虑到凸凹模使用一段时间后要进行刃磨,为了保证刃磨之后凸凹模孔口尺寸不变,能继续进行生产,因此选定凸凹模孔口的结构形式为阶梯形直刃壁型孔。
根据《冲模设计速查手册》表3-57,由材料厚度1mm,得到刃口高度h=5~10mm。取刃口高度h=5mm
图6-3凸凹模结构图
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