取124×130mm,配用模架闭合高度H=138mm~158mm,为了送料的方便,决定采用中间导柱模架。
4.2 模具零件的设计与选用
4.2.1 工作零件的设计
1.凸凹模间隙的确定:
该制品精度不高,所以凸凹模间隙查表得: Z=0.07~0.1mm
2.凸、凹模工作部分刃口尺寸的计算: 落料:
落料尺寸按未注公差计算(IT14级),因此落料件尺寸为?680?0.74mm。落料凹模尺
??d寸:Dd?(D??x)0?max?0.185?(?68?0.500?.74)0.10 m,式3中x?0.5,m67.6?d??/4?0.185m。落料凸模尺寸按落料凹模实际尺寸配做,并保证双边间隙
Z=0.07~0.1mm。
拉深:
拉深间隙是指凸凹模横向尺寸的差值,双边间隙用Z表示。间隙过小,工件质量较好,但拉深力大工件容易拉断,模具磨损严重,寿命低。间隙过大,拉深力小模具寿命提高了,但工件易起皱变厚,侧壁不直,口部边线不齐,有回弹,质量不能保证。
因此,确定间隙的原则是:既要考虑到板料公差的影响,又要考虑毛坯口部增厚现象,故间隙值一般应比毛坯厚度略大一些,其值按下式计算;
单面间隙: z?tmax?Ct
2式中,tmax??板料的最大厚度,tmax?t??; t??板料的厚度;
???板料的正偏差;
C??间隙系数,考虑到板料增厚现象;
由表Z?2?1.1t可知有压边圈拉深时,模具的间隙值: Z?2?1.1t?0.88
因为工件的内形的尺寸要求较高,应以凸模为设计基准:
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Dt??Dmin?0.75?????21.380?0.05Da?(Dt?Z)0?0.08?22.2600t??21.53?0.75?0.2??0.05
?n?0.080??21.38?0.88?0式中, Dmax——为工件外形的工称尺寸;
Da——凹模直径尺寸; Dt——凸模直径尺寸;
?——工件的公差;
?a,?t——凸凹模的制造公差,查表取+0.08、-0.05;
3.模具压力中心的确定:
模具的压力中心就是冲压力合力的作用点,为了制件能被模具平稳的冲裁,减少导向件的磨损,提高模具及压力机寿命,应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合。根据制件的外形结构及尺寸可知,之间左右、前后对称,所以模具压力中心定为冲件轮廓圆形几何中心,但如果压力机中心与模柄中心线不重合,压力中心的偏离不能超出所选压力机模柄半径的允许范围,而该零件的压力中心处于零件中心位置,也是零件重心位置。
4.凸模结构形式及尺寸的确定:
拉深凸模形状为圆形,通过台肩固定。拉深凸模尺寸根据拉深工作要求及其工作尺寸要求确定。拉深凸模的材料采用T10A,工作部分热处理淬硬56~60HRC。
5.凹模结构形式及尺寸的确定:
落料凹模采用方形板状结构通过螺钉、销钉与下模座固定。因冲件产量是中批,考虑凹模的磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直刃壁结构,刃壁高度取3mm。
凹模直径为:B?d?2c?68mm?2?28mm?124mm,查表得:凹模选为方形,宽和长分别为124mm、130mm,凹模厚度为:H?kb?0.25?68?17mm k=0.25 ,查表3-21得。则凹模厚度取:H=20mm。根据算得的凹模轮廓尺寸,选取与计算值相接近的标准凹模轮廓尺寸为,但考虑到模具具体情况,凹模厚度则根据具体情况而定。凹模材料选用Cr12,工作部分热处理淬硬60~64HRC。
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6.凸凹模尺寸的确定:
落料凸模和拉深凹模刃口形状都为圆形,形状简单,可通过台肩与固定板固定。凸凹模的尺寸根据落料凸模和拉深凹模工作尺寸、卸料装置和安装固定要求确定。凸凹模的材料也选用Cr12,工作部分热处理淬硬60~64HRC。 4.2.2定位零件的设计与选用
导料板设计成与卸料板制成整体的结构形式,挡料销高度h=3, 导料高度h?4mm,导料板间距为:B0?76mm,挡料销采用固定挡料销。 4.2.3卸料与出件装置的设计
卸料装置设计:
根据工艺计算可知,卸料力较大,为保证卸料可靠,简化模具,卸料装置采用刚性卸料,并与导料板制作成整体结构。卸料板与落料凸模,双边间隙取0.5mm。卸料板与导料板复合,材料均为45钢,外形尺寸初定为130mm?26mm,。
出件装置设计:
出件装置主要顶件器、顶杆、卸件橡胶组成。顶杆规格取υ6-73,材料为45钢,热处理淬硬35~40HRC,卸件板规格取D=68mm,带有凸台,有限位的作用。厚度为:h=10mm,卸件橡胶取外径为D=50mm,中间有d=14mm的孔的橡胶圈。
橡胶圈尺寸设计:由上述知D=50mm,d=14mm,因为要保证正常卸料,则有
Fj?FX?F卸 ,Fj?AP??(D2?d2)/4?4.2?3.14?(502?142)/4?3.2?5787.6N,hj?h?hy?hx?hm(其中F卸?2610N,查相关表格得P=3.2MPa,聚氨酯橡胶 )
橡胶校核:
Fy?5787N?Fx?1863N,所以该橡胶满足要求。得橡胶规格:D=50mm×d=14mm×H=60mm。
4.2.4支承固定零件的设计与选用 1.上垫板:
10mm ?68mm× 2.模柄:
由于上模固定在中小型压力机上是通过模柄与滑块相连的。而且模柄的直径与长度与压力机滑块一致。根据冲裁时所用压力机型号J23-10,查表得压力机上模孔尺寸
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D=30mm,模柄孔深度T=55mm。选择冲裁模中模柄的规格其形式为:压入式模柄,其直径d=30mm,高度H=73mm,h=18mm,材料为Q235的模柄,规格为:A30×73 JB/T7646.3-1994。
4.2.5模架及其零件的选用
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,采用滑动导向中间导柱模架。考虑零件精度要求不高,因此采用II级模架精度。选用中间导柱模架,其规格为:125×125。上模座规格:125mm×125mm×30mm,材料:HT200,GB/T2855.9-1990。下模座规格为:
125mm×125mm×35mm,材料:HT200,GB/T2855.10-1990。
4.3 模具图样的绘制及压力机校核
4.3.1 模具装配图的绘制
见模具装配图纸 4.3.2 模具零件图的绘制
见模具零件图的图纸 4.3.3 压力机技术参数的校核
1.模具闭合高度的校核:
模具闭合高度为:H=138mm。冲压机最大装模高度145mm,因此满足
Hmax?5?H模?Hmin?10要求。
2.冲压过程中落料力(F=51.9KN)最大,压力机的公称压力P公?F,公?100kN,P且工作时压力曲线位于压力机滑块的许用负荷曲线之下,因此满足生产要求。
3.模具最大安装尺寸为200mm×190mm,压力机工作台台面尺寸为240mm×370mm,能满足模具的正确安装。
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5.冲孔模具设计
5.1模具类型和结构形式的确定
5.1.1 模具结构类型的确定
由冲压工艺分析可知,采用正装式单工序冲裁模。 5.1.2 工件的定位方式的确定
由上述分析及冲孔工序得:手工操作方式冲孔,由定位板导正。 5.1.3 卸料与出件方式的确定
冲孔废料由冲孔凸模冲出,工件则由模具上方的卸料板推出。 5.1.4 模架类型及模具组合形式的确定 1.模架类型的确定:
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,采用滑动导向中间导柱圆形模架。考虑零件精度要求不高,因此采用II级模架精度。 导柱:A 20h5×130; 导套:A 20H6×60×32;
上模座厚度取25mm,即H上模=25mm; 上模垫板的厚度取8mm,即H上垫=8mm; 凸模模固定板的厚度取15mm,即H固=15mm;
下模座厚度取30mm,即H下模=30mm;模具闭合高度取值范围查相关资料得:H=146mm~170mm。 2.模架组合形式的确定:
凹模直径为:D?90mm,凹模周界取D=90mm,配用模架闭合高度H=146mm~170mm。
5.2 模具零件的设计与选用
5.2.1 工作零件的设计
1.模具间隙值的确定:
模具间隙根据经验法查表得Z=(10%~15%)t=0.04~0.06mm。 2.凸、凹模工作部分刃口尺寸的计算:
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