占景平:柴油机飞轮锁片冲压工艺与模具设计
图4-1落料、拉深、冲孔复合模装配简图
4.4 模具工作部分刃口尺寸和公差的计算
4.4.1 落料凸、凹模的刃口尺寸 圆形凸模和凹模可采用分开加工。
落料前的毛坯未注公差尺寸的极限偏差,故取落料件的尺寸公差为 Ф1190?0.87mm
由《冲压手册》表2-31的公式进行计算
D凹 = (D-x?△)+?凹
=(119-0.5×(-0.87))+0.35 =119.79
式中: x = 0. 5,由《冲压手册》表2-30查得,
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?凹 = +0.035,由《冲压手册》表2-28查得。
D凸 = (D-x?△-2Cmin)
= (119-0. 5×(-0.87)-2×0.07) = 119.37
式中: Cmin = 0.07,由《冲压手册》表2-25查得,表查得Cmax = 0.1)
?凸 = -0.025 ,由《冲压手册》表2-25查得。
0.035+0.025 = 0.06 <= 2(Cmax-Cmin)t = 2×(0.1-0.07) =0.06mm
故上述计算是合理的。
落料凹模最小模壁c ,由《冲压手册》表2-39查得为36mm实际取为36mm 4.4.2 拉深凸 、凹模的刃口尺寸
拉深件按未注公差尺寸的极限偏差考虑,并标注内形尺寸,故拉深件的尺寸为Ф530?0.74 ㎜
由《冲压手册》表4-75的公式计算
D凸=(D+x?△) =(53+0.4×0.74) =53.3
式中:x = 0.4,由《冲压手册》表2-30查得
?凹= +0.05由《冲压手册》表4-76查得
D凹=D+x?△+2C+δ凹 =53+0.4×0.74+2×1.05) =55.4
式中:x = 0.4,由《冲压手册》表2-30查得,
C由《冲压手册》表4-74取为 C = (1~1.1)t = 1.05mm 拉深凹模最小模壁c ,由《冲压手册》表2-39查得为30mm
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4.4.3 冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算
冲孔件按未注公差尺寸的极限偏差考虑,并标注内形尺寸,故冲孔件的尺寸为Ф260?0.52 mm
d凸= (d+x?△) =(26+0.5×0.52) =26.26
d凹= (d+x?△+2Cmin) +δ凹 =(26+0.5×0. 52+2×0.07) =26.27
式中: x= 0.5,由《冲压手册》表2-30查得,
Cmin= 0.07,由《冲压手册》表2-25查得,表查得Cmax= 0.1)
?凹 = 1/4△ = 0.021
4.5 落料、拉深凸凹模高度的确定
L=h1+h2+h3+h
其中:h1为凸模固定板厚度,一般为凸模高度的40%左右,计算取为28㎜。 h2为卸料板的厚度,查课本P23页一般为6~12 mm取为10mm h3为导料板厚度2 mm
h为附加长度,包括修模余量和安全长度取30㎜。 综上,则:L=28+10+2+30 故:L=70mm
即凸凹模的长度为70mm,具体长度根据实际情况调整后再确定。
4.6 落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算 (具体情况根据装配图确定)
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凹模厚度h=Kb(大于15mm),
凹模壁厚c=(1.5——2h)(大于30——40㎜) 其中:
b——冲裁件最大外形尺寸
K——系数,形状简单取较小值,形状复杂取较大值。 故根据课本P64页表3—3取K=0.20, 则:查《冲压设计简明手册》P34页:
h=Kb=0.20×87=17.4(mm)(但是本次模具不是落料单工序模,因此,落料凹模的对应尺寸应该比拉深凸模原则上高1个料厚t才可满足强度要求.但是在此模具设计,凹模里面还有卸料结构,根据作图得初h取25㎜)
凹模壁厚 :c=(1.5—2.5)h,取36mm。
4.7 模具其他零件的设计与计算
4.7.1 模架的选用
根据落料凹模的周界尺寸,查《冲压手册》P591页相关资料,同时为了安装方便,故采用后侧导柱式模架.由于本次落料凹模的周界尺寸长度在200mm左右,按资料中的LXB选用则上模座为200×200×50mm,下模座为200×200×50mm的规格,其他结构的尺寸值不变。此时,再反过来校核所初步选用的压力为250KN的公称压力。工作台尺寸:左右为560mm,前后360mm。工作台的闭合高度为250mm,显然可以放下该模座,且最大闭合高度也满足要求,因此所选压力机符合要求。
则模柄的规格为直径50mm,高70mm,其它结构的尺寸参见《冲压简明手册》P436页,与此同时,在模座确定以后,导柱,导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由《冲压简明手册》相关章节查得。
4.7.2 定位零件
本副模具采用两个导料销导向送料,为使条料顺利通过导料销的间隙,在计算排样尺寸图时一并算出,此处不在叙述。结构和规格与挡料销相同。同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送近步距,使用圆形挡料销,规格为Φ4×6。该结构的挡料结构简单,制造容易,使用方便,适用于固定卸料板及手
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工送料的冷冲模结构。
4.7.3 卸料与推(顶)件装置
由于板料厚度为1mm 〉0.8mm,故要采用固定卸料板结构,其结构简单,卸料力大,用于板料厚度较薄的情况。
卸料力前面已算出 F卸=11901N
采用带导尺的固定卸料板,卸料板只起卸料的作用,卸料板的型孔与凸模的单面间隙为0.5mm,厚度为10mm。
打杆长度:H>(模柄总长+凸凹模高度-推件高度)
但是由于使用了三爪推板推出机构,因此打杆长度应在(模柄总长-推板厚度)具体情况根据装配图确定。
托杆长度:L>(l+h3) 其中:l——气垫长度
h3——气垫上平面与下平面之间隙 综上,取L=48 mm。 4.7.4 固定与连接零件
采用固定板将凸凹模固定在上模座上,固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。固定板与上模座之间采用内六角螺钉与圆柱销来连接和定位,螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。此外,由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大,因此采用垫板的结构。
4.8 模具压力中心的设计与计算
由于落料,拉深和冲预制孔的凸,凹模形状均为对称性形状,因此其压力中心均为其各自的几何形心,故以模座中心为原点,建立直角坐标系,则落料和拉深的压力中心均在原点上。
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