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直升机尾翼垫片的冲压模具设计及加工说明书班级组号小组成员指导教师设计时间四川省交通职业技术学院自动化工程系凹模高度取H=24mm,故凹模外型尺寸为134mmX109mmX24mmo
2、凸模固定板凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同,厚度为凹模板厚度的
0.6〜
0.8倍Hi=(
0.6〜
0.8)H=
20.4mm〜
27.2mm,取整数24mm固定凸模的型孔决定与凸模的结构设计,对于用螺钉固定的直通式凸模,要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/h6我们选择的尺寸134mmX109mmX24mm
3、垫板的采用与厚度垫板作用是承受凸模或凹模的压力,防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑,影响模具正常工作凹模和凸模垫板厚度均取24mm选择外形尺寸均为134mmX109mm X24mm的标准件,材料为45号钢
4、卸料板厚度卸料板厚度一般情况下取10〜15晒,这里取卸料板的厚度为15mm.
5、凸模长度上凸模板高度解二24111m卸料板高度h2=25mm凸模垫板高度h3=12mni附加高度h=13mm凸模长度L=hi+h2+h3+h=24mm+25mm+12mm+13nlm=74mm
6、凸凹模刃口尺寸此零件只需经过一道落料加工便可完成.工件外形尺寸长134mm,宽109nm6P凸模下偏差,可按T6选用凹模上偏差,可按T7选用查表
2.
3.1,磨损系数均为x=l1a.凹模变大尺寸AJ=Amax-XAo+°-25A Ai二
70.1-1X
0.20机zsxg.gy A+F
30.1-1X
0.2O°-25XO-2=
29.90-05O A4=
15.1-1X0,20°-25X0-2=
14.9+0-05O b.凹模变小尺寸0BJ=Bmin-XA-
0.25A B2=
39.9+1X
0.2°o.25X
0.2=
40.
10.05C.凹模不变尺寸Cj=Cm in+
0.5A±
0.125A C5=
9.9+
0.5X
0.2±
0.125X
0.2=10±
0.0252凸模刃口尺寸查表
2.
2.3可知2Cmin=
0.1,2Cmax=
0.14,单边间隙
0.05o Ai=
69.9-
0.05=
69.85A3=
29.9-
0.05=
29.85A4=
14.9-
0.05=
14.85B2=
40.1-
0.05=
40.05C5=10-
0.05=
9.
957、卸料弹簧的自由高度根据工件材料厚度为Imin,冲裁时凸模进入凹模深度取3nlln,考虑模具维修时刃磨留量2mm,再考虑开启时卸料板高出凸模Imm,则总的工件行程h工=7mm弹簧的自由高度h自二25mm模具在组装时弹簧的预压量为h顶=(10%〜15%)h自=
2.5〜
3.75mm取h®=3mm由此可算出模具中安装弹簧的空间高度尺寸为22mm
2.7卸料部分的设计设计卸料零件的目的,是将冲裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或废料卸掉,保证下次冲压正常进行,常用的卸料方式有刚性卸料、弹压卸料板刚性卸料也称为固定卸料,其特点是卸料力大,卸料可靠,适用于板料较厚、卸料力较大、平直度要求不很高的冲裁件弹压卸料其特点是,兼卸料及压料作用,冲件质量较好,平直度较高适用于质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁因此,本设计采用弹压卸料装置.采用弹压卸料装置有一定的装配要求在模具开启状态,卸料板应高出模具工作零件刃口
0.3mm〜
0.5mm,以便顺利卸料本模具的卸料板仅有卸料作用,卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同,取741nmX34mm,卸料板的厚度为25mln卸料板采用45钢制造,热处理淬火硬度43〜48HRC卸料板上设置4个卸料螺钉,公称直径为8mm,螺纹部分为M4x8mm,卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间,以保证卸料的正常运动
2.8推件装置的设计推件和顶件的目的,是将制件从凹模中推出来(凹模在上模)或顶出(凹模在下模)推件力是由压力机的模梁作用,通过一些传力元件将推件力传递到推件板上将制件或废料推出凹模推板的形状和推板的布置应根据被推材料的尺寸和形状来确定推件装置可分为弹性推件装置和刚性推件装置两种,弹性推件装置一般装在下模,具有压料作用,冲件质量好,但推件力较小常用于正装式复合模或冲裁薄板料的落料模中刚性推件装置一般装在上模,利用压力机的推件力,因此,推件力大,推件可靠,但不具有压料作用常用于倒装式复合模中综上,本设计选用刚性推件装置.它的基本零件有推件块、推杆、推板,连接推杆和打杆,这些零件都已标准化,可从标准中选取
2.9模架及导套、导柱的选用常用的导柱导套式模架,是由上、下模座和导向零件组成模架是整副模具的骨架,模具的全部零件都固定在它的上面,并承受冲压过程的全部载荷模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定上、下模间的精确位置,由导柱、导套的导向来实现本设计选用后侧导柱模架如图4,后侧导柱模架,由于前面和左、右不受限制,送料和操作比较方便,因导柱安装在后侧,工作时,偏心距会造成导柱导套单边磨损,并且不能使用浮动模柄结构图4铸铁滑动导向后侧导柱模架
2.10压力机的选用该模具的主要参数总冲压力F总二
706.2kN闭合高度H模二65mm外廓尺寸138mmX113mm冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲裁各工艺力的总和由于该零件尺寸较厚,所以采用高速压力机,由表3-4可知选用SA95-80压力机,其主要技术参数如下公称压力800kN滑块行程25mm滑块行程次数90〜900次/min装模高度300mm装模高度调节量60mm工作台尺寸1250mm X800mm主电动机功率38kW
2.11模具结构形式该零件的生产批量不是很大,合理安排生产采用手工送料方式能够达到批量要求,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式考虑零件厚度较后,模架类型及精度,采用后侧导柱模架根据模具总装图的绘制原则,绘制的直升机尾翼垫片落料单工序模的结构如图5所示采用顺装式单工序模,上模主要有凸模
7、卸料板
6、螺钉
2、
14、19弹簧16等组成,下模主要由凹模
9、凹模固定板、销钉18等组成工作过程将剪裁好的板料送入模具中,由定位销定位冲压时,上模降下,卸料板6先压住板料,上模继续下降闭合,落料凸模7冲出零件,此时下座模的弹簧12收缩,零件此时落入凹模内,冲完后磨具开启,上模上升,卸料板6把废料从凸模7上卸下,同时弹簧13伸长通过顶件装置将板料顶出,取出工件;继续送进板料进行下一次冲压18114516171112131-模柄
2、
13、14-螺钉3-上模座定板9-凹模10-下座模
11、18-销钉6-卸料板t17-导正削图5尾翼3主要零设计4模具的装配和试模
4.1模具的装配
1、导柱导套的装配导柱导套和模座的配合都为过盈配合,一般都用压力机将导柱导套分别压入下模座和上模座装好后检查导柱对下模座底平面,导套对上模座上平面的垂直度,其误差应在要求的范围内
2、凸模的装配
3、装配下模
4、装配上模
4.2试冲与调整5总结本文阐述了直升机尾翼垫片冲压模具设计的全过程在毕业设计过程中,我遵循冲压工艺的基本理论和冲压模具的设计步骤,利用CAD设计软件,进行了冲压的落料单工序模具的设计,完成了许多工作,比如收集相关资料,确定材料及类型,计算相关参数,绘制零件图以CAD2010为工具,进行冲压件的模具设计,大大提高了模具设计的效率,充分体现了CAD的灵活和高效计算机技术为机械设计领域带来了新的理念和方法,也促进了冲压模具设计和制造手段的进步我相信将计算机三维设计运用于冲压模具的设计和制造是模具设计制造技术发展的必然,充分利用计算机技术进行模具CAD/CAM系统的研究具有十分重要的理论和实践意义这次的毕业设计融入了我大学几年的全部知识,比如有《机械制图》、《机械制造基础》、《数控编程与制造》、《CAD/CAM》等重要课程,让我们把这些课程完美的结合在一起此外,这次设计是我第一次进行全面和系统的设计,难免会有疏漏和不足之处,可能存在计算不够准确,图纸质量不高等问题,还有许多细节未做到及时处理,请各位老师指正,以帮助我不断提高,不断进步我们相信通过这次全面系统的设计以及在这个过程中各位老师的不断点拨,在今后的工作中我们一定会做到更好5参考文献
[1]成虹主编.冲压工艺与模具设计(第二版)高等教育出版社2001,
[2]颜伟主编.机械制造基础西南交通大学出版社2008年,
[3]屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计(第二版)高等教育出版社2001年,
2.1零件的工艺分析如图1所示工件为直升机尾翼垫片,每架飞机垫片为7个材料为45刚,厚度廿3mm一70一।一40j o--------------------------------------------OO厂I Ot L-J图1尾翼垫片零件尺寸公差无特殊要求,按IT6级选取,利用普通冲裁方式可达到图样要求由于该件外形简单,形状规则,适于冲裁加工,材料为45钢,尸450Mp
2.2确定工艺方案由于零件属于大批生产,工艺性较好,因此确定零件的工艺方案为落料单工序较好,并考虑凹模刃口强度,其中间还需留一空步,排样如图2所示
2.3排样方式及材料利用率由表2-18查的搭边数值a=
3.2,ai=
2.8进星巨s=B+ai=30+
2.8=
32.8条料宽度b=L+2a=70+2X
3.2=
76.4板料规格拟选用3X800X1200a.米用纵裁裁板条数ni=B/b=800/
76.4=10条余36mm每条个数n2=L-ai/s=1200-
2.8/
32.8=36条余6mm每板总个数n总二m Xii2=10X36=360个材料利用率n总二n总A/LB X100%=360X1700/800X1200=
63.75%b.米用横裁裁板条数n1=L/b=1200/
76.4=15条余54mm每条个数H2=B-ai/s=800-
2.8/
32.8=24条余10mm每板总个数n总=ni X112=15X24=360材料利用率n总二n总A/LB X100%二360X1700/800X1200=
63.75%由此可见,采用横裁和纵裁具有相同的材料利用率和较高的剪裁生产率,此处选用纵裁,考虑到剪裁剩余量,将搭边值a由
3.2增大到4,ai由
2.8增大到3,具体排样图如图
22.4冲裁力计算a.冲裁力的计算计算冲裁力是为了选择合适的压力机,设计模具和检验模具的强度,压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适宜冲裁的要求冲裁力的一般计算公式Fp=Kp tLT据图1可得一个零件内外周边之和L=220mmo查优质碳素碳素结构钢的力学性能表表L4」知45号钢的抗剪强度T=440Mpa〜560Mpa.取500Mpa而制件厚度t=3mm,取安全系数Kp=l,则根据公式6-1F,=K/LT=1X3X220X500=330000N=330KN b.卸料力的计算Fqi=Kx Fp式中Kx卸料力系数,其值为002〜
0.06,由于是厚料所以取小值
0.03根据公式6-3Fq2=KdFp=
0.03X660000=
19.8KN c.顶件力的计算七二勺Fp式中Kj顶件力系数
0.04〜
0.08,同理这里取为
0.04根据公式6-3Fq2=Kd FP=
0.04X660000=
26.4KN d.总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力F=Fp+Fqi+Fq2=660+
19.8+
26.4=
706.2KN
2.5压力中心的计算X二30X0+15X
7.5+10X15+40X35+10X55+15X
62.5+30X70+7X35/30+15+10+40+10+15+30+70=35Yo=30X15+15X0+10X5+40X5+10X5+15X0+30X15+70X15/30+15+10+40+10+15+30+70=
10.23图3压力中心分析图
2.6主要零件的尺寸计算
1、凹模外形尺寸。