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时间:2017-09-22
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1、一、冲压模课程设计的目的与任务1.帮助学生学会运用本课和其他相关课程的理论知识,了解冲压模设计的一般方法和程序;2.培养学生学习和使用《冲压模国家标准》、《冲压模设计手册》等技术资料;3.训练学生初步设计冲压模的能力。二、冲压模课程设计的内容与要求冲压模课程设计一般以《课程设计任务书》的形式下达,一般由指导教师指定模具结构、制件形状和要求、生产批量等原始资料。要求学生以完整正确的模具装配图、零件图以及设计计算书作为完成设计任务的成果。三、冲压模课程设计的步骤与程序1.研究设计任务:包括熟悉模具结构、了解产品用途、进行资料准备等;2.拟订初步方案:包括制件工艺性分析、冲压工艺方案、模具总体
2、结构等;3.详细设计计算:包括力的计算、模具压力中心、模具零件尺寸、选定压力机等;4.绘制模具图样:包括装配图、零件图。5.整理设计计算书:包括图文的插入(注意图号、图名)、上下标的处理等。四、具体设计示例下图是一制件,采用厚度1.5mm的20钢制成,宽度为20mm,要求大批量的生产。试设计合适的冲压模具。该任务中,没有指定具体的模具结构,但明确了制件形状和尺寸,所受用材料以及生产批量等。要求设计者根据发上任务完成所有设计与计算、绘图和设计说明书的编制等工作。1.资料准备收集国家标准公差值表(GB/T1800),有关冲压模的国家标准、冲压设计手册等2.初步方案2.1制件的工艺性分析材料:
3、制件采用20钢制成,20钢为优质碳素结构钢,查文献【1】附表1,取δb=420MPa,强度不高,塑性良好,冲压工艺性好。结构:无狭长的悬臂和沟槽等不适合冲压的结构,查文献【1】表2.19,可知20钢的允许冲孔孔径d≥1.3×1.5=1.95mm,则该制件ф3为孔满足设计要求,工艺性良好。形状:制件外形尺寸为19×20×9,不属于特大或极小零件,可以进行普通的冲压加工。精度:制件工程图中,均去标注,但是按照一般原则按IT14(民用)级制造,查文献【2】表2--4,可确定各尺寸公差:,,,,尺寸精度都较低,普通冲裁完全可以实现。2.2确定工艺方案及模具形式要生产所给制件,可以经过冲孔、切断(
4、落料),弯曲工序,因此可以采用单工序模、多工序模的复合模及连续模三种工艺方案。若采用单工序模生产,可先冲孔,再切断,再弯曲;也可先切断再冲孔,再弯曲或先切断再弯曲冲孔等方案。都能够满足生产零件需要,但是此法模具数量多,成本高,模具寿命短,材料利用率低,制造精度低,劳动强度大,不满足大批量生产的要求。若采用多工序模的复合模生产,制件内外形状和尺寸精度高但是材料利用率低。若采用连续模,可采用有废料的冲孔切断弯曲连续模,也可采用无废料的弯曲冲孔切断连续模。产品精度高,模具寿命长原料利用率高,劳动强度低。统合考虑,该制件采用多工序模的连续模方案,坯料由导料板导向,挡块定位和导正钉定位,弹性卸料。
5、为进一步提高材料利用率,制件冲孔之后经切断而成。为增加凹模强度,在冲孔与切断之间留有一个空工位。1.设计计算:3.1弯曲件展开尺寸计算将弯曲制件分为如图所示5段:(1).直边段为L1,L3,L5L1=L5=9-1.5-1.5=6mmL3=19-2×1.5-2×1.5=13mm∑LE=L1+L3+L5=6+13+6=25mm(2).圆角边段为L2,L4由R/T=1.5/1.5=1>0.5则该圆角属于有圆角弯曲。查文献【1】表3.5,K=0.35L2=L4=ρ=(R+kt)=×(1.5+1.35×1.5)=3.179mm∑LW=L2+L4=2×3.18=6.36mm(3).弯曲毛坯展开总长度
6、:L=∑LE+∑LW=25+6.36=31.36mm查文献【2】表2-4,该尺寸采用IT14(民用)公差为0.623.2排样:条料通过剪板获得,条料宽度B=mm,采用无废料排样材料利用率:η==98.87%3.3冲压力计算:a.冲孔力:F1=L1tσb=πDtσb=3.14×3×1.5×420N=5934.6NL1—冲孔周长b.切断力:F2=L1tσb=20×1.5×420N=12600NL2—切断线长采用校正弯曲结构,查文献【1】表3.13,单位校正力ρ=35MPa校正部分投影面积:A=19×20=380mm2c.弯曲力:F3=Aρ=380×35N=13300Nd.卸料力:FX=KXF
7、1=0.04×5934.6N=237.38N查文献【1】表2-16,KX=0.04e.推料力:Ft1=kt1Nf1=0.055×4×5934.6=1305.6N查文献【1】表2.16Kt1=0.055设计时取凹模洞口直臂修模高度为H=6mm,卡在凹模洞口内的工件数n=H/t=4f.推块力:Ft2=kt2Nf3=0.002×13300=26.6N取系数kt2=0.002j.工艺总力:F总=F1+F2+F3+FX+Ft1+Ft2=593
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