制件沖壓模具的設(shè)計(二)

制件沖壓模具的設(shè)計(二)

Oct 17, 2023

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轉(zhuǎn)發(fā)自:科學(xué)論壇ISCIENCE FORUM

作者:楊昌林

南車株洲電力機車有限公司湖南株洲412001

缺點:模其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,設(shè)計難度較大,對壓力機的噸位要求高。

比較三種模具設(shè)計方案的特點,當(dāng)所要生產(chǎn)的制件是大批量生產(chǎn)且實現(xiàn)自動化時,應(yīng)該首選級進模。而針對該制件自身加工特點及技術(shù)要求可知,選用一套復(fù)合??梢詽M足要求,因此本論文就以復(fù)合模的要求進行設(shè)計。

一、制件沖壓模具工藝方案的計算

(-)沖裁九卸料九推件力的計算及壓力機的初選

其中:L一一沖切線長度t一一材料厚度

t--材料抗剪強度,查表可知一345(MPa)

一卸〈剝)料力系數(shù)一推料力系數(shù) K嚇 一頂料力系數(shù)經(jīng)過計算:

尤:600 · 844 + 2 × 1 8 · 850 + 2 × ] 7 · 279 + 68巧82:741 “ 64 (mm) 冫刂, 一1.3 × 741 · 64 × 3 × 345 = 997876 · 62 卸一:K 0嚴;, = 0.03 × 997876 · 62 = 29936 · 297

尸推一”K艚.丆,:3 × 0 · 045 × 997876 · 62:134713.34

總沖裁九 尸一盧+斗.

=997876· 62+ 29936· 297+ 134713 · 34

[ 62526.3

電器設(shè)備公司在產(chǎn)品技術(shù)要求中指定了壓力機的型號為:JC21-

160A。該壓力機的最大閉合高度為“、一450 (mm)則最小閉合高度為

一200:250 (mm)由公式“,一5 B'而+10

得.5 > 225 + 100 > 260 (mm)

其中100 (mm)為壓力機上的墊板厚度,是為了當(dāng)模具的閉合高度較小,而壓力機的噸位又要求大時,就需要增加墊板,使模具的閉合高度加上墊板的厚度,可以滿足壓力機的閉合高度范圍之內(nèi)。因此滿足使用要求。

口計算沖裁件的排樣

1 ·搭邊值的確定

工件間a一3 (mm)側(cè)搭邊值b一3巧(mm)

2·計算條料寬度

由于此模具設(shè)計了定位裝置,采用三個活動擋料銷進行送料的定位。所以,按有側(cè)壓裝置計算條料的寬度

B?_d:(D + 2芻+ ^)以:024 + 7 + 1.1)以:132 · 10 (mm)

3·計算材料的利用率 [幻6282」

一幻闐% 一幻開%巴73%一個進距內(nèi)的材料利用率: 132.1幻67

/:+ a:1糾+ 3:167 (mm) 總的材料利用率: 40幻6282一」x%= 77.53%

一沖裁件面積n一 一個進距內(nèi)沖裁件數(shù)目 B一一條料寬度h一一進距(mm)

一張板上沖件數(shù)目 L一一板材長度(mm) 一個制件的材料重量為:

G:p ·/= 7.8幻3.2 ] × ] 6 · 7 × 0 · 3:516.22 (g)

采用8個制件構(gòu)成的條料重量為:8G:8 × 516 ·22一4129 · 76 (g) 由于此送料過程是人工進行,送料的重量要適當(dāng),便于送料的連續(xù)進行,保證產(chǎn)品的生產(chǎn)進度,故應(yīng)該考慮條料的重量。由以上計算可知采用1400 *700 (mm)的鋼板可以提高材料的利用率,然后排列為5 * 8的排樣,方便鋼板裁剪成重量適度的條料,每個條料的上排列8個工件圖樣,經(jīng)過計算可知,此方案可行。

曰凸模強度的校核

在厚度為3m的鋼板上沖孔,凸模選用合金工具鋼(淬火) ,其直徑為5 · 5mm。板材的抗剪強度為08=750Mpa,凸模材料的許用應(yīng)力為

`一1800Mpa,驗算設(shè)計如下:

1.壓應(yīng)力校核 4打 3 × 345

2.3 (mm)

據(jù)公式有

而d一5巧(mm) >2 · 3 (mm)故設(shè)計合理

2·彎曲應(yīng)力校核

兒“孓8516· 86 (mm)

對于圓形凸模有

直徑5 · 5mm圓凸模的沖裁力為:

。一1.3小一1.3 × 17 · 279 × 3 × 345:2324 & 89 (N)

由計算可知,該模具的最大長度為16 · 86 (mm)大于巧(mm),所以滿足彎曲強度要求,此設(shè)計合理。

模具刃口尺寸的確定

1·外形尺寸以凹模為基準,配做凸模。則

( 1 )凹模磨損后,尺寸、禹、禹、,尺寸變大,先將工件外形尺寸轉(zhuǎn)化為單向公差,則,“ 124 (mm)、:48 (mm)、

3一1.2」(mm),44:75 (mm) 5一13 [ (mm)

查表得:、無2蚓 、:0.75、無4一}、芤5一1

由公式:(,4一“得

到24 (mm)、48 (mm)、163 (mm)、:(mm)、

(2) 凹模磨損后,尺寸B變小,但尺寸B沒有公差要求,所以場:10 (mm)

(3) 凹模磨損后,尺寸c不變,則

(>>下轉(zhuǎn)第159頁)

決策與信息157

科學(xué)論壇{SCIENCE FORUM

驗和規(guī)范,除了國家安監(jiān)局對井下避難設(shè)施有一個初步的基本要求外,具體細節(jié),各種形式均無詳細的規(guī)范,很多問題都是通過邊設(shè)計、邊施工、邊改正來使配置盡量趨于合理,筆者從設(shè)計到安裝的全過程中,逐步體會到一個永久性的井下避難硐室的內(nèi)部配置是非常關(guān)鍵的,它涉及到整個硐室在避險中的成效。因此筆者對該配置的初步研究知識表達了本人的觀點,希望能夠拋磚引玉,啟迪智者。

三·本文的主要觀點和結(jié)論

煤炭是國民經(jīng)濟中的主要能源,但煤炭的生產(chǎn)往往伴隨著一定的危險性,在煤與瓦斯突出的礦井中,瓦斯?jié)舛雀?,?dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時會危及到井下工作人員的生命安全。隨著黨的“以人為本"的政策實施,政府正在密切關(guān)注煤礦礦工的作業(yè)安全,井下永久避難硐室就是體現(xiàn)了關(guān)愛礦工的生命安全。目前,全國煤炭系統(tǒng)都在認真貫徹中央的 “煤礦建設(shè)井下避險設(shè)施"的指示精神,修建井下避難硐室,由專業(yè)生產(chǎn)廠家制造井下避難硐室設(shè)備并現(xiàn)場安裝,同時負責(zé)井下工作人員進行硐室使用的培訓(xùn)。在對井下避難硐室內(nèi)部設(shè)施的配置上,通過設(shè)計和調(diào)

查研究,我個人認為在井下永久避難硐室的配置上盡量遵守如下配置原

1、 盡量在人數(shù)上應(yīng)達到80一100人的容納規(guī)模,以降低土建成本。

2、 一般情況下盡量采用標(biāo)準配置,使硐室內(nèi)部設(shè)施配置齊仝,以提高生存質(zhì)量。

3、 為便于硐室管理和維護,最大限度地降低硐室造價,亦可采用低配置硐室,雖然該類硐室沒有空調(diào)系統(tǒng)、沒有自備氧氣和壓縮空氣補壓系統(tǒng),但其壓風(fēng)和氣幕噴淋系統(tǒng)、供水排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)完備,仍然可以具備避險的基本功能,這對于大礦、多硐室分布是比較理想的經(jīng)濟配置形式。

上述三條是我個人在硐室的設(shè)計和安裝過程中通過井下實踐,考察所形成的井下永久避難硐室內(nèi)部設(shè)施配置的基本觀點,愿與業(yè)界同仁和煤礦的朋友們進行交流,以便推陳出新,形成合理的硐室配置機

下面,本文就井下永久避難硐室內(nèi)部設(shè)施配置這個研究課題給出我個人的結(jié)論:

第一條:井下永久避難硐室是為了礦難避險而建設(shè),因此,千頭萬緒歸根結(jié)底就是一句話,“進人硐室,生命無憂",故壓風(fēng)系統(tǒng)必須可靠。在配置上應(yīng)首選地面向硐室直接打孔送風(fēng)、水、電。

第二條:推薦低配硐室,簡化硐室管理、維護、保養(yǎng)并降低硐室造價。

第三條:必須配置足夠的救生食品和飲用水,一般應(yīng)保證120小時的身體消耗(5天5夜),不能低于這個配置數(shù)。

參考文獻

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[2]聞邦禧.機械設(shè)計手冊·機械工業(yè)出版社,2012一07

團煤礦安全手冊,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局,煤工業(yè)出版社,2005一12一01

(>>上接第157頁)

q:24 (mm) q:2 (mm) q:] 9 (mm) c,;23 (mm)

所以該零件的凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配做,保證雙邊間隙值在4m、zniUX :0,3 0舊9 (mm)之間。 2·制件的中間沖孔部分以凸模為基準,配做凹模,則

(I)凸模磨損后,尺寸DI、D2、DJ均變小,由于制件尺寸沒有公差要求,則DI:6 (mm)、D產(chǎn)5巧(mm), D3:22 (mm)

(2)凸模磨損后,尺寸召2、、均不變,則

.口5t0n2尹'

一26.95士0m25 (mm)

一3L05土0℃》25 (mm)

℃5 ± 0.0125 (mm)

所以該零件的凹模刃口各部分尺寸按上述凸模的相應(yīng)部分尺寸配做,保證雙邊間隙值在zm,n、zmax = 0 · 33、0 · 39 (mm)之間。

國計算制件的壓力中心

此工件的形狀較為復(fù)雜,且為不規(guī)則圖形,為了保持壓力機滑塊和模具的受力中心一致,避免壓力機的導(dǎo)軌急劇摩擦,縮短壽命,必須計算工件的壓力中心。

根據(jù)公式

經(jīng)過計算有 57230 · 94:77.168 49949.489= 6735

74L64 74L64 三、制件沖壓模具的設(shè)計構(gòu)成

閂模架的選取模架采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套的形式 l.上下模板的選取

上下模板材料均選用HT200:上模板的尺寸為:240 * 200巧0

(mm)

下模板的尺寸為:240 *200 * 60 (mm)

2·導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄的選取

導(dǎo)柱的尺寸規(guī)格選用直徑為40h6 *200 * 58 (mm) 導(dǎo)套的尺寸規(guī)格選用直徑為40 * 95 (mm) 模柄的尺寸規(guī)格選用直徑為60 * 180 (mm) 口凸模.凹模、凸凹模的尺寸選取

凸模的長度取60((m),用固定板進行化學(xué)固定,由于直徑為22 (mm)的沖頭尺寸較大,長期沖壓可能松動或脫落,故設(shè)計一個螺釘進行固定,螺釘?shù)囊?guī)格選用M6 * 20(mm)。凹模的厚度取40@m),凹模采用螺釘和銷固定,螺釘?shù)某叽缫?guī)格為M8 * 45(mm),銷的尺寸取直徑8 * 40 (mm),凸凹模的凹模刃口尺寸取9(mm)。

曰固定板、墊板的選取

固定板的厚度取20(mm),墊板的厚度取巧(mm) 卸料裝置的選取

頂板的厚度為10(mm)推件器的厚度為14(mm),推件器和頂板之間采用螺釘固定,螺釘?shù)囊?guī)格為M6 *巧(mm),卸料板的厚度為巧((m),卸料板采用卸料螺釘固定在上模座上,卸料螺釘?shù)囊?guī)格為M8 * 45(mm)o 卸料力采用橡皮施加,橡皮直徑的計算如下:采用6塊橡皮。。到(mm)

F一一所需工作壓力P一一壓縮35%時的餓單位壓力國定位裝置的選取

條料的送進過程中采用三個活動擋料銷進行定位,活動擋料銷的規(guī)格為直徑10 *20(mm),彈簧選用為直徑1.2* 12 *35(mm)。

參考文獻

[刂彭文生,黃華梁,王均榮,黎英主編.機械設(shè)計.長沙:湖南科學(xué)搜術(shù)出版社,19%

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決策與信息159

制件沖壓模具的設(shè)計(一)
汽車沖壓模具設(shè)計制造與維修研究(一)