【涂料桶密封蓋模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備零件的設(shè)計(jì)案例6100字】

涂料桶密封蓋模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備零件的設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u12614涂料桶密封蓋模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備零件的設(shè)計(jì)案例 120797第1章模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備選擇 139071.1選擇模具結(jié)構(gòu)形式 164311.1.1模架及導(dǎo)向方式 158131.1.2毛坯定位方式 2224401.1.3選擇卸料，出件方式 215671.1.4主要零部件的定位方式與固定方式 229331.2選擇沖壓設(shè)備 323343第2章選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸 5222672.1落料、球形拉深、淺錐拉深復(fù)合模工作零部件設(shè)計(jì) 5174342.1.1凸模 5140522.1.2凹模 5238122.1.3凸凹模 6103342.1.4定位零件的設(shè)計(jì)要求 785932.1.5卸料部件的設(shè)計(jì) 799582.1.6模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 7317572.2反拉深模主要零部件設(shè)計(jì) 11259352.2.1工作部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì) 11263252.2.2定位零件的設(shè)計(jì) 1210432.2.3設(shè)計(jì)模架及其他零部件 12第1章模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備選擇1.1選擇模具結(jié)構(gòu)形式1.1.1模架及導(dǎo)向方式按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，模具基礎(chǔ)可分為：一是由上、下模座、并且導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行組成而形成的導(dǎo)柱模架；另一種是由彈壓導(dǎo)板代替上摸座組成的導(dǎo)板模模架。窗體基礎(chǔ)是整個(gè)窗體的基礎(chǔ)。模具作為承受壓力的主體，它在整個(gè)器械的作用就是將所有的零件全部固定。它也是整個(gè)器械的核心。模座與元件當(dāng)中的各個(gè)部分都密切相連，上部分通過(guò)模柄和壓力機(jī)當(dāng)中的滑塊進(jìn)行相連，下半部分也是與工作臺(tái)進(jìn)行直接連接，連接的主要方式是通過(guò)螺絲和壓板。為了讓空間更加的平衡，確保位置沒有偏差，模座的導(dǎo)向裝置起到了決定性作用。模架的基本要求：（1）強(qiáng)度和剛度達(dá)標(biāo)；（2）精確度高(例如：平行上下模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套中心垂直、模柄垂直于上模座等)。（3）上、下模間導(dǎo)軌準(zhǔn)確(導(dǎo)軌間隙較小，上、模間運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)滯住)。根據(jù)上述觀點(diǎn)，型材基座的選擇十分重要。符合模具基礎(chǔ)要求，確保模具的使用時(shí)長(zhǎng)；本實(shí)用新型使用時(shí)效長(zhǎng)，后導(dǎo)柱模座的導(dǎo)向裝置在水平和垂直方向上都合適。所以后導(dǎo)柱模的基座選用復(fù)合膜。1.1.2毛坯定位方式帶鋼能夠在模具中找到精確位置并且能夠準(zhǔn)確進(jìn)給的原件是沖模定位件。擋板是對(duì)前進(jìn)步的控制，對(duì)板寬的控制被稱為導(dǎo)板。在沖孔帶材時(shí)，導(dǎo)軌部件包括導(dǎo)軌板、導(dǎo)軌銷等，以保證導(dǎo)軌與邊沿之間有固定距離。導(dǎo)向盤和導(dǎo)向銷用于導(dǎo)向帶材或閥芯的側(cè)面，以確保導(dǎo)向盤和導(dǎo)向銷前進(jìn)方向正確。皮帶由導(dǎo)板或?qū)тN的一面引導(dǎo)進(jìn)料，以避按工件圖紙，形狀為帶材，帶材為導(dǎo)板，前進(jìn)距離由擋銷控制。1.1.3選擇卸料，出件方式固定或彈壓卸料裝置和廢料切刀這三個(gè)類型是卸料裝置的三種方式。這些卸料板是用來(lái)移動(dòng)沖床上的夾鉗或沖床及模具上的沖孔元件或廢料。凹形下部為固定卸料機(jī)的形式，構(gòu)造簡(jiǎn)易，卸料力強(qiáng)，安全性高，通常只用于卸料作用，用于硬厚物料。噴嘴分為剛性噴嘴和彈性噴嘴兩種。頂模具一般采用硬質(zhì)頂出。用壓力機(jī)推桿的沖頭沖壓上模，沖孔完成。壓頭、模塊、凹模推出凹模，因?yàn)閴毫Υ蟆⒐ぷ骺煽?。工作厚度?mm，卸料力大，可采用剛性卸料器，卸料可靠。1.1.4主要零部件的定位方式與固定方式該沖床采用沖床固定板。一般采用沖頭壓入固定板、梯形沖頭配H7/h6、直通沖頭配N7/h6或P7/h6的方法；當(dāng)凹模導(dǎo)向板的凹模需要定位時(shí)，沖頭一般需要是用螺釘和銷子安裝在下模座上。1.2選擇沖壓設(shè)備在選擇沖壓設(shè)備時(shí)注意以下幾點(diǎn)：與沖裁時(shí)的總力相比，壓力機(jī)往往不小于它，即F壓≥F總，式中：F壓表示所選壓力機(jī)的噸位F總表示沖裁時(shí)的總力；（2）選擇沖程和模具類型的選擇，要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)。（3）可以根據(jù)模具尺寸、安裝方式、出料方式來(lái)選擇壓機(jī)臺(tái)面的尺寸。如有印件，則一定要考慮臺(tái)面孔的尺寸，使有關(guān)件在沖孔后可自由通過(guò)。（4）選配壓力機(jī)的閉合高度是否合適于模具。（5）與沖床滑塊的模柄直徑、深度是否相似。（6）壓力機(jī)滑塊距離為拉伸深度的2~2.5倍。（7）沖壓行程數(shù)要保證最高的生產(chǎn)效率。（8）壓力機(jī)要便于安全使用。表1.1J23系列開式可傾壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)第一套落料、球形拉深、淺錐拉深復(fù)合模總沖壓力為：F=F+F+F+F+F=205011.2N+12300.91N+20501.52N+41657.518+97233.54N=377808.69N根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)JH23-63。對(duì)于第二套反拉深模的總拉深力為：F2=36462.58N根據(jù)計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)J23-16。第2章選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸2.1落料、球形拉深、淺錐拉深復(fù)合模工作零部件設(shè)計(jì)2.1.1凸模一種在模具中包含多個(gè)沖模工件或廢料的工件。（1）凸模的結(jié)構(gòu)及固定方法拉深凸模組合圖中的部分形狀工件，考慮到加工時(shí)，第一組模具的拉深凸模用4個(gè)內(nèi)六角螺釘和圓柱銷直接與下模座連接，第二組打孔形狀為一組，內(nèi)六角螺絲直接與上模座連接。凸模長(zhǎng)度的計(jì)算淺錐形部位拉深凸模的長(zhǎng)度計(jì)算拉伸凸模工作件尺寸l=20mm，總長(zhǎng)L=28mm+20mm=48mm凸模強(qiáng)度的校核通常來(lái)說(shuō)，凸模強(qiáng)度足夠大，不需要檢驗(yàn)。但如果超薄凸?；蛲鼓５臋M截面較小，而模具厚度較厚，則必須壓緊。檢查該材料承受彎曲的效果和功能。它的主要目的就在于避免凸模的縱向失去穩(wěn)定性從而導(dǎo)致斷裂，還能夠檢查能否達(dá)到目標(biāo)的自由長(zhǎng)度和危險(xiǎn)截面尺寸。2.1.2凹模在沖壓過(guò)程中，與凸模配合的工件，直接將工件分離或成形。凹模的外貌形狀和固定的方法選取矩形作為凹模的形狀，并用螺絲和銷子直接與支架連接。若用螺釘和定位銷固定模具，則必須確保螺釘與螺孔、銷孔和螺孔之間的間距很遠(yuǎn)，將對(duì)模具的壽命減少的很嚴(yán)重。落料凹模刃口的選擇根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，凹?？煞譃檎w式或鑲拼式凹模，子形為整體凹模。它的刃口的形狀分為直筒和錐形兩種情況。對(duì)于此次設(shè)計(jì)沖裁元件的各種結(jié)構(gòu)，選用直筒式。其具體結(jié)構(gòu)包括形狀，寬度，各類精度等等。并有很多優(yōu)點(diǎn)：①刀刃的強(qiáng)度性很好。打磨后尺寸不發(fā)生變化；②刀口直壁下的擴(kuò)大部位可以簡(jiǎn)化凹模加工；③形狀復(fù)雜或精度要求較高的零件打孔。確定落料凹模輪廓尺寸本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，凹模的輪廓的各項(xiàng)長(zhǎng)度普遍都是?？椎暮穸冗€有刃壁的間距或者是模的外形確定的。凹模厚度：H=kb(H≥15mm)式中k─系數(shù)，k取0.18b─最大孔口尺寸H=kb=0.18×126mm=22.68mm，由于本副模具為復(fù)合模，拉深部位工作尺寸為20mm。故取H=50mm.凹模壁厚：c=（1.5~2）H，c≥30~40毫米c=22.68×1.5=34.5mm凹模寬度：B=b+2c=126mm+2×34.5mm=195mm凹模長(zhǎng)度：L取200mm凹模輪廓尺寸為：200mm×200mm×50mm2.1.3凸凹模在每個(gè)復(fù)合膜當(dāng)中，一定會(huì)有一個(gè)凸凹模存在。刃口作為模內(nèi)外邊緣物件，沖裁元件的大小決定了邊緣之間壁厚。在強(qiáng)度的方面，壁厚它的條件是受最小值影響著。與沖模的構(gòu)成相關(guān)的是模的最小壁厚，正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝于上模，孔內(nèi)不會(huì)積存廢料，脹力小，最小壁厚可以稍微薄一些；倒裝復(fù)合模，因?yàn)榭變?nèi)悔積存廢料，所以最小壁厚要稍微厚一些。（1）凸凹模模長(zhǎng)度的計(jì)算本副模具中凸凹模既起到落料凸模的作用又起到拉深凹模的作用。其長(zhǎng)度可按落料凸模部分確定。凸模長(zhǎng)度計(jì)算公式：L=h+h++h式中：L─凸模長(zhǎng)度h─凸模固定板厚度h=h─卸料板厚度,h取10mmh─附加長(zhǎng)度，凸模修磨量(7mm)，凸模進(jìn)入凹模深度(21mm)，凸模固定板到卸料板的安全距離(6mm)等。L=h+h++h=+10mm+34mm得：L=66mm2.1.4定位零件的設(shè)計(jì)要求沖模內(nèi)定位部用于確保帶鋼的正確進(jìn)料和在模內(nèi)的正確位置。給料面上的帶材必須有兩個(gè)方向的限制：第一，帶材的給料方向應(yīng)與板材的垂直方向一致，以保證板材的給料方向正確，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是控制板材給料的距離為送料定距。定位能夠控制給料的間距叫做擋料，寬度方向叫做導(dǎo)料。在控制帶鋼方向時(shí)，應(yīng)根據(jù)坯料形狀、模具結(jié)構(gòu)、沖壓精度及生產(chǎn)效率等要求，采用固定擋料銷。2.1.5卸料部件的設(shè)計(jì)（1）卸料板的設(shè)計(jì)卸料板厚度為10mm，外形為的帶缺口的環(huán)狀（尺寸內(nèi)徑×外徑：172mm×126mm）,出料板采用Q235鋼，淬火硬度在40~45HRC之間。（2）卸料板的固定出料板上設(shè)3個(gè)沉頭螺釘，公稱直徑10mm，通過(guò)卸料板下方的支架固定在凹模上。2.1.6模架及其他零部件的設(shè)計(jì)（1）模架的設(shè)計(jì)要求根據(jù)有關(guān)資料，可以按照工件以及結(jié)構(gòu)的尺寸，選擇后導(dǎo)柱模塊的I級(jí)精度。依據(jù)模具周圍的尺寸，選擇相應(yīng)的模具座規(guī)格如下：上模座尺寸：240mm×240mm×45mm，GB2855·5-81下模座尺寸：240mm×240mm×55mm，GB2855·6-81導(dǎo)柱尺寸：35mm×180mm，20鋼導(dǎo)套尺寸：35mm×115mm×43mm，20鋼因其強(qiáng)度高，加工工藝精湛，鋼模取代了普通鑄鐵模座。滲深0.8~1.2mm，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的硬度均為58~62HRC。由Cr12MoV型材制成拉深沖頭，拉深沖頭及落料模，熱處理硬度60~64HRC。①導(dǎo)向器件的設(shè)計(jì)：導(dǎo)向器件作為模具當(dāng)中最為重要的器件，對(duì)于模具的精度以及壽命以及制品的成型質(zhì)量等等方面，它的質(zhì)量問(wèn)題都有著很重要的作用。導(dǎo)向管和導(dǎo)向套是軸和套件，通常由內(nèi)外圓柱表面構(gòu)成。對(duì)于內(nèi)外表面的粗糙程度，以及尺寸方面的精度問(wèn)題，更是各個(gè)相互配合的同軸度，是對(duì)于精度的主要需要方面。導(dǎo)向板的配合面必須經(jīng)過(guò)加工，并且耐磨性能好。一般軌道匹配面精度達(dá)到IT6，表面粗糙度在Ra=0.2~0.1μm。工件匹配面的精確定位精度達(dá)到IT5，表面粗糙度為Ra=0.1~0.05μm。使用普通機(jī)床進(jìn)行粗糙處理主要是為了對(duì)零件的外形進(jìn)行對(duì)比，半成品熱處理，采用磨光機(jī)完成消除變形引起的變形熱處理，提高配合面的尺寸精度，降低表面粗糙度。對(duì)匹配要求高、精度高的導(dǎo)軌而言，需要整理配合面來(lái)達(dá)到精度和表面粗糙度要求。②設(shè)計(jì)模具閉合高度：此模具的閉合高度：H=H+H+H+H-h+t式中H一模具閉合高度H一上模座高度，H=45mmH一凸凹模高度，H=66mmH一落料凹模高度,H=50mmH一下模座高度,H=55mmh一凹凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h=22mmt一料厚，t=1mmH=H+H+H+H-h+t=45mm+66mm+50mm+55mm-22mm+1mm=195mm很明顯，模具的封閉高度小于所選壓力機(jī)JH23-63的最大裝模高度，可供使用。模柄的設(shè)計(jì)要求模柄的基本要求是：第一，和壓機(jī)滑塊的模柄孔必須精準(zhǔn)配合，安裝結(jié)實(shí)；第二，必須正確牢固地連接上模。II型模柄選用H7/n6型模柄配合安裝孔，可確保同軸度高、垂直度高，適用于很多小型模具。規(guī)格：50×100GB2862·3-81，材料為A3鋼。（3）固定板和墊板的設(shè)計(jì)要求凸模固定板按相對(duì)位置將凸?；虬寄喝牍潭ú课唬惭b為上、下模座板。通過(guò)對(duì)凸凹型的模具進(jìn)行固定，我們采用矩形模和圓模兩個(gè)種類作為沖模的常用材料。下面有幾處問(wèn)題通過(guò)設(shè)計(jì)的固定板提出：①相比較于凹版的厚度來(lái)說(shuō)，凹模的固定板比起凹版更薄一些，大約是0.6-0.8倍左右。能夠和凹版和一些能夠放點(diǎn)的材料相比的是它的平面尺寸。板材尺寸相同，出于安全以及其他方面的考慮，對(duì)待螺釘和銷釘位置的安裝是很重要的環(huán)節(jié)。②使用過(guò)渡的方式來(lái)進(jìn)行對(duì)凸模的安裝孔和模之間的配合，配合的公差是H7/m6，除此之外應(yīng)該磨平凸模的后端處。③本次設(shè)計(jì)的固定板對(duì)待打磨的要求很高，需要垂直于沖頭的安裝孔內(nèi)的軸線，并且打磨時(shí)必須需要兼顧上表面以及下表面?；婧蛪貉b表面粗糙度在Ra=1.6~0.8微米之間時(shí)，可以降低要求使非參考性的平面更容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。④本次設(shè)計(jì)選用的材料，是可以不用通過(guò)熱處理進(jìn)行淬硬的常用材料。使用的材料可以是Q235或者45號(hào)鋼。本次設(shè)計(jì)所選用的固定板的外形尺寸(長(zhǎng)×寬×厚)為200mm×200mm×22mm，使用的材料是Q235鋼。墊板為了對(duì)模座的壓力進(jìn)行降低處理，利用所選用的墊板直接抵抗和擴(kuò)散沖頭所引起的壓力問(wèn)題，這便是使用墊板的意義，也是為了保護(hù)模座面被擠壓。我們最常用的是凸模型的墊板，它的位置位于板和模具的基座中間。和固定板的形狀和大小大致比較類似，一般厚度在4-12毫米。此模具不使用凸模墊板。（4）螺釘、銷釘通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的理解，對(duì)螺絲和銷釘材料按照一定的需求進(jìn)行選取，使用內(nèi)六角螺釘作為本次設(shè)計(jì)模具固定的材料。同時(shí)選用圓柱銷釘進(jìn)行定位。在選取的同時(shí)有下面一些問(wèn)題需要了解并且注意：①螺釘?shù)呐帕蟹浅Ｒ?guī)整，它位于固定的部位輪廓的周圍。如果所考慮的部分是圓形的，使用的數(shù)量大概在3-4個(gè)左右。；如果固定部分是長(zhǎng)方形，則通常使用4~6個(gè)螺釘。常用的兩個(gè)銷釘，盡量錯(cuò)開，確保定位的準(zhǔn)確性。②每個(gè)螺絲之間的間距不能太小，強(qiáng)度性問(wèn)題需要時(shí)刻注意，刀刃和外輪廓之間的間距也有同樣類型的問(wèn)題，并且在螺釘和銷釘之間的位置也需要有適當(dāng)?shù)陌芽亍＂蹆?nèi)六角螺絲穿孔及螺絲裝配尺寸合適。④為保證定位精度，對(duì)聯(lián)軸器零件的銷孔進(jìn)行了加工。H7/m6或H7/n6過(guò)渡配合的銷孔和銷釘。按照沖壓壓力和模具厚度確定螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格。（5）彈頂裝置的彈性元件設(shè)計(jì)因零件在成型過(guò)程中需要壓出，模具為彈性頂件裝置，彈性元件為橡膠。按尺寸計(jì)算如下：橡皮墊收受壓后所產(chǎn)生的彈壓力為：P=qF式中：P—橡皮墊受壓時(shí)產(chǎn)生的彈壓力,q—橡皮墊在一定壓縮比時(shí)所對(duì)應(yīng)的彈壓力F—橡皮墊的實(shí)際受壓面積選取橡膠的條件：為了保證橡膠的工作水平不受影響，并且能夠保證操作的流暢性，我們對(duì)壓力的要求比較嚴(yán)格，即F≥F式中：F—橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)時(shí)的預(yù)壓力F—卸料力；能夠被橡膠的作用而生成的壓力F，F(xiàn)=AP，式中：A—橡膠墊的橫截面積P—橡膠的單位壓力。②不僅對(duì)壓力有著一定的需求，同時(shí)對(duì)壓縮性也同樣具有很高的要求，使得橡膠不會(huì)過(guò)早的失去效果，即H≥H+H，H—橡膠的允許最大壓縮量③除了上述兩個(gè)要求需要滿足意外，還需要對(duì)結(jié)構(gòu)的空間性進(jìn)行選取，我們?yōu)榱吮Ｕ显趬嚎s的過(guò)程當(dāng)中，能夠承受大面積膨脹的截面，我們必須在墊塊的周邊放有足夠的空間。⑵橡膠選用步驟：①確定橡膠墊的自由高度,由H=35%~45%H,H=25%~30%H，則橡膠墊的自由高度H=H/（0.25~0.30）=（3.5~4)H。②測(cè)定橡膠墊的橫截面面積A：為了使橡膠滿足壓力要求，F(xiàn)=AP≥F因此膠墊的橫截面面積與卸料力和單位壓力之間存在如下關(guān)系：A=F/P。③決定橡膠墊的平面尺寸：圓柱形橡皮墊塊的外徑為D，內(nèi)孔為d，截面積為A=4p（D-d），代入上面公式A=F/P后，則可得外徑D=。④檢查橡膠墊的自由高度，自由高度H與其直徑D的比值應(yīng)在下圖范圍內(nèi)，即0.5≤H/D≤1.5。測(cè)定橡膠墊安裝高度H,H=H-H。表2.1橡皮壓縮參數(shù)橡皮壓縮/%單位壓力q/MpA橡皮壓縮/%單位壓力q/MpA100.26251.06150.50301.52200.70352.10（1）確定橡膠墊的自由高度在自由狀態(tài)時(shí)，H=22mm故H=88mm。（2）橡膠的預(yù)壓縮量：H=30%=88×30%=22.4mm⑶橡膠墊的外徑D=式中D一橡膠墊的外徑d一圓筒形橡膠的內(nèi)徑，d取17mmF一頂件力，F(xiàn)=20501.52NP一橡膠墊單位壓力，P=1.52MPaD===132mm⑷校核橡膠墊自由高度H==0.66，可見0.5<>1.5，滿足要求2.2反拉深模主要零部件設(shè)計(jì)2.2.1工作部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)拉深凹模的設(shè)計(jì)拉深凹模的長(zhǎng)度H=50mm圓角半徑，查表得r=2.5mm拉深凸模的設(shè)計(jì)拉深凸模的長(zhǎng)度H=60mm圓角半徑r=(0.6~1)r,取r=2.5mm2.2.2定位零件的設(shè)計(jì)由于通過(guò)第一套模具的初步加工，該坯料被拉深為前錐形部位已經(jīng)達(dá)到工件要求尺寸，故可利用此錐面對(duì)坯料進(jìn)行定位。2.2.3設(shè)計(jì)模架及其他零部件（1）模架據(jù)統(tǒng)計(jì)，按照重要部件的尺寸及結(jié)構(gòu)尺寸，選擇后導(dǎo)柱模塊的I級(jí)精度。依據(jù)凹模周圍的尺寸，選擇相應(yīng)的模架規(guī)格如下：上模座尺寸（mm）：240×240×45，GB2855·5-81下模座尺寸（mm）：240×240×55，GB2855·6-81導(dǎo)柱尺寸：35mm×180mm，20鋼導(dǎo)套尺寸：35mm×115mm×43mm，20鋼因其強(qiáng)度高，加工工藝精湛，鋼模取代了普通鑄鐵模。導(dǎo)套滲碳深度0.8~1.2mm，導(dǎo)柱、導(dǎo)套硬度均為58~62