汽车覆盖件模具设计3.0修边冲孔模设计课件.pptx
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1、一,教学目标 Teaching Objectives,任务导入 Lead-in,设计步骤 Design Procedure,设计指导 Design Guide,二,三,四,专业能力:1. 具备对凹模合理分块的能力。2. 具备设计简单零件修边冲孔模上模的能力。3. 具备设计简单零件修边冲孔模下模的能力。社会能力1. 能自主学习,能认真观察发现、分析和解决问题;2. 能与他人沟通交流,有较强的团队协作精神;3. 能撰写学习总结,分析完成任务的的体验。方法能力1. 会通过多种途径收集整理和分析应用信息;2. 能对问题提出探究方案;3. 他人合作寻找解决问题的对策并实施。,一、教学目标 Teachin
2、g Objectives,二、任务导入 Lead-in,三、设计步骤Design Procedure,第1步 参数的计算,第2步 整体布置,第3步 修边凸模(Trimming Punch)设计,第4步 废料刀(Scrap Cutter )设计,第5步 修边凹模(Trimming Die)设计,第6步 下模座(Lower Die Base)设计,第7步 上模座(Upper Die Base)设计,参数的计算,1、力的计算(1)覆盖件材料性能,参数的计算,(2)冲裁力,式中 F冲裁力(N) L修边冲孔轮廓线周长(mm) t板厚(mm) Rm板材的抗拉强度(MPa),本项目:F=LtRm=2260.
3、8 mm0.8 mm300 N/mm2=542592(N)543 (KN),参数的计算,(3) 卸料力卸料力因零件料厚、性能、形状等的不同而各异,一般取冲裁力的2%8%本项目:材料厚度小,抗拉强度不大,形状简单,故卸料力取为冲裁力的0.045。卸料力Fx=0.045P=0.045542 592=24 416(N)24.4 (KN),参数的计算,2、凸凹模间隙,覆盖件修边冲孔模凸凹模单面间隙表,注:t为覆盖件板材的厚度,C为修边冲孔模中凸模与凹模之间的单面间隙,(1)常规,参数的计算,(2)钝角修边,30以下钝角修边,间隙取常规的1/23060钝角修边,钝角刃口作出局部平台,一般为3 倍料厚,但
4、不超过5mm,参数的计算,(3)立切修边,刃口线与斜面上的最大斜线平行,允许最小角可参照下表,冲裁间隙按常规选用。,参数的计算,立切角度角不满足上表要求,需改造凹模刃口,并取小间隙冲裁,对于接近90立切, 冲裁间隙趋于0。此外,注意检查压件器行程是否满足最大立切工作行程的要求。,参数的计算,间隙选择的影响间隙过大:断面上就会出现毛刺,影响制件质量;间隙过小:断面亮带宽,模具受力大,影响模具寿命,本项目:顶盖前横梁料厚为0.8 mm从表中可以查得,其修边冲孔模凸凹模单面间隙为0.03 mm,间隙选择原则落料尺寸取决于凹模尺寸(基准侧),间隙取在凸模上;冲孔尺寸取决于凸模尺寸(基准侧),间隙取在凹
5、模上。,整体布置,1、修边冲孔模各主要部分布置原则:(1)修边冲孔模下模部分尽量抬高,以保证废料滑出的角度。(2)修边冲孔模各主要部分高度尺寸设计的顺序一般是凸模、废料刀、凹模压料板上模座、下模座。(3)上模座、压料板高度设计时除了考虑其强度外,还要考虑弹性元件布置、压料板内导向的布置、压料板限位(即吊挂)的布置。(4)下模座高度设计时除了考虑其强度外,还应考虑修边废料、冲孔废料的排出。,整体布置,典型修边冲孔模X向断面图,1-下模座 2-修边凸模 3-弹簧 4-压料板 5-安全用卸料螺钉 6- 内导板 7-上模座 8-修边凹模 9-外导板 10-导套 11-导柱 12-废料刀 13-废料盒
6、14-顶出气缸,整体布置,典型修边冲孔模Y向断面图,15-冲孔凸模固定板及垫板 16-侧销 17-冲孔凸模 18-冲孔凹模套 19-废料滑板,整体布置,标注基准为高度基准线、上模座上平面、下模座下平面。首先确定各工作部分的高度,这里设定高度基准线(通过数模基准点)处高度值为Z=0,修边凸模底部高度值为Z-105 mm,废料刀底部高度值为Z-105 mm,凹模顶部平面处高度值为Z80 mm,压料板上平面高度值为Z210 mm,上模座顶部平面高度值为Z320 mm,下模座底部平面高度值为Z430 mm,顶盖前横梁修边冲孔模各主要部分高度,整体布置,2、模具长度的确定(1)下模长度的确定:模具长度L
7、=L1+2*(L2+L3)L1为下模座中间部分的长度,它是修边废料前后排出的空间,它略大于修边凸模、废料刀组合后的总长,这是为了保证左右两边废料也能顺利滑下去。 L2为主筋厚度,一般为40 mm。L3为下模端头部分尺寸,应保证导柱、导板的安装空间足够,整体布置,(2)上模长度的确定:模具长度A=A1+2*(A2+A3)A1为上模中间部分(即模具中心处)的长度,它是修边凹模组合起来的总长。A2为上模左右端头的长度,应保证导套、导板的安装空间。A3为修边凹模背托处到上模端头的距离。,整体布置,3、模具宽度的确定(1)下模宽度的确定:端头处模具宽度W=W1+2*W2 模具中心处模具宽度W=W1+2*
8、W2,W1为下模座左右端头凹下去部分的长度,它是上下模导向的空间。 W2为下模左右端头处的缓冲胶放置区域等宽度,两者都与模具的大小有关。,W1为修边凸模、废料刀组合起来的宽度,它也包含了废料滑道。W2为前压板槽区域的宽度。,整体布置,(2)上模宽度的确定:端头处模具宽度B=B1+2*B2 模具中心处模具宽度B=B1+2*B2,B1为上模座左右端头凸起来部分的长度,它是上下模导向的空间。B2为上模左右端头处的缓冲胶放置区域等宽度,两者都与模具的大小有关,B1为修边凹模及其背托组合起来的宽度,它也包含了中间压料板。B2为前后侧加长部分,如为了与上模压板槽侧平齐,在上模座修边凹模背托之外再加宽一些。
9、,整体布置,4、顶盖前横梁修边冲孔模长度及宽度布置本项目属于细长类模具,长度确定为1 800 mm,左右端头处宽度为700 mm,模具中心处模具宽度为600 mm,本项目模具整体宽度为700 mm。,修边凸模设计,1、修边凸模设计原则(1)在结构可行的情况下,凸模分块尽量少。在修边线外形尺寸不大时,修边凸模应做成一整块,这样可减少钳工和机加工工作量。(2)当修边线尺寸较大或高度起伏大时,凸模应分块。(3)修边凸模的高度不能太低,否则废料滑下困难。修边凸模最低处高度不小于80 mm。(4)当修边凸模分成多块,镶块之间拼接处长度50 mm,其余避开,以减少配合面。另外应考虑用背托、键等防修边时产生
10、的侧向力。(5)每个修边凸模镶块应方便单独起吊。(6)细长类模具修边凸模及废料刀实体图,修边凸模做成一整块的,直接在修边凸模上冲出四处长圆孔。,修边凸模设计,2、修边凸模样式(1)仅修边的凸模,修边凸模样式一,修边凸模样式二,1)当修边线宽度不大,如小于500 mm时,多采用模样式一的形式,修边凸模做成整体式,前后是刃口,中间用螺钉和圆柱销来固定凸模,这种凸模是整块的,所受侧向力小。2)当修边线宽度较大时,多采用模样式二的形式,前后凸模分开做,由于凸模分开做,会产生侧向力,有必要在凸模刀口远端设置背托,背托高度多取30 mm或40 mm,如果凸模镶块的高度大于其宽度时,背托面应相应加高。,修边
11、凸模设计,(2)修边冲孔凸凹模 当修边凸模上有冲孔工作内容,同时又起到冲孔凹模的作用,故称为凸凹模。 右图为修边冲孔凸凹模简图,它与以上修边凸模相似,唯一的区别在于增加了冲孔内容。从图中可以看到有两处冲孔,一个是用冲孔凹模镶套,多为外购标准件;另一个直接在凸凹模上冲孔。在冲孔较大或冲孔凹模镶套布置空间不够时,就可以直接在凸凹模上冲孔,修边凸模设计,修边冲孔模铸件的筋条厚度分为主筋、副筋、型面肉厚三种。修边冲孔模型面壁厚一般为50 mm,主筋取40 mm,副筋为30 mm。凸模修边线处加工深度为3040 mm, 加工面到相应的非加工面的距离为10 mm。,1-修边凸模(1) 2-镶入凸凹模钢块A
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