垫片冲孔落料冲压模具设计及制造要点.doc

毕业设计说明书设计题目 垫片冲孔落料冲压模具设计及制造 院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 学生姓名 学生学号 指导教师 职称 高级实验师 完成毕业设计论文时间 2021 年 5 月第 5 页目 录1 冲压件零件图22 冲压工艺性分析2 2 23 冲压工艺方案确实定24 主要设计计算2 2 3 3 45 冲压设备的选择66 模具构造选择6 6 6 6.3卸料、出件的方式选择6 67 主要零部件的设计6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 10 10 108 模具总装图119 模具工作过程11参考文献11附录11垫片冲孔落料冲压模具设计与制造摘要 本文介绍了垫片冲孔落料复合模模具的设计，完成冲孔、落料两道工序。冲裁模具的设计首先要通过对零件的工艺分析，确定工艺方案并通过必要的工艺计算，选择适宜的冲压设备，然后再进展模具的设计。使用AUTOCAD绘制模具总转图与零件图，从而完成整套模具的设计。模具为倒装式构造，由打杆顶出冲压件，采用弹簧驱动的卸料板卸除条料。排样方式为单排，由活动挡料销与导料销定位、导料。模架为中间导柱圆形模架，压入式模柄。关键词 冲孔 落料 模具设计 复合模1 冲压件零件图 材料：65Mn 厚度为1，小批量生产。 工件简图：图1-1 零件简图2 冲压工艺性分析 2.1 冲压件构造分析此工件只有落料与冲孔两道工序。材料为65Mn，料厚t=1mm，具有良好的冲裁性能。构造简单，左右分别对称10mm孔，同心圆弧R10mm。 2.2 冲压件尺寸精度分析及确定 零件的尺寸精度均未给出公差，属于自由尺寸，位置精度均在IT6IT8之间，查表得，,R10mm为外形尺寸非圆形，公差精度取IT14，查表确定公差值为mm,孔10mm，公差精度取IT11，查表确定公差值为。补标公差后的零件图如图3-1所示。图2-13 冲压工艺方案确实定 该零件包括落料与冲孔两道工序，可以采用以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，再落料，采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具构造简单，但需要两道工序两具模具，本钱高而且生产效率低，不能满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，生产效率高，模具强度好，制造简单，并且冲压时，卸料板在冲裁时压紧板料，零件的平直度较好工件留在模具上，手动取出零件。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作简单方便，但级进模在送料是很难保证工件的位置精度，无法到达零件较高的位置精度要求。通过对上述三种方案的分析比拟，该件的冲压生产采用方案二为佳，设计成倒装式复合模可以很好地保证工件的位置精度。4 主要设计计算 4.1 排样方式确实定及其计算 根据该工件的实际情况，提高材料的利用率，应采用直排法，根据材料的性能、厚度与手工送料，查表可确定搭边值：工件也边缘搭边 0.8 两工件间的搭边 1条料宽度按相应的公计算：式中 B条料宽度； D工件长度； 条料公差值； 侧边搭边值。查表得=0.4mm。排样图如图5-1所示，采用正面送进方式。两个工件的步进距离S为21mm。图4-1 排样图4.2 冲压力的计算 计算冲裁力的目的是为了选用适宜的压力机、设计模具与检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的需求。 1落料力其中查表，为周长。 2冲孔力 3卸料力取0.05查表。 4) 推废料力取0.055，(高度h取4mm)。 5总冲压力4.3 压力中心确实定及其相关计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机与模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。对于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。否那么会使冲模与压力机滑块产生偏心载荷，使滑块与导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具与压力机的使用寿命。如图5-2建立x-y坐标系，该工件为对称形状冲裁件，几何中心为其压力中心。即该零件的压力中心位于A0,0。图4-24.4 工件零件刃口尺寸的计算 经分析，该零件的形状简单。落料凸模与凹模为了保证所要求的精度，采用线切割配合法来加工。落料局部以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙配制；冲孔局部以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙配制，即以落料凹模，冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙配制。根据工件的要求确定采用小间隙冲裁。根据材料性能与厚度查表可确定，。 1孔的冲裁刃口尺寸计算根据孔径、料厚与公差查表得凸凹模偏差：，。由表查得：。校核间隙： 从上式课得出凸、凹模公差不能满足的条件，但相差不大，可调整如下： =0.4×0.036=0.0144()根据表中公式，将调整后的公差值代入，得凹凸模刃口尺寸： 2落料凹模尺寸。查表得凸凹模偏差：，。校核间隙： 从上式课得出凸、凹模公差不能满足的条件，但相差不大，可调整如下：落料凸模尺寸按凹模尺寸配制，线切割留双边间隙0.09mm(单边0.045mm)。5 冲压设备的选择 根据上述冲压力的计算，选择型号为J11-250，单柱固定台压力机。公称压力 250KN滑块行程 70mm滑块行程次数80次/分最大封闭高度310mm模柄孔尺寸直径x深工作台尺寸320x530mm工作台孔尺寸6 模具构造选择 由冲压工艺分析可知，采用复合模冲裁，凸凹模装在模具的下方，故该模具为倒装式复合模。 因为该模具采用的条料，所以控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销定距。6.3卸料、出件的方式选择 加工工件料厚为1mm，相对较薄，冲裁后箍在凸凹模上的工艺废料用弹压卸料板卸料。工件采用上出件方式，即压入凹模内的工件利用上模的打料机构打出。 模具位置精度要求较不高，故采用中间导柱模架。模具的上模局部主要由模柄、上模座、垫板、凸模固定板、凸模、凹模、等组成。下模局部由下模座、凸凹模、卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。冲孔废料由漏料空漏出。成品件手动取出。7 主要零部件的设计凹模高度 b-工件最大宽度为20mm因为，所以取。凹模壁厚 凹模的总长根据国家标准，取。凹模的总宽凹模整体尺寸标准化取。确定凹模板上的螺钉与销钉数量与布局。根据模板的大小，查表可知，螺钉与销钉，就可满足凹模与其他零件的连接强度。其简图如图7-1所示。图7-1 凹模从冲压零件图可以看出，只有一种圆孔凸模，采用B型圆凸模，固定在凸模固定板上。冲模中的凸模不管其断面形状如何，其根本构造均由安装局部与工作局部两大局部组成。同时还要考虑凸模的修磨量及固定模与卸料板的平安距离等因素。凸模与凹模固定板的配合间隙均为，对于倒装式复合模，圆孔凸模构造尺寸为式中，凸模固定板的厚度 卸料版厚度 附加长度，包括凸模的修正量等，一般取 凸模的尺寸如图7-2所示。 图7-2 凸模凹凸模内形刃口起冲孔凹模作用，按凹模设计，其外形刃口起落料凸模作用，按凸模设计。刃口尺寸的设计计算上述。该模具是倒装式复合模，凸凹模用固定板固定在下模座上。 冲模力学性能校核主要是小凸模的端面接触面应力与凸模失稳前的最大长度式中，允许的凸模最大自由长度； 凸模的最小直径； 冲裁力，因此，刚度满足要求。 根据公式式中，凸模最小直径而 ，故设计合理。凸模垫板与固定板 圆形凸模承压面的压应力按下式计算式中凸模固定板。查表凸模固定板厚度为14。因此，需要加凸模垫板。查表垫板的厚度为6。 根据模具的构造形式，需要在卸料板沿送料方向设置两个导料销做侧面定位，导料销的高度查表取3，在卸料板压紧之前完成导正。考虑到料厚与装配后卸料板下面超出凹凸模端面1，所以在凹模平面相应位置锪出导正销头部的沉孔。挡料销采用活动挡料销。条料送进时靠安装在卸料板上的两个导料销作侧定位，在板料送进时保证板料的垂直度。板料端面采用活动挡料销，非工作行程时，挡料销由弹簧顶起，可供定位；工作时，挡料销被压下，上端面与板料相平。卸料板的周界尺寸与落料凹模的周界尺寸一样，查表得卸料板的厚度为12，卸料板采用45钢制造，淬火硬度为,周界尺寸与凹模一样。7.5.2 卸料弹簧的选择 1卸料弹簧应具有的卸料力，由前述计算得 2卸料弹簧的高度 卸料弹簧的预压缩量取6，根据工件材料厚度为1，冲裁时凸模进入凹凸模深度取1，考虑模具维修时刃模量取2，模具开启时卸料高出凹凸模1，弹簧的最大压缩量为工作时按最大压缩量的30%来计算，因此弹簧的自由高度为取。这样在凸模切入板料之前弹簧已压缩了4，相当于自由高度的12.5%，符合要求。所以选用圆柱螺旋压缩弹簧：。7.6 模架及其他部件 模架选用滑动导向，中间导柱模架(GB/T 2851.5-1990),查表与表得 上模座(GB/T 2855.2) 下模座GB/T 2855.2 凸模固定板 凹模尺寸规格 凹凸模 导柱(GB/T 2861.1) ， 导套(GB/T 2861.3) ， 卸料板 模具的闭合高度：。8 模具总装图9 模具工作过程 模具在冲床上安装后，先开动机床进展试运行，确认模具及机床正常后即可进展冲压。将条料从模具正面手动送入，条料侧面靠着导料销7，前段抵紧活动挡料销23，进展第一个零件的冲裁，然后用落料后的侧边靠紧活动挡料销23进展下一个零件的冲裁。在冲裁过程中，冲压件将卡在凹模中，利用刚性推件装置推出，并且每冲一次工件都落在卸料板上，需手工用夹钳磁性钳取下，同时要注意废料落下是否流畅，并及时去除落下的废料，以防堵塞废料底孔，造成模具事故。参考文献1武先民，刘厚才，蒋海波.冲压模具设计指导,.北京;国防工业出版社，2021.2王树勋等.模具实用技术设计手册，第二版.华南理工大学出版社，2003.3赵伟阁.模具设计。西安：西安电子科技大学出版社，2006.4胡凤兰.互换性与技术测量根底，第二版.北京:高等教育出版社，2021.5大连理工大学工程图学教研室.机械制图，第六版.北京：高等教育出版社，2007.6模具标准汇编编委会.模具标准汇编.中国标准出版社，2021.7徐灏.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2000.附录