2022年机械工程附自动化课程设计拖拉机用垫片成型工艺与模具设计 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 山东建筑高校课程设计说明书题目：拖拉机用垫片的成型工艺与 模具设计 课程：冲压工艺及模具设计 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：机本 04 成型 同学姓名：刘世超 学号： 2004071243 指导老师：王芳 完成日期： 2007 年 1 月 18 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录摘 要· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 零件的工艺性分析 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 确定工艺方案 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3 工艺运算3.1 运算工艺力 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3.2 确定排样形式和裁板 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3.3 材料利用率 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 压力中心确定,压力机挑选4.1 压力中心确定 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4.2 压力机挑选 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5 模具设计5.1 确定模具结构 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5.2 模具零件尺寸运算与确定 6 模具其他零件的选用· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6.1 卸料弹簧的挑选 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6.2 挑选上下模板及模柄 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6.3 垫板凸模固定板 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6.4 闭合高度 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6.5 导柱、导套 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6.6 卸料螺钉 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7 参考资料 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 摘要冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分别或 塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法；冲压模具在冷冲压加工中,将材 料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特别工艺装备,称为冷冲压模具（俗称冷冲模）；冲压模具是冲压生产必不行少的工艺装备,是技术密集型产品；冲 压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系；模具设计与 制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程 度上打算着产品的质量、效益和新产品的开发才能；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 零件的工艺性分析该零件是拖拉机用的垫片,要对零件进行大批量的生产；该件属于隐藏件,被完全遮 蔽,外观上要求不高,只需平整,中心圆孔是该零件需要保证的重点；2 确定工艺方案第一依据零件的外形确定冲压工序类型和挑选工序次序；冲压该零件需要的基本工序 有落料、冲孔；方案一：先落料,再冲孔,采纳单工序模生产；方案二：落料和冲孔复合冲压,采纳复合模生产；方案三：冲孔落料连续冲压,采纳级进模生产；方案一模具结构简洁,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较 低,难以满意零件大批量生产的需求；由于零件结构简洁,为提高生产效率,主要应采纳复合冲裁或級进冲裁方式；复合模能在压力机一次行程内,完成落料、冲孔等多道工序,所冲压的工件精度较 高,不受送料误差影响,内外形相对位置重复性好,表面较为平直；为了便于操作,所以复合模结构采纳倒装复合模具；通过对比,故采纳方案二,比较适合该零件；3 工艺运算31 运算工艺力平刃口模具冲裁力,FKLt式中一般材料的b1.3,所以FLtb,式中b材料的抗拉强度（Mpa ；由表 2-18,查得 10 钢的b294432 Mpa ,取b400 Mpa ；所以上式名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - F2225222.5222sin122.52251.540036025n97.2KN；h t , 由 表 查 得h6,垫圈冲孔力F 1dtb8 1.5 40015.1 KN由表 3-12 查得K卸0.040.05,K 推0.055,K顶0.06F 卸K F0.05 97.24.86KN,nh 为 凹 模 孔 口 直 壁 的 高 度 , t 为 材 料 厚 度 , 就 工 件 数61.54；F 推nK F 140.055 15.13.32 KN；总力F 总FFF 卸F 推120.48 KN32 确定排样形式和裁板方法采纳有废料排样,沿制件全部外形冲裁；示；排边的大小,因主体轮廓为圆形,材料厚度 t=1.5, 由表 3-18 查得如下图所图 1.1 运算板料宽度 由于采纳了有废料排样,沿制件部格外形冲裁,所以条料宽度为 42mm. 确定板料规格选用了热轧一般薄板,查资料采纳板料的长度为1000,宽度为500,采纳横裁的方法；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.1 33 材料利用率运算；材料利用率n 1单个零件的材料利用率1n A Bh2100%,2 2096 mmA22sin1 22.525360252122 252 22.51924,B49,h50.15,1492096100%82.3%A冲裁件面积式中B条料宽度h送料进距 mm50.15n1一个进距内冲件数4 压力中心确定,压力机的挑选41 压力机的确定 压力中心的确定用作图法确定图 1.1 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 42 压力机的挑选 由于该垫片需要大批量生产,故采纳高速压力机,采纳机器的型号为 J75G-30 表 3 高速压力机主要技术参数型号J75G-30送料长度 /mm 680公称压力 /kN 厚度 /mm 3000.12滑快行程次数 /宽度 /mm 150750580（次·min-1 ）滑快行程 /mm 1040主电动机功率7.5/kW 最大封闭高度 /mm 260生产厂家上海其次锻压机床厂封闭高度调剂量/mm 505 模具设计5.1 确定模具结构 由于垫圈是大批量生产,故可以采纳复合模,复合模的结构形式可采纳典型的倒装结构,此时垫圈孔的废料可从台面孔漏下,制件可采纳刚性推件装置推出,卸料采纳弹 簧卸料板,采纳带导柱后侧式模架；5.2 模具零件尺寸运算及确定 5.2.1 冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差运算由表 2-5 所示由于t1.2,Zmin0.132,Zmax0.240落料部分由于50 ,所以凸模偏差p0.020,凹模偏差d0.030冲孔部分由于8,所以凸模偏差p0.020,凹模偏差d0.0200.054由表 2-11 查得x0.750.05 mm,ZmaxZ min0.1800.126pd0.0200.030满意ZmaxZminpd故凸、凹模采纳分别制造的方法名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 落料凸凹模DdDx0凹50.10.750.100.03050.025 00.030DpDx0凸50.0250.12600.02049.89900.020-冲孔凸凹模dpdx0凸凹80.750.100.0208.07500.020dddZmin08.0750.12600.0208.2010.020 05.2.2 凹模、凸模、凸凹模尺寸：凹模高度H=K b15mm =0.3550=17.5mm,式中b k冲裁件最大外形尺寸,mm系数,一般取0.35凹模边壁厚c1.52.0H2 17.5353040mm ,凹模板边长Lb2c50235120mm查标准 JB/T-6743.1-94:凹模板宽 B=125mm 故确定凹模板外形为：125 125 18 mm .将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为： 125 125 14 mm 凸模采纳固定板固定,固定部分厚度取 磨刃口）,故凸模全长 凸凹模尺寸25mm,采纳落料和冲孔同时进行（便于修凸凹模长度：L h 1 h 2 h 3 16 10 24 50 mm h 1- 凸凹模固定板厚度式中 h 2 弹性卸料板厚度h 增加长度（包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：依据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表 侧壁强度足够；冲孔凸模尺寸：2.9.6 知,该壁厚为 4.9mm 即可,故该凸凹模名师归纳总结 凸模长度：L 凸=h 1h 2h 31412 1440 mm第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - h 1 凸模固定板厚式中h 2空心垫板厚h 3凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于瘦长杆,强度足够；6 模具其他零件的选用6. 1 卸料弹簧的挑选h 3冲 裁 时 卸 料 板 平 面 外 形 尺 寸ht1 mm1.512.5, 考 虑 凸 模 修 磨 量5 mm；6.2 挑选上下模板及模柄采纳 GB2855.6-81 后侧带导柱形式的模板 , 依据最大轮廓尺寸 156 mm 142 mm选项进规格标准模板,L B 为 160 mm 160 mm,上模板厚 45mm,下模板厚 55mm按 GB2855.6-81 选 B50100带凸缘形式的模柄；其他安装尺寸的校核要待模架选定,结构尺寸确定以后才可进行；6.3 垫板、凸模固定板 垫板、凸模固定板：考虑举荐装置在上模内挖窝,采纳垫板加固,垫板厚度取10mm,固定板厚度取 25mm,固定板与垫板直径均取 6.4 闭合高度110mm与凹模直径相同 ；闭合高度：模具闭合高度应为上下模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、垫板等厚度的总和；即所 选 压 力 机 闭 合 高 度Hmax260,Hmin26050 mm210 mm ； 满 足Hm a x5m mH0Hm i n 1 0m m6.5 导柱、导套导柱、导套：按 GB2861.2-81 选 d=25mm,其中导柱长度有 110 180mm,模具闭合高度 H 0 201.5,选最长导柱 l 180 mm按 GB2861.6-81 选 d 25 mm导套,其中长度有 80、85、90、95mm,可选较大的90mm. 6.6 卸料螺钉卸料螺钉：按 GB2867.6-81 选d10mm的带肩卸料螺钉,螺柱长l60mm ；卸料螺钉窝深应满意名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - h卸料板行程+螺钉头高度+修磨量（5 mm 安全间隙（26mm 3.510526mm20.524.5mm-螺钉杆长对螺钉进行验算,h =下模板厚+凸凹模厚+0.5mm卸料板厚55+41+0.5 -12-60mm24.5 mm故所选螺钉长度满意要求,定卸料螺钉窝深h24.5mm；8 参考资料郭成 储家佑主编 . 现代冲压技术手册 . 北京：中国标准出版社, 2005 张毅主编 . 现代冲压技术 . 北京：国防工业出版社, 1994 李硕本主编 . 冲压工艺学 . 北京：机械工业出版社, 2001 名师归纳总结 卢险封主编 . 冲压工艺模具学 . 北京：机械工业出版社, 1998 第 10 页,共 10 页陈金德主编 . 材料成型工程 . 西安：西安交通高校出版社,2000 范宏才主编 . 现代锻压机械 . 北京：机械工业出版社,1994 - - - - - - -