模具设计实训说明书范本emyj.docx

目录录 一前言22二冲压件件工艺分析3三工艺方方案的确确定 4四模具结结构形式式设计8五 模模具零件件的选用用、设计计及计算算  9六压力机机校核  10七凸模、凹凹模加工工工艺方方案  11八 设计计小结   13九 参考考文献13前 言模具是现现在工业业生产中中重要的的工艺装装备，在在电子、汽汽车、电电机、仪仪器仪表表、加点点通讯等等产业中中，600% -80%的零部部件均依依靠模具具成形，特别是冲压和塑料成型加工中应用极为广泛。 本设设计是对对板料的的冲压，板板料冲压压是金属属塑性加加工的一一种基本本方法，冷冷冲模则则是推行行冲压工工艺比不不可缺的的装备。近近年来，随随着科学学技术的的发展，机机电行业业作为科科学技术术的基础础，也随随着有了了飞速的的发展。随随着加工工技术的的不断深深化，加加工件精精度的日日趋提高高，模具具的制造造更是有有着长足足的进步步。至今今，我国国模具制制造行业业的产值值已超过过机床行行业。有有关冲压压技术方方面的为为题愈来来愈为人人们所关关注。相相应的冲冲压工艺艺理论研研究和冲冲压加工工机理的的探讨也也随之不不断深化化。模具具的设计计和加工工改善冲冲件的质质量和提提高模具具的使用用寿命也也就显著著更为重重要。 本设计计是基础础零件的的模具设设计，以以基础、工工艺、计计算、结结构、材材料入手手，设计计一套加加工连接接垫片的的模具。并并使之满满足要求求。一、冲压压件工艺艺性分析析工件为图图1所示示的冲孔孔落料件件，材料料为Q2235钢钢，料厚厚t=11.2mmm ，大大批量生生产。工艺性分分析内容容如下：图 11. 材料分析析Q2355为普通通碳素结结构钢，具具有较好好的冲裁裁成形性性能。2. 结构分析析零件结构构简单对对称，外外形均由由圆弧连连接过渡渡，对冲冲裁加工工较为有有利。零零件中有有两个孔，其中中最小孔孔径为ØØ10mmm，符符合冲裁裁最小ddminn1.00t=11.2mmm的要要求。另另外，经经计算孔孔距零件件外形之之间的最最小孔边边距为55mm，满满足冲裁裁件最小小孔边距距lminn1.55t=11.8mmm的要要求。所所以，该该零件的的结构满满足冲裁裁的要求求。3. 精度分析析零件上所所有尺寸寸都未标标注公差差要求，因因此，该该零件在在精度方方面要求求不高，很很容易达达到 ，取取12级级精度，普普通冲裁裁可以满满足零件件的精度度要求。 二、工艺艺方案的的确定工件为一一落料冲冲孔件，可可提出的的加工方方案如下下：方案一：先落料料，后冲冲孔。采采用两套套单工序序模生产产。方案二：落料冲孔复复合冲压压，采用用复合模模生产。方案三：冲孔落料连连续冲压压，采用用级进模模生产。比较以上上三个方方案：方案一：模具结结构简单单，但需需两道工工序、两两副模具具，生产产效率低低，零件件精度较较差，在在生产批批量较大大的情况况下不适适用。方案二：只需一一副模具具，冲压压件的形形位精度度和尺寸寸精度易易保证，且且生产效效率高。尽尽管模具具结构较较方案一一复杂，但但由于零零件的几几何形状状较简单单，模具具制造并并不困难难。 方案三：也只需需一副模模具，生生产效率率也很高高，但与与方案二二比生产产的零件件精度稍稍差。由于零件件尺寸较较小，精精度也不不高，而而级进模模广泛应应用于尺尺寸较小小的冲件件，成本本比复合合模低，安安全性高高 ，生生产效率率高。所以，比比较三个个方案欲欲采用方方案三生生产。三、工艺艺设计计计算3.1刃刃口尺寸寸计算根据零件件形状的的特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。1） 落料件尺尺寸的基基本计算算公式为为 DA1=(DDmaxx-X)DT1=(DAA-Zmiin)尺寸700mm，查查的该零零件凸凹凹模最小小间隙ZZminn=0.1266mm，最最大间隙隙Zmaax=00.1880mmm ；凸凸模制造造公差T=0.0020mmm，凹凹模制造造公差A=0.0030mmm。将将各值代代入A +TZmaxx -Zminn校验是是否成立立。经检检验，不不等式成成立，将将数字代代入公式式得：DDA1=69.7755mm ，DTT2=669.6649mmm 。尺寸Ø440mmm，查得得其Zmmin、Zmaxx、A、T数值与与上一尺尺寸相同同，所以以同样满满足A +TZmaxx -Zminn的要求求，则DDA2 =339.885 mmm ， DTT2 =39.7244mm 。尺寸Ø220mmm，凸模模制造公公差T=0.0020mmm，凹凹模制造造公差A=0.0020mmm。且且满足A +TZmaxx -Zminn。则DDA3=199.844mm，DDT3 =199.7114mmm 。2） 冲孔基本本公式为为 ddT=（ddminn+X） ，ddA=（ddminn+X+Zmiin）尺寸Ø110mmm，查得得凸模制制造公差差T=0.0020mmm，凹凹模制造造公差A=0.0020mmm。经经验算满足AA +TZmaxx -Zminn 的要要求，所所以的ddT=110.1135 mm ， dA=10.2611mm 。 3）中中心距：零件上上两孔中中心距（550±0.112）mmm ，代代入中心心距计算算公式得得L=（550±0.1124）mmm =（500±0.004）mmm 。3.2排排样方式式的确定定及计算算模具导料料零件采采用无侧侧压的导导料板装装置，所所以条料料的宽度度应在尺尺寸的增增加搭边边值的基基础上在在增加一一间隙值值，可查查得该间间隙值为为0.55mm ，分析析零件形形状，采采用单直直排或斜斜排方式式，零件件的可能能排样方方式有图图2所示示三种。 比比较图bb ，图图c ，显显然图cc方案的的材料利利用率要要高，所所以排除除b方案案。现选选用15500mmm*110000mm的的钢板，则则计算采采用不同同的裁剪剪方式时时，每张张板料能能出的零零件总个个数为1） 裁成宽774mmm ，长长15000mmm的条料料，则一一张板料料能出的的零件总总个数为为 10000/774*15000/442=13*35=4555 2）裁裁成宽774mmm ，长长10000mmm的条料料，则一一张板料料能出的的零件总总个数为为 115000/744*10000/442=20*23=4600 3）裁裁成宽444mmm ，长长15000mmm的条料料，则一一张板料料能出的的零件总总个数为为 110000/444*15000/557.008=23*26=59883） 裁成宽444mmm ，长长10000mmm的条料料，则一一张板料料能出的的零件总总个数为为 15500/44*11000/57.08=344*177=5778比较以上上四种剪剪裁方法法，第三三种裁剪剪方法的的材料利利用率最最高，所所以最终终剪裁为为宽444mm ，长115000mm的的条料。3.3条条料及冲冲压力的的相关计计算此零件的的周长为为2333.744mm（落落料周长长为1770.994mmm，冲孔孔周长为为62.8mmm） ，材材料厚11.2mmm，QQ2355钢的抗抗剪强度度取3110MPPa，则则冲裁该该零件所所需的冲冲裁力 F落=KLLtT=1.3×1700.944×1.22×3100=822.677KN F冲=KLLtT=1.3×62.8×1.22×3100=300.377KN FF=F落 + F冲 =1133.044KN模具采用用刚性卸卸料和推推件的结结构，所所以所需需推件力力为F推推=NKKTF=44×0.0055××1133.044=244.877KN.则零件所所需得冲冲裁力为为F总=F+F推=1337.991KNN初选设备备为开式式压力机机J233-166 。3.4压压力中心心计算零件为一一对称件件，所以以零件的的压力中中心就是是零件的的对称中中心。但但由于采采用了级级进模设设计，因因此需计计算模具具的压力力中心。设设模具压压力中心心的坐标标为（xx，0），则则有 FF冲（577.088-x）=F落x xx=122.722mm3.5压压力机的的选择根据计算算冲压工工艺总力力，冲压压设备拟拟选J223-116，模模柄孔尺尺寸为ØØ40×60 。其主要参参数如下下：公称压力力 ：1160KKN滑块行程程 ：555mmm最大闭合合高度 ：2200mm闭合高度度调节量量 ：445mmm工作台尺尺寸 ：3000mmm×4500mm模柄孔尺尺寸 ：400mm××60mmm垫板厚度度 ：440mmm四、 模模具结构构形式设设计4.1模模具类型型的选择择由冲压工工艺分析析知，采采用级进进冲压 ，所以以模具类类型为级级进模 。4.2定定位方式式的选择择为了保证证磨具正正常工作作和冲出出合格冲冲裁间，必必须保证证坯料或或工作刃刃口处于于正确的的相对位位置，则则必须定定位。条料在模模具送料料平面中中必须有有两个方方向的限限位：一一是在与与送料方方向垂直直的方向向上的限限位，保保证条料料沿正确确的方向向送料，称称为送进进导向；二是在在送料方方向上的的限位，控控制条料料一次送送进的距距离，称称为送料料定距。送送进方向向用导料料销和导导料板定定位。送送料定距距用挡料料销和导导正销定定距。4.3送送料方向向的选择择因为模具具采用的的是条料料，控制制条料的的送进方方向采用用导料销销，无侧侧压装置置。控制制条料的的送进步步距采用用挡料销销初定距距，导正正销定距距。而第第一件的的冲压位位置应为为条料长长度有一一定条量量，可以以靠操作作工目测测来定4.4卸卸料、出出件方式式的选择择因为工件件料厚为为1.22mm，采用刚性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产率。4.5导导向方式式的选择择为了提高高模具寿寿命和工工件质量量，方便便安装调调整，该该级进模模采用后后侧导柱柱的导向向方式。五、模具具零件的的选用、设计及及计算5.1工工作零件件的结构构设计1）凹模模与标准准模架的的选择凹模采用用整体凹凹模，各各冲裁的的凹模孔孔均采用用线切割割机床加加工，安安排凹模模在模架架上的位位置时，要要依据计计算压力力中心的的数据，将将压力中中心与模模柄中心心重合。琪琪轮廓尺尺寸可按按公式计计算： 凹模厚厚度 HH=KBB=0.25××70=117.5mmm 实实取200mm凹模壁厚厚 C=(1.522)H=1.77×17.5=29.75mmm 实实取300mm 凹模宽度度B=BB+2CC=400+2××30=1000mm凹模长度度L=1122.8+22C=1122.8+22×30=1822.8mmm) 实取取1844mm凹模轮廓廓尺寸为为L×B×H=1884mmm×100mm×20mmm模具采用用后侧导导柱模架架，根据据以上计计算结果果，可查查得模架架规格为为：上模模座2000mmm×1255mm××35mmm ，下下模座2200mmm×1255mm××40mmm ，导导柱255mm××140mmm ，导导套255mm××95mmm×38mmm 。2）落料料凸模的的选择结合工件件外形并并参考加加工，将将落料模模设计成成直通式式，采用用线切割割加工，凸模通过2个M6螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。凸模总长长L=hh1+h2+t+h=16+14+1.22+188.8=50mmh1凸凸模固定定板厚度度，一般般取凹模模厚度HH的0.60.77倍，即即h1=166mm;h2卸卸料板厚厚度，取取h2=144mm ； t料厚，为为1.22mm ；h增加加长度，包包括凸模模修料板板间的安安全距离离模量（55mm）+凸模进进入凹模模的深度度（0.5mmm1mm）+凸模固固定板与与卸，一一般取11020mmm 。3）冲孔孔凸模的的选择 因为所所冲的孔孔是圆形形，而且且都不属属于需要要特别保保护的小小凸模，所所以冲孔孔凸模采用台阶阶式，一一方面加加工简单单，另一一方面又又便于装装配与更更换。需需冲Ø10孔5.2模模柄的选选择采用压入入式模柄柄，压入入式模柄柄与上模模座孔采采用H77/m66过渡配配合，并并加销钉钉以防止止转动。模模柄尺寸寸与压力力机模柄柄孔相适适应，模模柄A440×90 。5.3定定位零件件的设计计1）导正正销和挡挡料销的的设计落料凸模模下部设设置一个个导正销销，借用用Ø10孔作导正正孔导正应在在卸料板板压紧材材料之前前完成导导正，考考虑料厚厚和装配配后卸料料板下平平面超出出凸模端端面1mmm。导导正销采采用H77/n66，安装装在落料料凸模端端面，导导正销导导正部分分与导正正孔采用用H7/n6的的配合。导正销A10×35。挡料销A6×10 。2）导料料销和垫垫板的设设计导料销的的与条料料接触，导导料销A6×10。垫板厚度度取8mm 。导料板采采用455钢制作作，热处处理硬度度为400455HRCC。3）卸料料部件的的设计(1)卸卸料板的的设计卸料板的的周界尺尺寸与凹凹模的周周界尺寸寸相同，卸卸料板厚厚度为114mmm 。卸料板采采用455钢制造造，淬火火硬度为为4045HHRC 。(2)卸卸料螺钉钉的选用用卸料板上上设置66个卸料料螺钉，选选用M88螺钉 。卸卸料钉尾尾部应留留有足够够的行程程空间。卸卸料螺钉钉拧紧后后，应使使卸料板板超出凸凸模端面面1mmm ，有有误差时时通过螺螺钉与卸卸料板之之间安装装垫片来来调整。5.4模模架部件件的设计 上模座座的厚度度H上取355mm ，上模模垫板HH垫取8mm ，凸模模固定板板厚度hh1取166mm ，下模模座厚度度H下取40mm ，那么么，该模模具的闭闭合高度度： H闭=H上+H下+H垫+L+ H - hh2=(35 + 440 + 8 + 50 + 200 - 1)=152mmL凸模模长度 ，L=50mmm ;H凹模模厚度 , HH=200mm ;h2凸凸模冲裁裁后进入入凹模的的深度 ，h2=1mmm 。5.5其其他零部部件的选选择1）螺钉钉的选择择选择122个M8紧固固螺钉用用来固定定上下模模板，为为圆柱头头内六角角螺钉选择2个个M6紧固螺螺钉用来来固定垫垫板与凸凸模，为为开槽沉沉头螺钉钉2）导柱柱导套的的选择 导柱选选择B型型导柱，尺尺寸d×L为Ø25×140导套选择择A型导套套，尺寸寸d×L×D为Ø25×85×334） 销钉的选选择销钉一般般选择与与连接螺螺钉相同同的规格格，或者者小一号号规格。因因此选MM6。六、压力力机校核核初选的压压力机为为J233-1666.1闭闭合高度度Hminn - H1 + 10 H Hmaax- H1 -55即：1775-440+110=1145mmm 1552mm 2200-400-5=1755mmHminn压力机机的最小小闭合高高度，尺尺寸为2220-45=1755mmHmaxx压力机机的最大大闭合高高度，尺尺寸为2220mmmH 模模具闭合合高度, 尺寸寸为1552mmH1垫垫板厚度度,尺寸寸为400mm压力机符符合要求求，可以以使用。6.2工工作台面面尺寸工作台尺尺寸：3300mmm×4500mm，厚度为为40mmm 。比模具模架尺寸5070mm, 符合要求七、凸模模、凹模模加工工工艺方案案7.1导导柱导套套的选择择落料凹模模加工工工艺路线线备料锻锻造热处理理粗铣磨上下平面面钳工划划线铣漏料口口热处理理磨上下下平面线切割割钳工精精修检验落料凸模模加工工工艺路线线备料锻锻造热处理理初铣磨上下下平面及及相邻两两侧面钳工划划线并加加工钻孔攻攻螺纹铣漏料料口热处理理磨上下下平面线切割割钳工精精修检验冲孔凸模模加工工工艺路线线备料锻锻造车削热处理理磨削钳工精精修检验7.2模模具的装装配通过以上上设计，可可得到模模具的总总装图。模模具的上上模部分分主要由由上模板板、垫板、凸模、凸模固固定板及及卸料板板等组成成。卸料料方式采采用刚性性卸料。下下模部分分有下模模座、凹模板板、导料板板等组成成。冲孔孔废料和和成品均均由漏料料空漏出出。条料送进进时采用用挡料销销作为粗粗定距，在在落料凸凸模上安安装一个个导正销销，利用用条料上上Ø10孔作导正正销孔导导正，以以此作为为条料送送进的精精确定距距。操作作是完成成冲压后后，把条条料抬起起向前移移动，用用落料孔孔套在挡挡料销上上，并向向前推紧紧，冲压压时凸模上上的导正正销，再再作精确确定距。挡挡料销位位置的设设定比理理想的几几何位置置向前偏偏移0.2mmm ，冲冲压过程程中粗定定位完成成以后，当当用导正正销作精精确定位位时，由由导正销销上圆锥锥形斜面面再将条条料向后后回约00.2mmm而完完成精确确定距。用用这种方方法定距距，精度度可达到到0.22mm 。1. 清洗压力力机滑块块底面，工工作台和和垫片平平面及上上下模座座的顶面面和底面面。2. 降冲模置置于压力力机工作作台或垫垫片上，移移至近似似工作位位置。3. 观察工件件或废料料能否落落下。4. 用手搬动动飞轮或或压力机机的寸装装置，是是压力机机滑块逐逐渐降至至下极点点。在滑滑块下降降过程中中移动冲冲模，以以便模柄柄进入滑滑块中的的模柄孔孔内。5. 调节压力力机至近近似的闭闭合高度度。6. 安装固定定下模的的压板，垫垫块和螺螺栓，但但不拧紧紧。7. 紧固上模模，确保保上模顶顶部与滑滑块底面面贴近无无缝隙。8. 紧固下模模，逐次次交替拧拧紧。9. 调整闭模模高度，使使凸模进进入凹模模。10. 回升滑块块，在个个滑动部部分加润润滑剂，确确保导套套上部出出气槽畅畅通。11. 以纸试冲冲，观察察毛刺以以判断间间隙是否否均匀。滑滑块寸动动或手搬搬使飞轮轮移动。12. 刃口加油油，用规规定材料料试冲若若干件，检检查冲件件质量。13. 安装，调调试送料料和出料料装置。14. 再次试冲冲。15. 安装安全全装置。八、设计计小结 小 结结本课程设设计历时时三周，旨旨在让同同学们学学会加工工简单零零件的一一般模具具设计，为为今后走走向工作作岗位打打下坚实实的基础础。我领的任任务书是是设计一一套加工工连接垫垫片的落落料冲孔孔模具，从从接到任任务书开开始我就就着手了了我的设设计，在在图书馆馆借阅相相关的资资料参看看，让我我明白了了模具设设计有哪哪些相关关的资料料，并且且了解了了初步的的设计步步骤，遇遇到问题题时和老老师讨论论。其实实课程设设计不仅仅仅是完完成所设设计的任任务，虽虽然完成成任务固固然重要要，但是是更重要要的是设设计的过过程，从从中得到到的收获获。查阅阅资料和和请教老老师本来来就是学学习的一一部分，而而且这部部分的作作用更大大，而且且收获的的也更多多。我从本课课程设计计学习到到了一般般模具设设计的过过程和步步骤，学学会了选选材和相相关的计计算。通通过模具具装配图图和零件件图的绘绘制，巩巩固我们们的设计计过程，并并且有了了收获，从从自己设设计的模模具中看看到了自自己的劳劳动成果果，通过过与老师师探讨和和研究选选取零件件，使模模具更经经济更可可靠。在设计中中也遇到到了不少少的问题题，一些些问题是是理论课课上没有有讲到的的，通过过实际具具体的操操作我们们才得以以发现，所所以理论论联系实实际，在在实际中中检验理理论，才才能把我我们学到到的理论论知识夯夯实牢固固。最后后感谢老老师在课课程设计计过程中中对我的的辅导。九、参考考文献1罗罗益旋编编 最新新冲压新新工艺新新技术及及模具设设计实用用手册（电电子版）银银声音像像出版社社2 郑家贤贤主编。冲压模具设计实用手册。北京：机械工业出版社，2007.7 3 胡兆国国主编 冷冲压工工艺与模模具设计计 北北京理工工大学出出版社 20009年年8月第第一版4夏夏巨谌、李李志刚主主编 中中国模具具设计大大典（电电子版） 中国机机械工程程学会出出版 5 李军主主编 互互换性与与测量技技术基础础 华中中科技大大学出版版社- 17 -