垫板模具设计说明书.docx

1 序 言零件冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具构造设计又是实现工艺过程的牢靠保证，假设冲压工艺有所改动，往往会造成模具的反工，甚至报废,冲裁同样的零件，通常可以承受几种不同的方法。工艺过程上的设计核心就是依据技术上得先进、经济上得合理、生产上的高效、使用上的安全牢靠原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下到达最正确的技术效果和经济效益。设计冲压的工艺过程要从分析产品的零件图入手,分析零件图包括技术和经济两个方面：第一、冲压加工方法的经济性分析冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产效率高、材料利用率高以及操作简洁等一系列优点而广泛应用.由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着打算性作用。批量越大,冲压加工单件本钱就越低,批量越小，冲压加工单件本钱越高，这时承受其它方法制作该零件可能会更经济。其次、冲压件的工艺性分析冲压件工艺性分析是指该零件在冲压加工中的难易程度,在技术方面，主要分析该零件的外形特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求。良好的工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具构造简洁、寿命长、产品质量稳定、操作简洁、便利等。不管冲压件的几何外形和尺寸大小如何,其生产过程一般都是从原材料切料开头，经过各种冲压工序和其他必要的关心工序加工出图纸所需要的零件.对一些组合冲压件或精度较高的冲压件,还需经过切削、焊接或铆接等加工才能完成。本设计是一个冲裁件，各种要求和尺寸如以下图 11 所示：10零件名称垫板图号材料料厚0.5生产批量大批量图1-1 零件图第1章零件工艺分析1.1 材料依据设计要求，本次设计的零件材料为A3 即 Q235,Q 代表的是这种材质的屈服度，后面的 235 ，就是指这种材质的屈服值，在235MPa 左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小.由于含碳适中 ,综合性能较好 ,强度、塑性和焊接等性能得到较好协作 ,用途最广泛 .1.2 构造外形1、该冲裁件构造对称、简洁，由圆弧组成,无悬臂.2、圆孔直径 D0.35t，符合要求。3、孔间距与孔边距 C2t，在模具强度和冲裁件质量的限制范围之内。1。3 冲裁件的精度与外表粗糙度冲裁件的精度一般分为周密级和经济级两类。周密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度；而经济级是指模具到达最大磨损时，其所完成的冲压加工技术上可以实现而在经济上最合理的精度。为降低冲压本钱，获得最正确的技术经济效果，在不影响冲裁件的使用要求前提下，应尽可能的承受经济精度.由于该零件图上没有标注公差，属于自由尺寸，可按 IT14 级确定工件尺寸的公差。依据参考文献【2】第 33 页表 32 查得各项尺寸公差为： F290、-0.52F4.5+0.3 、2 - R3+0.25 。00冲裁件外表粗糙度为 Ra = 3.2m m 。第 2 章 冲裁工艺方案的拟定在工艺分析的根底上拟定出可能的冲裁方案，如下:1、落料-冲孔单件复合冲压；2、落料-冲孔组合工序冲压;3、先落料，再冲孔，承受单工序模分两次加工。方案一：承受复合模生产，在一副模具中同时完成两个或两个以上的工序. 且精度比单工序模要高、效率高等，但模具本钱高、构造简单、安全性较差.方案二：承受级进模生产，在压力机一次行程中，在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序。特点是生产效率高，便于实现自动化生产。但模具本钱高, 机构简单,多用于生产批量大的制件。方案三：承受单工序模生产，模具构造简洁，但要两副模具，本钱高且生产效率低。并且工件积存误差大，操作不便利。由于本次工件是大批量生产，所以方案一和方案二更有优势。同时依据工件的特点，其外形简洁，尺寸较小，料比较薄等方面因素，进展全面性的争论，比较得出其综合经济效果较高的为方案二，所以本次设计承受方案二，级进模生产。第 3 章 模具设计计算3。1 排样计算依据确定的冲裁件工艺方案和模具类型，考虑到工件的构造特点，排样方案设计为少废料单排。如以下图 31 所示:由 参 考 文 献 【 2 】 第 17 页 表 2.26 查 得a = 1.2mm、=a= 1.0mm , Z3mm ,y=0.2mm 依据要求,此次设计承受有侧刃定距装置，参考文1献【1】第 54 页 321、3-22、323 有：条料宽度B0-D= (Lmax+2a” + nb1) 0 = (L-Dmax+1.5a + nb1) 0 (a” = 0.75a )-DB0= (29 +1.5´1.2 + 2´1.5)0 = 33.80-D-0.52-0.52导料板之间的距离 B” = B + Z = L+1.5a + nb +Zmax1B” = 33.8 + 3 = 36.8mmB” = L1max+1.5a + yB” = 29 +1.8 + 0.2 = 31mm1进距等于步距有h = 29 +1 = 30mm图 3-1 排样图材料利用率 h =ABS´100%则：h =633.488230 ´ 33.8 ´100% = 62.5%该工件的材料利用率为 62。5%。3。2 计算冲压力本次设计模具承受弹性卸料和下出料方式: 1、冲裁力由参考文献【1】第 56 页 324、3-25 有：F = KLttb为了便利计算可取材料的t= 0.8s故而冲裁力可表示为：bbF » Ltsb其中s= 432461MPa 参考文献【3】表 81在这里取s= 460MPa 。有：bb冲孔力 F» 4.5 ´ 2 ´p ´ 0.5 ´ 460=6499.8 N1落料力 F» (39.5423+ 8.803)´ 2´ 0.5´ 460=22238.7N2所以冲裁力为 F = F + F= 28738.5 N122、卸料力、推料力由参考文献【1】第 56 页 326、327、表 3-11 得:卸料力为 F= KFXX推料力为 F= nKFTT由表 311 查得： K4= 0.05 、 K= 0.063 ,文献【3】表 2-23 查得h = 4mm 、XTn = 0.5 = 8 带人上述公式：F= 0.05 ´ 28738.5 = 1436.925 NXF= 8´ 0.063 ´ 23738.5 = 11964.204 NT则最大压力：F= F + F+ F= 28738.5 + 1436.925 + 11964.204 = 42139.665 N » 42140 NZXT3.3 确定压力中心如图 3-2，依据图形分析,由于工件图形对称，故落料时F的压力中心在O上；冲孔1落2时F的压力中心在O上。孔图 3-2 压力中心示意图设冲模压力中心离O 1点的距离为 x ，依据力矩平衡原理得：F× x = (30 - x)× F落孔由此算得x = 6.79mm故而压力中心为6。79,03。4 冲模刃口尺寸及公差的计算1、落料局部对外轮廓的落料,由于外形较简单，故承受协作加工方法当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口局部尺寸增大和变小，因此均属于 A、B 类尺寸。零件图中末注公差的尺寸由参考文献【4】表 3-2 查出其极限偏差：R30-0.20、j 290-0.52由参考文献【1】查表 34、表 35、得Zmin = 0.040mm ， Zmax = 0.060mm 、x = 0.5 ，有文献【5】表 310 查得d p = 0.020mm ， d d = 0.020mm校核间隙:d p + d d = (0.020 + 0.020)mm = 0.040mm > Z max -Z min = 0.020mm说明所取凸凹模公差不满足d p + d d £ Z max -Z min 条件,但相差不大可调整如下：d= 0.4(Z-Z)= 0.4´ 0.020mm = 0.008mmpmaxmind= 0.6(Z-Z)= 0.6´ 0.020mm = 0.012mmdmaxmin依据文献【1】第 46 页公式得变大的尺寸A= (A - xD)+ D4d 290= (29 - 0.5´ 0.52)+ 0.52= 28.74+0.13变小的尺寸B= (Bd 3min400+ xD)0- D4= (2.8 + 0.5´ 0.2)0- 0.24= 2.90-0.05该零件凸模刃口各局部尺寸按上述凹模的相应局部尺寸配制，保证双面间隙值Z Z= 0.040 0.060mm 。minmax2、冲孔局部对冲孔j 4.5 +0.3 承受凸、凹模分开的加工方法0由参考文献【1】查表 3-4、表 3-5、得 Z= 0.040mm , Z= 0.060mm 、minmaxx = 0.5 ，有文献【5】表 310 查得d= 0.020mm , d= 0.020mmpd校核间隙：d+ d= (0.020 + 0.020)mm = 0.040mm > Z-Z= 0.020mmpdmaxmin说明所取凸凹模公差不满足 d+ d£ Z-Z条件，但相差不大可调整如下:pdmaxmind= 0.4(Z-Z)= 0.4´ 0.020mm = 0.008mmpmaxmind= 0.6(Z-Z)= 0.6´ 0.020mm = 0.012mmdmaxmin将和查表的数据代入文献【1】公式 34、35 得：冲j 4.5 孔局部：d= (d + xD)0p-dp= (4.5 + 0.5´ 0.3)0-0.008= 4.650mm-0.008d= (d+ Z)+dddpmin 0= (4.65 + 0.060)+0.01203。5 确定各主要零件构造尺寸= 4.71+0.012 mm01、凹模外形尺寸确实定2)H凹模厚度 H 确实定由文献【2】式 2.16、2.17 得： 凹模高度H = KB凹模壁厚C = (1.5式中 B凹模孔的最大宽度,mm，但 B 不小于 15mm； C凹模壁厚，mm，指刃口至凹模外形边缘的距离； K系数,表 2.41，这里 K=0.3则：H = 0.3´ 29 = 8.72)8.7 = (13.0517.4)mmC = (1.5依据实际状况取125´80´ 30 . 2、凸模长度确定由文献【2】2。24 得:L = l +l+l +l123式中L凸模总长度；l 凸模固定板厚度；1l卸料板厚度；2l-导尺厚度;3l -附加长度，一般取l = 1520mm 。初定：导尺厚l1= 6mm卸料板厚l= 12mm2凸模固定板厚l3有：= 18mmL = 18 +12 + 6 +18 = 54mm3。6 模具的其它尺寸1、垫板厚度取h = 8mm 。2、承受弹压卸料装置如以下图 3-3 所示:图3-3 弹压卸料装置0.3)t其中h = H -(0.10.3)0.5 = (5.855.95)= 6 - (0.13、弹簧高度取 H = 18mm 。第 4 章 模具的构造设计4.1 模架的选择依据凹模尺寸确实定,选择对角模架，由参考文献【2】第 416 页有如下表4-1 所示：表 41 模架的根本参数凹模尺寸L = 125mm闭合高度130150mm上模座B = 80mm125×80×25导柱20×120下模座125×80×30导套20×65×234.2 模柄的设计承受压人式模柄，固定段与上模座孔承受 H7/m6 过渡协作，并加上骑缝销防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好，。第 5 章 压力机的选择依据模具的闭合高度,所需的公称压力选取：此次设计所用压力机型号为J75G-30，该设备的主要技术参数如下表 51 所示：表 51J75G-30 的主要技术参数公称压力/KN300滑块行程次数/次 min150750滑块行程/mm1040最大封闭高度/mm260选料长度/mm680封闭高度调整量/mm50选料宽度/mm580主电动机功率/KW7。5选料厚度/mm0.12型号J75G-30第 6 章 模具总装配6。1 装配要点1、装配挨次级进模的凹模是装配的基准件,所以应先装下模，再以下模为准配装上模。2、模具装配方法（1） 、各组凸、凹模预配；（2） 、组装凹模，组装后,应磨平上、下平面；（3） 、凸模与卸料板导向孔预配；（4） 、组装凸模；（5） 、装配下模; (6)、装配上模；(7、安装下模其它零件；8、装卸料板;9)、模具装配后总体检查。6。2 组件装配1、凹模组件（1） 、初步检查修配凹模拼块；（2） 、按图示要求拼接各凹模拼块;（3） 、组装凹模组件。 2、凸模组件的固定形式（1） 、单个凸模压入法；（2） 、粘接法；（3） 、多凹模整体压入法。6.3 总装配1、装配基准：凹模组件为基准件，故先安装凹模组件。2、安装凸模组件:以凹模组件为基准安装固定凸模组件。3、安装固定导料板：一凹模组件为基准，安装导料板.4、安装固定承料板。5、安装固定上模弹压卸料装置及导正销.6、检验.7、试冲。设计总结两周的课程设计完毕了,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的学问， 也培育了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监视.学会了合作，学会了运筹帷幄,学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世.课程设计是我们专业课程学问综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下“，通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义我今日认真的进展课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔驰打下坚实的根底通过这次模具设计,本人在多方面都有所提高。通过这次模具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际学问进展一次冷冲压模具设计工作的实际 训练从而培育和提高学生独立工作力量，稳固与扩大了冷冲压模具设计等课程所学的内容，把握冷冲压模具设计的方法和步骤，把握冷冲压模具设计的根本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性,怎样确定工艺方案，了解了模具的根本构造，提高了计算力量，绘图力量，生疏了标准和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的力量也有了提高.在这次设计过程中,表达出自己单独设计模具的力量以及综合运用学问的力量,体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中觉察自己寻常学习的缺乏和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的指导教师.，教师严谨细致、一丝不苟的作风始终是我工作、学习中的典范；教师循循善诱的教育和不拘一格的思路赐予我无尽的启迪；这次模具设计的每个试验细节和每个数据，都离不开教师您的细心指导.而您开朗的共性和宽容的态度，帮助我能够很顺当的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，感谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友情。由于本人的设计力量有限，在设计过程中难免消灭错误，恳请教师们多多指教,我格外情愿承受你们的批判与指正，本人将万分感谢。参考文献【1】翁其金、徐成冲压工艺及冲模设计北京：机械工业出版社，2023,7【2】郝滨海.冲压模具简明设计手册.北京：化学工业出版社,2023。11【3】王芳.冷冲压模具设计指导。北京：机械工业出版社，1999。10【4】徐学林。互换性与测量技术根底其次版.长沙:湖南大学出版社，2023.7【5】杨玉英。有用冲压工艺及模具设计手册。北京： 工业出版社，2023.7