冷冲模设计说明书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流冷冲模设计说明书.精品文档.模具设计与制造专业毕 业 设 计 任 务 书姓名 班级 065121 学号 61 一、设计题目：设计 弹簧片（cybs-001） 零件的冲压工艺及 冲裁、弯曲 工序的冲压模具。二、产品零件图及要求：名称弹 簧 片材料QSn6.5-0.1Y料厚1mm生产批量大批量三、设计内容：1产品零件的冲压工艺规程：1份2模具设计图样（含二维总装图、二维非标准零件图5张）：1套3设计说明书：1份发题日期：200 9 年 4 月 27 日 完成日期：200 9 年 5 月 30 日指导教师： 宋 斌 教研室主任： 徐 政 坤 目 录

2、摘要1关键词11 前言12 零件图的分析12.1 零件的功用与经济性分析12.2 零件的冲压工艺性分析22.2.1 结构形状与尺寸22.2.2 精度与表面粗糙度22.2.3 材料23 冲压工艺设计33.1 冲压工序性质与数量的确定33.1.1 冲压工艺方案的确定33.1.2 冲压工艺方案的分析与确定43.2 冲压工艺参数的计算43.2.1 工序尺寸的计算43.2.2 排样设计与下料方式的确定43.2.3 各工序冲压力的计算与冲压设备的选择63.3 冲压工艺规程的编制74 冲压模具设计74.1 模具类型和结构形式的确定74.1.1 模具结构类型的确定74.1.2 工件的定位方式的确定74.1.3

3、 卸料与出件方式的确定74.1.4 模架类型及模具组合形式的确定74.2 模具零件的设计与选用74.2.1 工作零件的设计74.2.2 定位零件的设计与选用114.2.3 卸料与出件装置的设计114.2.4 支承固定零件的设计与选用124.2.5 模架及其零件的选用134.2.6 紧固件的选用134.3 模具图样的绘制及压力机校核134.3.1 模具装配图的绘制134.3.2 模具零件图的绘制134.3.3 压力机技术参数的校核135 冲压模具制造145.1 模具制造技术经济性分析145.2 模具主要零件的加工工艺编制145.2.1 凸模（凸凹模）145.2.2 凹模235.2.3 卸料板28

4、5.2.4 固定板295.3 模具装配工艺编制315.3.1 上模的装配工艺315.3.2 下模的装配工艺316 模具的工作原理与使用维护327 设计总结32参考资料致 谢弹簧片冲压成形工艺及模具设计与制造姓 名：指导老师：(427000)摘要：介绍了弹簧片冲压件的工艺分析到模具的设计及模具的最终制造全过程。从最初的排样图设计到压力机的确定都有着详细的说明。其中着重的介绍了一些标准件与非标准件的设计和选用。借助了proe和CAXA软件。审核合格后的图纸都编成了加工工艺卡，模具的装配与调试都有简单的说明。关键词：模具、压力机、排样图、说明书、零件1 前言 冲压模具设计与制造课程设计是学生学完冲压

5、工艺及模具设计、模具制造技术课程后，运用所学的基础理论和基本技能，在教师指导下进行的一次较全面的冲压工艺、模具设计、模具制造工艺的实践性训练，是模具设计与制造专业教学中重要的实践教学环节。2 零件图的分析图（1-1）2.1 零件的功用与经济性分析该制件为弹簧片，是一个复位机构的辅助件，为其提供复位动力。该制件形状经济性良好。2.2 零件的冲压工艺性分析表（2-1）工艺性质冲压件工艺项目工艺性允许值工艺性评价冲裁工艺3.5冲孔最小孔边距1.5t最小孔径 0.5t符合3.5+00.15沖槽最小宽度（1.31.5）t允许公差（0.030.02）符合弯曲工艺R10弯曲最小相对弯曲半径0.35符合其他尺

6、寸4、13、43、13、R4、25一般公差按IT14级符合根据表2-1可知，此冲压件符合冲压要求，可以冲压成型。2.2.1 结构形状与尺寸该制件是一个简单的弯曲件，3.5的长槽有精度要求，孔3.5与其他零件配合、其配合精度没有刻意的要求，属于一般的过孔，圆弧R10在工作过程中回弹性变形、他是提供工作过程中所需弹力的辅助结构，零件工作时受一定的冲击力、对强度刚度有一定的要求。难点：该材料具有良好的弹性和抗疲劳性，弯曲时回弹量会很大，不好控制，但在第一次弯曲之后再加一道整形工序来弥补回弹的缺陷。结论：根据以上的分析，该零件简单、大批量生产，可由冲裁、弯曲、整形成型。2.2.2 精度与表面粗糙度 该

7、零件对表面质量要求不高，除尺寸有精度要求外，其他尺寸均属一般尺寸，按IT14级公差计算。2.2.3 材料该制件材料为：弹簧钢（QSn6.5-0.1Y）在大气、海水、淡水和蒸汽中十分耐蚀，广泛用于蒸汽锅炉和海船零件。含磷锡青铜具有良好的力学性能，可用作高精密工作母机的耐磨零件和弹性零件。3 冲压工艺设计3.1 冲压工序性质与数量的确定3.1.1 冲压工艺方案的确定从零件的结构形状可知，零件所需的冲压基本工序为冲孔、切外形、弯曲、校正、切断等。根据零件特点和工艺要求，可能有的冲压工艺方案有：方案一：冲外形、冲槽和冲3.5孔复合弯曲切边。如图1-2所示方案二：冲外形和3.5孔复合冲宽3.5的槽弯曲切

8、边。如图1-3所示方案三：工序合并，采用带料级进冲压，冲3.5和导正孔冲宽3.5的槽切外形弯曲校正切断。如图1-4所示方案一 图（1-2）方案二 图（1-3）方案三 图（1-4）3.1.2 冲压工艺方案的分析与确定方案性能比较见 表（2-2）。项目方案一方案二方案三模具结构一般简单复杂模具寿命较长寿命长寿命长模具数量3套4套1套生产效率底低高 冲压质量形状尺寸精度一般位置尺寸精度不好保证零件尺寸一致性较好考虑到零件大批量生产、模具寿命要求长，故选定方案三。3.2 冲压工艺参数的计算3.2.1工序尺寸的计算毛坯尺寸计算： r/t=10/1=100.5r/t0.5的弯曲件由于变薄不严重，按中性层展

9、开原理，坯料总长度等于： （公式1.1） 44.585（mm）3.2.2排样设计与下料方式的确定考虑到制件的结构特点适合于分段切除，为了提高条料的刚度故采用双边载体。因切外形的孔壁距较小，考虑到凹模的强度，将外形由两次切除，二次外形切除和弯曲之间留一空工步，故该制件需七个工步完成。由教科书中（表3-13、3-15）得a=1.5mm ；A=4mm ；则，圆整得 ； 图（1-5）绘制排样图：送进步距“S”由画图决定为14mm；步距精度 (公式1.2)已知条件：根据生产批量为了提高生产效率采用带料，故选带料规格为：（厂家订做），共能获得：。 （公式1.3）3.2.3各工序冲压力的计算与冲压设备的选择

10、总冲压力为：得（143472169558）N根据所得数据查指导书（表4-39）应选线材成性自动机Z81-403.3 冲压工艺规程的编制（见冲压工艺规程卡）4 冲压模具设计4.1 模具类型和结构形式的确定4.1.1 模具结构类型的确定根据生产类型，此模具必须具有较高的生产效率才能达到生产要求。应采用具有独立完成送料、定位、出件的级进模。4.1.2 工件的定位方式的确定该模具采用导料销导料，采用送料机加以控制送进步距精度。4.1.3 卸料与出件方式的确定该模具采用弹性卸料，由弹簧提供其卸料力；使其制件冲制完成后能顺利离开模具，故采用高压气体把制件吹出。4.1.4 模架类型及模具组合形式的确定采用钢

11、板模架组合形式来配套初选的压力机。模具工作过程中采用弹性卸料将箍在凸模上的废料卸下，凸、凹固定板不能直接和模座接触，以避免凸，凹镶块顶坏。因工步中有弯曲工序，需设浮顶器辅助进行冲裁。连续级进冲压 ，须配备自动检测装置，以免误进给、凸模折断、叠片、废料堵塞致使模具损坏报废。4.2 模具零件的设计与选用4.2.1 工作零件的设计（1） 凸、凹模间隙的确定制件的要求不高，为了模具的制造方便按教材（表3-3）查得：（2） 凸、凹模工作尺寸的计算根据零件结构（图1-6）凸、凹尺寸计算如（表2-3）所示。表2-3尺寸及分类凸、凹间双面间隙尺寸偏差与磨损系数计算公式结果备注切槽查书（表3-4、3-5）0.0

12、40.04(符合)中心距25按IT14级确定查表得冲孔查书（表3-4、3-5）按IT14级确定查表得0.040.04(符合)为了达到冲裁要求凸、凹制造公差提高至IT7级为了达到冲裁要求凸、凹制造公差提高至IT7级0.020.04(符合)（3） 模具压力中心的确定如图所示（1-7）图1-7利用（CAXA）软件测得压力中心在（54、-2）。（4） 凸模结构型式及尺寸的确定由于本冲压件是分段切除，有些刃口尺寸没法确定，因此通过画图来确定未知尺寸。通过提高凸模制造精度来消除分段切除的送进、定位误差。部分尺寸画装配图时待定。凸模的固定方式均采用台阶式固定。工步一属于简单的圆形冲孔，凸模设计成阶梯轴式的圆

13、凸模，凹模需扩孔以便废料顺利排出。工步二：切槽 图1-8图1-8工步三：切外形为了是使切废后连接处不形成尖角，因此在连接处切一个半径为R0.25的圆弧，用一条成300的直边与其相切来消除缺陷。如图1-8所示。工步五：弯曲本制件属于半圆形弯曲件，需弯曲整形两道工序成形。弯曲部分按基本尺寸标注。图1-9工步六：校正为了达到校正的要求，因此把校正凸模做成可调谐式的镶块。其尺寸按基本尺寸标注如图1-10所示。 图1-11 图1-11 图1-12 图1-10工步七：切断切断工序中也应设置半径为R0.25的圆弧接口来消除尖角。根据排样图可知，切断凸模中 图1-12间连接部分没有冲裁的需要，可不切断凸模设计

14、成两个独立的凸模。如图1-11、1-12所示。图1-14（5） 凹模结构型式及尺寸的确定根据排样图可知凹模应采用整体式凹模板（图1-13）。根据排样图可知、制件长度由“工步三 切外形”所控制。因制件属于冲裁、弯曲混合冲压，弯曲件长度尺寸不易控制。所以“工步三”处的凹要做成可调节的镶块来控制调节制件的长度尺寸。为了便于校正，校正处的凹也做成可调节式的镶块。为了再弯曲之前压料，需在弯曲凸模侧做一块压料板。如图1-14所示。图1-144.2.2 定位零件的设计与选用本模具配属送料机送料，条料的定位由送料机满足。条料的导向采用圆柱式凹槽浮顶器导向，浮顶器所需压力由型号弹簧提供，浮顶器的力可由丝堵自由调

15、节，利用导正销加以导正来达到冲裁要求。4.2.3 卸料与出件装置的设计 （1）卸料装置设计模具采用弹性卸料。由于级进模的工步多，避免冲裁时凸模不应有太大的摆动，同时卸料板还应起给凸模导向的作用。为了不使导正销细长部分过多裸露在外，导正销应固定在卸料板上，因此卸料板需精确导向。利用装在模具中的六根强力弹簧提供压力，每根弹簧至少要提供631N力。利用燕秀工具箱选其规格为：。（2） 压料装置设计弯曲处需加设压料板，利用两根弹簧为其提供压力。每根弹簧提供。利用燕秀工具箱选其规格为：。4.2.4 支承固定零件的设计与选用 （1）凸（凹）模固定板、垫板因凹模板卸料板之间需精确导向，故应考虑在卸料板上加设导

16、柱导套的空间。外形尺寸不易确定，由画图决定（如图1-15）。其他模板的尺寸与凹摸板平面尺寸一致。图1-15模具闭合高度设计在300mm之内，冲裁、弯曲级进模各板的厚度分别为：卸料板垫板：15mm；凸模固定板：16mm；上模垫板：20mm；下模垫板：20mm；凹 模 板：20mm；卸 料 板：15mm；4.2.5 模架及其零件的选用根据模具结构形式，采用非标准的钢板模架。（买回板材自己加工）厚度分别为：上 模 座：35mm；下 模 座：40mm；导柱导套分两种，一种为滑动导向、一种为滚动导向。其规格为：滑动导向 导柱 168020 GB/T4169.4-1984 导套：1620() GB/T41

17、69.3-1984滚动导向 导柱：B20h513030 GB/T2861.2-1990 导套：208023 GB/T2861.4-2008模具闭合高度为187mm,开启高度为235mm；4.2.6 紧固件的选用设计中固定各模板的螺钉规格不同，长度也不一样，其规格为：螺钉 GB7085M820；螺钉 GB7085M855；螺钉 GB7085M850；螺钉 GB7085M420；螺钉 GB7085M430；4.3 模具图样的绘制及压力机校核4.3.1 模具装配图的绘制(见装配图)4.3.2 模具零件图的绘制(见零件图)4.3.3 压力机技术参数的校核模座外形尺寸为140250mm，闭和高度为184

18、mm；由设计指导书表4-39，查得Z81-40型压力机，最大装模高度为300mm；装模高度调节量40mm,符合要求。工位距150mm；实际工位距91mm。故该压力机可用。5.3.1 上模的装配工艺1、 清理并检查已加工的上模模具零件。2、 准备好锉刀、砂纸、扳手、垫块儿等安装所需工具。3、确定方案首先将各凸模、凹模、导柱装入凸、凹模固定板中，组合好后压住上模垫板并与上模座通过螺钉连接。压料板压住导正销销、导套等零件与压料板垫板通过螺钉连接，在将导向镶块通过螺钉与卸料板垫板连接。待两部件装配完毕，在将弹簧压入其中，并通过限位杆连接。4、 装配步骤 通过研配、磨削等方法将所有配合零件或部件装在一起

19、。 在长度上有装配余量的零件在长度尺寸装配确定后配磨去掉多余余量。 调整好上下模，并保证凸、凹模间隙均匀后，先拉紧装配螺钉，再配作各销钉孔并贯入销钉。 装配完成后进行手工试模以初检模具情况。5.3.2 下模的装配工艺1、清理并检查已加工的下模模具零件2、准备好锉刀、砂纸、扳手、垫块儿等安装所需工具。3、确定方案首先凹模板与弯曲凸模、浮顶器、进行配合，并压住下模垫（在此时要在盲孔弹簧固定孔中装入一个弹簧）板与下模座通过螺钉连接，凸、凹模镶块装入凹模板上的预留孔中，通过螺钉与下模垫板的螺纹孔连成整体，限位杆穿过下模垫板、凹模板与压料板连接，待装配完毕再对丝堵孔中装上相应的弹簧，并通过丝堵拧紧使弹簧

20、产生预压力。4、装配步骤 通过研配、磨削等方法将所有配合零件或部件装在一起。 在长度上有装配余量的零件在长度尺寸装配确定后配磨去掉多余余量。 待上、下模装配完毕进行配合，并保证凸、凹模间隙均匀后，先拉紧装配螺钉，再配作各销钉孔并贯入销钉。 装配完成后进行手工试模以初检模具情况。6 模具的工作原理与使用维护工作原理与使用：模具工作过程中，将送料机中的条料送入凹槽式浮顶器中卡住，压力机滑块带着上模下行，四个滑动导向装置首先对上下模进行导向，上下模精确导向后，弹性卸料导向板，下侧的浮顶器躲避孔的上表面与浮顶器的上表面接触，使其浮顶器拖住条料向下运动，（此时卸料板与条料还未接触）。卸料板下至一定距离后

21、，条料与弯曲工位上的压料板贴合，压料板给卸料板一个反作用力，使条料停止向下运动。条料停留片刻后与卸料板接触，导正销对条料进行导正，条料被卸料板和压料板压在中间，使条料继续向下运动（卸料力压料力）。下至条料与弯曲凸模接触，弯曲成形开始。上模继续往下运动，条料与凹模板接触，压料板将条料压紧在凹模板上，压料板对冲孔凸模、导正凸模、切外形凸模、切槽凸模、切断凸模、弯曲凹模、校正凹模进行导向，冲裁成形开始。上模行至下止点，其他冲裁工序早已完成，弯曲、校正结束。上模回程，落料后的条料由弹性卸料板从各凸模上卸下，冲压件由凹模板上的高压气孔吹出（第一个冲压件要经七次连续送进方可成形），自动送料机将条料往前送进

22、一个步距，进行下一个工件的连续生产。冲压件由传送履带取走集装。维护：、长时间不用应涂上防锈油，刃口保持锋利。 、长时间不用应把上、下磨分开使其处于完全自由状态。7设计总结设计优缺点缺点：有些标准件在装模时须修配，增加了试模工作量。弯曲成形初弯曲凸模未与弯曲凹模配合成形，弯曲质量不佳。切外形凹模壁厚偏小，使其刚度不佳，容易损坏。高压气体吹出冲压件不太可靠。（如把弯曲凸模设计在上模侧，可简化模具，凹槽式导向浮顶器可由导向板代替，弯曲质量也得以提高、上叙弯曲问题也得以解决）。优点：为避免导正销细长部分过多裸露在外，导正销设计在卸料板上固定。压料装置、浮顶器的力可由丝堵进行调节。部分凸、凹模设计成镶块

23、，便于调节满足冲压件的形状尺寸要求。切外形凹模设计成镶块，避免了因切外形凹模的损坏致使整块凹模板报废。具备大批量生产能力。收获与体会：这是一次综合性的应用，把五年来所学的东西综合性的考试了一次，让我们在模具知识的海洋里，对模具有了更深一层了解。模具拆装模具测绘、让我对模具结构有了基本的了解，“模具拆装模具测绘实习”其目的是搞懂模具结构、冲压原理、及拆装常识。只是跟着别人的设计思路走一下过程而已。这只是模具设计的入门戏。而“课程设计”几个人一起设计一副模具感觉没有太多压力。这次毕业设计，自主设计、独立完成，这是一次技能的鉴定；这是一次从学校步入社会的一道高墙；这是一次确定人生发展方向的灯塔；这也

24、是一次自我检查的一道题，把这五年来的学习状况全面的检查了一次。通过这次毕业设计，让我知道学校离我越来越远，残酷的竞争离我越来越近。学校给人的感觉是“他求我”，社会给人的感觉是“我求他”。离开校园我们不在是学生，是学徒。学徒是封建社会的词汇，封建的含义是保守、自私、想方设法抑制对手。为什么这么贬义的词汇现代社会在还在用？这充分体现了现实的残酷。为了生存人都是自私的，只有自私才能符合现代社会的规律。学生与学徒的不同、老师与师傅的各异。“学生”只要你想学，光明正大的学。“学徒”倘若你想学，那只能偷着学。“老师”只要你想学，无私奉献让你学。“师傅”如果你想学，为了自己那我得留一手。那时是老师追着你学，而现在我应该考虑的是怎样讨好师傅，从而得到师傅的真传。到毕业时才觉得老师的每堂课，每一句话是那么的金贵。参考资料（1） 冷冲压工艺及模具设计，主 编 徐政坤，中南大学出版社，2006年12 月第2版。（2） 课程设计指导书，主编徐政坤，内部讲义，2010年8月（3） 多工位级进与冲压自动化，主编 段来根，机械工业出版社，致 谢