盖板冲压模毕业设计说明书.doc

《盖板冲压模毕业设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《盖板冲压模毕业设计说明书.doc（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、目录序言 第一局部 冲压成形工艺设计1. 明确设计任务，收集相关资料2. 冲压工艺分析3. 制定冲压工艺方案4. 确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算第二局部 冲压模具设计(一) 确定冲模类型机结构形式(二) 计算工序压力，选择压力机(三) 计算模具压力中心(四) 弹性元件的设计(五) 模具零件的选用(六) 冲压设备的校核(七) 其他需要说明的问题(八) 模具装配设计总结致谢语参考文献 序言 目前我国模具工业与兴旺国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业兴旺国家相比差距很大。随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度

2、快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控机加工核心的计算机辅助设计CAD/CAM技术转变。模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度，高生产率，高一致性和低消耗是其它制造加工方面所不能重逢展示出来。从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速开展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向开展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变

3、为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其它特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经开展成为技术密集型的综合加工技术。本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出使用性、综合性、先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作不分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产中，研究和推广新工艺、新技术，提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具设计水平。 集 美 大 学工程技术

4、学院 数控专业 0781班 学生 陈玉辉学号2007995010一、设计题目 压盖加工及复合冲模的设计制造二、设计内容1. 冲压件工艺分析；2. 冲压件工艺方案论证与制造；3. 模具结构设计；4. 主要零件加工工艺制定。材料：Q235A厚度：1mm硬度：60-62HRC 指导教师 钟启茂第一部 冲压成形工艺设计 (一) 明确设计任务，收集相关资料冲压工艺设计应在收集、调差、研究并掌握有关设计的原始材料的根底上进行，做到有的放矢，防止盲目性。工艺设计的原始材料主要包括如下内容：1. 冲压件的产品图及技术要求:零件图如设计任务书中所示的零件图。技术要求应明确合理。由此可以对拉深件的结构，尺寸大小，

5、精度要求以及装配关系，使用性能等有全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。2. 生产类型生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为大量生产、成批生产、小批量生产。根据生产纲领和产品零件的特征或工作的每月担负的工序数查文献表1-3生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为大批量生产。3. 生产组织形式 生产类型不相同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和到达的技术经济效果会不同。因为该零件时大批量生产，所以其生产类型查文献【1】表1-5的各种生产类型的工艺性、特征，其生产组织形式为零件的互换性，有修配法、钳工修配，缺乏互换性，毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由锻造毛

6、坯精度低，加工余量大。4. 工艺装备大批量生产采用专用夹具，标准附件，标准刀具和万能量具，靠划线和试切法到达精度要求。(二) 冲压工艺分析1. 材料 Q235是碳素结构钢，易于拉伸成形，具有良好的冲压性能2. 工件结构 该工件为圆形拉深件，拉伸高度不大，内部有环形拉伸槽，可以和拉深工序组合。3. 尺寸精度 零件图上内圆40精度4040.01，属于13级。一般冲压才能满足精度要求。(三) 制定冲压工艺方案1. 工序性质和数量1) 工序性质确实定在冲压加工中，工序性质是指冲压件所需的工序种类、剪裁、落料、冲孔、切边等使材料产生别离的工序。弯曲拉深局部成形等式材料产生变形的工序。冲压工序性质确实定主

7、要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求。同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时应当考虑一下几方面：a) 从零件图上直观确实定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁、落料、冲孔等冲裁工序。当平面度要求较高时采用较平的工序进行精压，当零件的断面质量尺寸精度要求较高时，需增加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。b) 对零件图进行计算分析，比拟后确定工序性质。c) 为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序。预冲工序工艺切口到达改善冲压变形条件，提高成形质量目的。 根据零件图分析冲压加工时须用落料，冲孔，拉深，等工序。2) 工序数量确实定确定工序数量的根本原那么是：在保证工件

8、质量，生产和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能地减少。该零件精度要求较高，故采用落料拉伸冲孔复合模和冲孔单工序模完成。2. 工序顺序和组合1) 工序顺序各工序的安排主要取决于冲压变形规律和零件质量要求，工序顺序的安排一般应注意一下几个方面：a) 所有的孔只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应在平板坯料上冲出。b) 所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔，一般都应在有关的成型工序完成后再冲孔。c) 孔靠近或孔边缘较小时，如果模具强度够高，最好同时冲出。否那么应先冲出打孔和一般精度孔，后冲出小孔和高精度孔或者先落料再冲孔，力求把可能产出的畸变限制在最小范围内。d) 如果在同一个零件的不同位置冲

9、压时，变形区域互相不发生作用，根据模具结构定位和操作的过程难易程度来确定。e) 多角弯曲件主要从材料变形和材料的运动两方面 安排弯曲的顺序。一般是先弯外部角后弯内部角，弯角根据零件图先冲裁后落料，由固定挡料销定位。2工序组合 方式选择 冲压工序的组合式指将两个或两个以上的工序分析合并在一道工序内完成。减少工序及占用的模具设备和数量，提高效率和冲压件的精度，在确定工序组合时，首先应考虑组合的必要性和可行性，然后再决定是否组合。a) 工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。b)工序的组合的可行性受到多种因素的限制，应保证能冲压出形状、尺寸和精度均符合要求的图样，实现其所需动作保证有足够的强度与

10、现有的冲压设备条件相适应。根据零件图的要求及批量采用拉深、弯曲复合模和落料、弯曲单工序模本设计主要考查复合模，单工序模不作要求。 (三)确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算1.毛坯尺寸计算该工件为有凸缘圆筒形件，其中h=14mm,d=50mm,r=1mm，R=1.0mm。a) 确定是否加修边余量 由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后工件的边缘不整齐，甚至出现突耳，需在拉深后进行修边，所有在计算坯料直径时，要确定是否需要增加修边余量。由于其工作相对高度：h/d=14/500.280.5查文献【1】P188表5-2可知：不需加修边余量。b) 计算毛坯直径坯料直径为:D=代入数据得: D

11、 =74mmc确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度：t/D=2/74*100%=2.94%3%根据【1】P183表查表得极限拉深系数m =0.54,根据公式d1= m mD=0.54*74=36.7672式中t坯料厚度，mm D毛坯直径，mm 查文献【2】P187表可知不用压边圈，假设怕该冲压件在拉深过程中会发生起皱，保险起见，采用带弹性压边装置的模具也可。这里的压边圈实际上市作为定位与顶件只用。1. 确定拉深次数由于拉深件的高度与其直径的比值不同，有的拉深件可以用一次拉深制造，而有的高度大的拉深件，那么需要屡次拉深才能制成。 所有根据工件的相对高度h/d和坯料的相对厚度t/D*100的大小确定

12、拉深次数。查【1】P183表可知，由于工件相对高度0.28远远小于一次拉深时的相对高度0.55-0.54,那么可以一次拉深成形。2. 排样及材料利用率1排样方法冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是将低本钱和保证冲压件质量及模具寿命的有效措施。应考虑以下原那么：a)提高材料的利用率不影响冲件的使用性能的前提下可适当改变冲件形状。b)合理排样可使操作方便，劳动强度低。c)模具结构简单寿命长。d)保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。A:根据零件图可选用少废料的利用率情况，排样三种： 有废料排样少废料排样无废料排样根据零件图可选用少废料排样。沿冲件不分外形切断或冲裁。只有在冲

13、件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。这种排样利用率高，用于某些精度要求不是很高的冲裁排样。B：排样的形式分为直排式，斜排式，直对排，斜对排，混合排等。 根据零件的形状和排样方法确定为直排排样。如下图2搭边与料宽a)搭边排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量称为搭边。其作用时补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。由排样图并查文献【1】P65表知搭边值：工件间a=0.8mm 沿边a=1.0mm 搭边值的大小与以下因素有关： 材料的力学性能材料的厚度零件的外形和尺寸排样方法送料及挡料方式b)送料步距和条料宽度确实定 送料步距条料在模具上每次送进的距离称为送

14、料步距简称步距或进距其大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。 条料宽度条料宽度确实定原那么：最小条料宽度要保证冲裁零件周边有足够的搭边值。最大条料宽度要能在冲裁时顺利在导料板之间送行并与导料板之间有一定的间隙。根据零件图要求，导料板之间无测压装置。送料进距：s=D+ a=74+0.8=74.8mm条料宽度：b=D+a=74+2*1.0=76mm式中D平行于送料方向冲裁件的宽度c) 裁板方法板料规格选用根据查询资料可采用1mm*1400mm*1220mm带材由1400/7618.4 取整18 1220/74.816.04 取整16材料可冲取的最大零件数为n=18*16=288 个 代入

15、得材料利用率=*100=72.48 第二局部 冲压模具设计(一) 确定冲压模类型机结构形式 在冲压工艺性分析后拟定冲压工艺方案时选择复合模，又因零件的几何形状简单对称，工件间无搭边值，复合模结构相对简单，操作方便，又可直接利用压力机的打杆装置进行推杆，卸件可靠、便于操作，所以模具类型为少废料复合模。(二) 计算工序压力，选择压力机在冲裁模设计中，冲压力是指落料力、卸料力、拉深力、压边力、冲孔力、切边力和推件力的总称。它是冲裁时选择压力机，进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。1.落料力 工件毛坯落料力可按下面公式计算： =Lt 式中：L冲裁周边长度；t材料厚度；b材料抗拉强度根据查表=3754

16、60 mpa，=460mpa，材料厚度为1mm。 =3.14*74*1*460N 106.9 KN2.卸料力查文献【1】P70表，=0.05 =0.05*106.9KN=5.3 KN3. 拉深力F= Kdtb式中：d拉深件直径T料厚b 材料强度极限K修正系数根据【1】P188表得K=0.86F=0.86*3.14*41*1*400N44.3KN4.压边力 F=/4*D-(d+2r)p =3.14/4*74-41+1.5+1*2.5N 7.0 KN式中：r凹模圆角半径，取r=3mm； p单位压边力，p=2.5MPa。 三计算模具压力中心模具的压力中心就是冲裁力合力的作用点。冲模压力中心应尽可能和

17、模柄轴线以及压力机滑块中心线重合，以使冲模平稳地工作，减少导向件的磨损，从而提高模具的寿命。冲模压力中心的求法，采用求平行力系合力的作用点方法。由于绝大局部冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓局部的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力的作用点可转化为求轮廓线的中心。其压力中心很接近圆心，为设计方便看做是在圆心上。即X=0，Y=0。四计算模具零件主要工作局部的刃口尺寸 模具的凹模4，凹凸模11，和凸摸12，工作局部的相互关系，如图4所示1.凸、凹模刃口尺寸确实定凸、凹模刃口尺寸确实定原那么考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响，刃口磨损后尺寸变大，其刃口的根本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸：刃口磨

18、损后尺寸变小，应接近或等于冲件的最大极限尺寸。2.凸、凹模分别加工时的工作局部尺寸其公式见表：表一：凸、凹模分别加工时的工作局部尺寸的计算公式 工序性质冲件尺寸凸摸尺寸凹模尺寸落料DD=D-X- ZD=D-X冲孔Dd=d+Xd=d-X+Z表示： D、D分别为落料凸，凹模刃口尺寸 d、 d分别为冲孔凸，凹模刃口尺寸 D、d分别为落料件外径和冲件的根本尺寸 、分别为凸凹模的制造公差，凸摸按IT6，凹模按IT7 制件的制造公差 Z最小合力间隙3.凸、凹模配合加工时的工作局部尺寸对于冲制复杂形状冲件的模具或单件生产的模具，其凸凹模常采用配合加工的方法。凸凹模工作局部尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增

19、大A类尺寸，减小B类尺寸和不变C类尺寸的规律分三种。冲件奥凸摸磨损尺寸减小B类尺寸, 增大A类尺寸和不变C类尺寸的规律分三种。因为工件属冲孔，根据设计要求确定凸摸刃口尺寸并依次为基准配置凹模，按磨损后其尺寸变大，变小，不变。1凹模刃口尺寸计算 对于落料局部按未注公差IT13级计算，所以落料件尺寸为74mm，根据查表得冲裁刃口双面间隙为Z=0.246mm，Zmax=0.360mm。74mm的制造公差查表得=0.035 mm，=0.021mm。+=0.035mm+0.022 mm =0.057 mmZma x -Z =0.360mm -0.246mm=0.104 mm由于+ Zma x -Z,故采

20、用凸摸与凹模分开加工法。磨损系数为x=0.75。那么凹模刃口尺寸为D=D-X =74-0.75*0.10 =73.925 凹模刃口尺寸D按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为Z=0.246mm，Zmax=0.360mm。为保证模具刃口有较长使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的制件来，制造时按最小间隙Z=0.246mm配合间隙。即落料凸摸D=D-X- Z= 73.679 2)拉深刃口尺寸计算对于拉深局部的工件内径40 按IT13级计算，制造公差查表=0.05mm，=0.08mm凸凹模的间隙计算：E=tmax+ct根据文献【1】表单边间隙Z/2=(1 1.1t)根据零件精度要求，我们采用Z/2=1.

21、1t得Z2.2mm以凸摸为基准，工作局部尺寸为：d=d+0.4=40+0.4*0.39mm=40.156mmd= d+0.4+Z=40.156+2.2mm=42.356mm式中：d、d凸、凹模的尺寸 d拉深件内径的最小极限尺寸 零件的公差 、凸、凹模制造公差 Z拉深模双面间隙凸凹模的圆角半径：工件圆角半径r=1mm R=1.5mm所以凹模圆角的半径由公式R=1.5 mm凸模圆角的半径r=1 mm五弹性元件的设计为了得到较平整的工件。此模具采用弹压式卸料结构。弹簧和橡胶是模具中广泛应用的弹性元件。主要为弹性卸料，压料及出件装置供弹压力。弹压卸料装置时由卸料板、弹性元件，卸料螺钉等零件组成。根据模

22、具安装位置拟选4个弹簧，每个弹簧的预压力为：FF/n式中：F冲裁卸料力； N弹簧个数 FF/n=5.3/4KN=2.75KN查?冲压模具设计指导?表8-40，初选弹簧规格为40mm*6mm*80mm其具体参数：D=50mm,d=6mm,h=80mm,t=9.9mm, h=28mm,f=3.79, F=1800N,n=7.4。D弹簧中径；d材料直径；h自由高度；t节距；h工作极限负荷下变形量； F工作极限负荷；n有效圈数。 H=2.75/0.8*28mm =64mm155，符合要求。6.螺钉 固定螺钉引入模体的深度勿太深，如拧入铸铁件深度是螺钉直径的2-2.5倍，拧入一般钢铁件深度是螺钉直径的1

23、.0-2倍。7.定位销 冲模中的定位销常选用圆柱销，其直径与螺钉直径接近，不能太细，每个模具上只需两个销钉，长度不能太长，使进入模体长度直径的2-2.倍。七模具装配 模具装配式按照规定的技术要求，将假设干个零件结合成型零部件，再将假设干个零件和部件组合成模具的工艺过程，装配工作通常分为部件装配和总装配。1.冲裁间隙的调整 对于冲裁模，即使模具零件的加工精度已经得到保证，但是在装配时，如果不能保护冲裁间隙均匀会影响制件的质量和模具的使用寿命。2.模架的装配1模柄的装配 此模具采用的是凸缘模柄中的B型，模柄与上模座的配合为H7/h6，将模柄装上模座，用角尺检查模柄圆柱面与上模座上平面的垂直度，其误

24、差不大于0.05mm，然后用螺钉将其固定在上模座上，应在装模柄前先装入推板。2导柱和导套的装配 导柱导套与上下模座均采用压入式连接，导套导柱与模座的配合分别为H7/r和R7/r6，压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度，装配好的导柱的固定端面与夏末做底面的距离不小于1-1mm。3.凸模和凸凹模的装配 此模具的凸模与固定板的配合采用H7/r6，凸模装入固定板后，其固定端面应和固定板的支承面处于同一平面内，在压力机上调整好凸模与固定板的垂直度，将凸模压入固定板内，凸模对固定支承面的垂直度经检查合格后将凸模上端铆合，并在平面磨床上将凸模的上端面和固定板一起磨平，并以固定板支承面定位将凸模工作端面磨平

25、，凸凹模与固定板的配合采用H7/r6，总装前应将凸凹模压入固定板内，压在平面磨床将上下平面磨平。4.总装1把组装好凸凹模的固定板放在下模座上，按中心线打正固定板的位置，用平行夹头夹紧，通过螺钉孔在下模座上钻出锥窝，拆去凸凹模固定板，在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并攻丝，重新将凸凹模固定板置于下模座上找正，用螺钉紧固，钻销孔，打入销钉定位。2配钻卸料螺钉孔时，将卸料板套在已装入固定板的凸凹模上，在固定板与卸料板之间垫上适当高度的等高垫铁，并用平行夹头将其夹紧，按卸料板上螺孔在模座上钻锥窝，然后拆开，按锥窝钻孔。3在凸凹模固定板的弹簧孔中装入卸料弹簧，挡料销弹簧，并将挡料销装入，卸料板上相应的孔中，卸

26、料板套入凹凸模，用螺钉将卸料板与下模座进行连接。 4在卸料板上装入导料销5用1中同样的方法配钻垫板和上模座上的螺钉孔，推杆孔。6将推件块装入熬磨，并将推杆装入固定板上的推杆孔，用螺钉将熬磨与凸模固定板，垫板，上模座固定，钻铰销孔，打入销钉定位。5.试冲和调整在将模具装入压力机之前，应按设计图样对模具惊醒校验，然后再生产条件下进行试冲，通过试冲可以发现模具的设计与制造缺陷，找出产生的原因，对模具进行适当的调整和修理后，再进行试冲，知道模具能正常工作，冲出合格的制件，那么模具的装配过程结束。设计总结这次的设计是在老师的直接指导下来设计模具的，主要是为了在毕业之前，对以前所学的理论知识进行实战演练，

27、同时能够对模具的设计更深沉次的理解，掌握其根本要领，最终到达学以致用的目的。通过对本次盖板零件的设计、计算，使我对冲压模的设计流程有了更深一层的了解，包括冲裁件的工艺分析、工艺方案确实定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的选择、总装图及零件图的绘制。在设计过程中，有些数据、尺寸是一点也马虎不得，只要一个数据有误，就得全部改动，使设计难度大大的增加。在这次设计中，我感觉要完成这次设计不仅要有扎实的专业知识，还要有过硬的计算机根底作保障，方才能很好的完成这次设计。其次，在模具设计中，学到了如何去利用前人所注的书籍，应用到自己的模具设计中来；同时又稳固了以前的知识，如

28、机械制图、公差配合、金属工艺、材料学等，使自己进一步的掌握了模具设计的一些根本技能，比拟系统的了解冲压及有关成型原理、工艺特点，掌握了根本的模具部件设计、计算方法、模具结构特点及设计程序等，到达了学与用的结合。所以说我们今后的学习中不仅要学好应该所学的，还要尽可能多的去拓展我们在其它方面的领域，只有这样我们才能立于不败之地。致谢语本次毕业设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全院教师的大力支持与帮助。在此，我诚挚的向你们道一声：你们幸苦了。 本课题是在我的指导老师的悉心指导下完成的。在设计过程中指导老师始终给予我细心指导和不懈支持，还屡次组织我们进行课题辅导。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参考文献1 钟毓斌 主编 冲压工艺与模具设计 北京 机械工业出版社2 薛启祥 主编 冲压模具与制造 北京 化学工业出版社3 彭建声 主编 冷冲压技术问答 北京 机械工业出版社4 张鼎承 主编 冲模设计手册 北京 机械工业出版社5 李天佑 主编 冲模图册 北京 机械工业出版社