冲压模具论文bkjy.docx
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1、绪 论模具是在在工业生生产中,用用各种压压力机和和装在压压力机上上的专用用工具,通通过压力力把金属属或非金金属材料料制出所所需形状状的零件件或制品品,这种种专用工工具统称称为模具具。我们们日常生生产、生生活中所所使用到到的各种种工具和和产品,大大到机床床的底座座、机身身外壳,小小到一个个胚头螺螺丝、纽纽扣以及及各种家家用电器器的外壳壳,无不不与模具具有着密密切的关关系。模模具的形形状决定定着这些些产品的的外形,模模具的加加工质量量与精度度也就决决定着这这些产品品的质量量。因为为各种产产品的材材质、外外观、规规格及用用途的不不同,模模具分为为了铸造造模、锻锻造模、压压铸模、冲冲压模等等非塑胶胶模
2、具,以以及塑胶胶模具。我国冲压压技术与与先进工工业发达达国家相相比还相相当落后后,主要要原因是是我国在在冲压基基础理论论及成形形工艺、模模具标准准化、模模具设计计、模具具制造工工艺及设设备等方方面与工工业发达达国家尚尚有相当当大的差差距,导导致我国国模具在在寿命、效效率、加加工精度度、生产产周期等等方面与与先进工工业发达达国家的的模具相相比差距距相当大大。近年来我我国模具具工业的的技术水水平也取取得了长长足的进进步。大大型、精精密、复复杂、高高效和长长寿命模模具上了了一个新新台阶。大大型复杂杂冲模以以汽车覆覆盖件模模具为代代表,已已能生产产部分新新型轿车车的覆盖盖件模具具。体现现高水平平制造技
3、技术的多多工位级级进模的的覆盖面面,已从从电机、电电器铁芯芯片模具具,扩展展到接插插件、电电子枪零零件、空空调器散散热片等等家电零零件模具具。在精精密塑料料模具方方面,已已能生产产照相机机塑料模模具、多多型腔小小模数齿齿轮模具具及塑封封模具等等。其他他类型的的模具,例例如子午午线轮胎胎活络模模具、铝铝合金和和塑料门门窗异型型材挤出出模等,也也都达到到了较高高的水平平,并可可替代进进口模具具。根据国内内和国际际模具市市场的发发展状况况,有关关专家预预测,未未来我国国的模具具经过行行业结构构调整后后,模具具正向高高效、精精密、长长寿命、大大型化方方向发展展。为适适应市场场变化,随随着计算算机技术术
4、和制造造技术的的迅速发发展,模模具设计计与制造造技术正正由手工工设计、依依靠人工工经验和和常规机机械加工工技术向向以计算算机辅助助设计(CCAD)、数数控切削削加工、数数控电加加工为核核心的计计算机辅辅助设计计与制造造(CAAD/CCAM)技技术转变变。在实际生生产中常常常将几几个单工工序冲压压过程集集中于一一套模具具来完成成,这种种在一副副模具上上,在冲冲床的一一次行程程中。在在同一工工序上完完成两种种或两种种以上冲冲压工序序的模具具称为复复合模。复复合模的的特点是是生产效效率成倍倍提高。若若原来由由三副单单工序模模完成的的落料、冲冲孔、翻翻边的冲冲压工序序。在采采用力量量三合一一复合模模后
5、,生生产效率率可提高高三倍。而而且还节节省了人人力、电电力和工工序间的的搬运工工作;复复合模提提高冲压压件的质质量;在在复合模模具几道道冲压工工序是同同一工位位上完成成的, 无需重重新定位位。因此此在完成成几道冲冲压工序序过程中中冲压件件的定位位基准不不动,从从而使冲冲压工件件的位置置精度得得到提高高。模具由于于应用领领域广泛泛,而且且需求量量大,传传统生产产制作采采用单工工序模,先先落料、冲冲孔再翻翻边各个个单工序序分别完完成。费费时费力力,生产产工序复复杂,生生产效率率低。由由于该零零件的生生产批量量较大,如如果把三三道工序序放在一一起,可可以大大大提高工工作效率率,并减减轻工作作量,节节
6、约能源源,降低低成本,而而且可以以避免原原有的加加工方法法中须将将手伸入入模具的的问题,对对保护操操作者安安全也很很有利。1防尘盖盖的工艺艺分析1.1零零件要求求工件名称称:防尘尘盖生产批量量:大批批量材 料:110 钢钢,厚度度t=00.3mmm工件简图图:如图图1-1所示:图1-11 零件件图1.2工工件的工工艺分析析加工这样样的工件件,传统统的方法法是采用用二个工工序来完完成,即即第一个个工序是是孔、落料料,第二二个工序序再翻边边成形。采采用这种种工艺方方法须用用两套模模具,生生产效率率低;在在第二步步工序中中操作者者需要将将手伸入入模具,安安全性差差;翻边边与外缘缘的同心心度不容容易保
7、证证。采用用复合模模一次完完成落料料、冲孔孔、翻边边工序,这样能大大提高生产效率,避免了传统方法难以解决的手进入模具的问题,操作方便、安全,冲出制件质量较好。从工件图图上看,该该工件形形状简单单且轴对对称,主主要尺寸寸的精度度等级IT144级,材料料厚,其其冲裁性性能较好好。所以以可以采采用倒装装式复合合模。1.3本本章小结结通过本章章的分析析让我能能更好的的去选择择加工方方法和加加工步骤骤使设计计更具合合理性,设设计起来来更加的的快捷。2主要工工艺参数数计算2.1排排样 因工件件要翻外外边则落落料件的的尺寸要要为外边边展开的的外径值值。根据表 2-11查得搭搭边值。表 2-1冲裁裁金属材材料
8、的搭搭边值厚度手 送送 料料自动送料料圆 形非 圆 形往复送料料1.51.521.53221.52.523.52.5322.5232.543.532.53.5354434354655454657665657687768以上76879887注:冲非非金属材材料(皮皮革、纸纸板、石石棉等)时时,搭边边值应乘乘。则: 毛毛坯的直直径:条料的宽宽度:送料的步步距:2.2各各部分力力计算2.2.1落料料力计算算按式(22-1) (2-1)式中 落料料力(NN); L工件外外轮廓周周长(mmm);t厚厚度(mmm),;材料料的抗剪剪强度(MMpa)。根据附附录1查得,。则2.2.2卸料料力按式(22-2)
9、 (2-2)式中 卸料料力因数数,其值值由表 2-22差得,。表 2-2 卸料力力、推件件力和顶顶件力系系数料厚t/mm钢0.10.066500.07750.10.1440.110.50.044500.05550.6330.0880.552.50.022400.0550.5550.0662.556.50.0330.040.4550.0556.550.0220.030.2550.033铝、铝合合金0.022500.0880.0330.07纯铜、黄黄铜0.0220.060.0330.09注:卸料料力因数数在冲孔孔、大搭搭边和轮轮廓复杂杂的工件件时取上上限值;冲裁间间隙取大大时,因因数数值值可取小小
10、些。则 2.2.3翻边边力 此模具翻翻边凸模模的工作作部分为为圆锥形形,且翻翻边时无无预置孔孔。因此此。按式(22-3) 翻边边力为: (2-33)式中 材料料的屈服服强度,差附录1得,;翻边边直径(按按中线计计),;毛坯坯预制孔孔直径(mmm),;t材材料厚度度(mmm),。则2.2.4切边边力按式 (2-44) (22-4) 式中切边力力(N); L工件轮轮廓周长长(mmm);t材材料厚度度(mmm),;材料料的抗剪剪强度(MMpa)。根据附附录1查得,。则2.2.5卸料料力按式 (2-55) (2-5)式中 卸料料力因数数,其值值由表 2-22查得则2.2.6推件件力 按式(22-6)
11、(2-66)式中推件力力因数,其其值由表表 2-2查得得;n工工件在凹凹模内的的个数,取取n=22。则故总的冲冲裁力2.3 本章章小结在本章的的设计过过程中我我运用了了关于力力的知识识和力的的计算,这这让我对对自己所所学的课课程是一一次复习习和巩固固,同时时查阅资资料丰富富了自我我。3冲压设设备的选选择3.1 冲压压设备的的选择 为安全起起见,防防止设备备超载,可可按公称称压力的的原则选选取压力力机。参参照附录录2,可选选取公称称压力为为63KKN的开开式压力力机,其其有关技技术参数数为:公称压力力:633KN滑块行程程:500mm最大封闭闭高度:1700mm封闭高度度调节量量:400mm工作
12、台尺尺寸:模柄孔尺尺寸:3.2 本章章小结 本章的的主要内内容就是是查阅书书籍进行行冲压过过程中多多应用的的压力设设备的选选取,在在次过程程中我学学会了查查阅和对对比,在在查阅中中我对自自己所学学的模具具工业有有了更加加深刻的的认知。4主要工工作部分分尺寸计计算模具的主主要工作作部分:落料凹凹模、凹凹凸模、翻翻边凸模模的工作作关系请请查看总总装图。4.1落落料刃口口尺寸计计算根据附录录3冲裁模模刃口双双面间隙隙,。工件的未未注公差差尺寸按按IT114计算算,查参参考书籍籍得落料料件直径径为落料凸、凹凹模的制制造公差差由表 4-11查得,。磨损因因数由表表 4-2查得得。表 4-1规则则形状(圆
13、圆形、方方形件)冲裁时凸模,凹模的制造公差 (mm)基本尺寸寸凸模公差差凹模公差差基本尺寸寸凸模公差差凹模公差差0.02200.02200.02200.02250.03300.02200.02250.03300.03350.04400.03300.03350.04400.05500.04450.05500.06600.0770表 4-2磨损损因数xx材料厚度度非 圆圆 形形 xx 值值圆 形形 xx 值值10.7550.50.7550.5工 件 公 差差140.1160.2200.2240.3300.1770.350.2110.410.2550.490.2110.590.1160.2200.2
14、240.330校核:。则落料凸凸、凹模模采用配配合加工工方法。凹模尺寸寸凸模的尺尺寸按凹凹模尺寸寸配制,其其双面间间隙为。4.2切切边刃口口尺寸计计算冲压工件件切边部部分尺寸寸为,尺寸精精度为IIT144级。切边间隙隙对切边边质量和和模具寿寿命影响响较大,双边间隙Z过小则模架导向精度高,模具寿命低;Z过大则制件口部毛刺大,取为宜。根据附录3得切边刃口双面间隙,。查表 44-1得得 凸、凹凹模的制制造公差差,。磨损损因素由由表 44-2查查得 xx=0.75。校核:。则切边凸凸、凹模模采用配配合加工工方法。凸模尺寸寸凹模的尺尺寸按凸凸模尺寸寸配制,其其双面间间隙为。4.3翻翻边的工工作部分分尺寸
15、计计算模具主要要结构中中落料凹凹模、凸凸凹模、翻翻边凸模模的工作作尺寸分分别如图图4-11、4-2、44-3 所示。图4-11落料凹凹模工作作部分尺尺寸图44-2凸凸凹模工工作部分分尺寸图图4-33翻边凸凸模工作作部分尺尺寸为了避免免弹性卸卸料和推推件装置置的行程程过大,翻翻边凸模模端部设设计为圆圆锥形凸凸模,其其锥角取取。推件件块还有有压边的的作用,故故翻边凸凸模不需需要台肩肩。由于翻边边凸模在在下行中中,还进进行挤切切修边,则翻边凸凸模的直直径 。翻边凸模模、凹模模之间的的单边间间隙可控控制在,使直壁稍稍微变以以保证竖竖边成直直壁。则则翻边凸凸、凹模模的单边边间隙翻边凹模模尺寸4.4 本章
16、章小结 本章主主要着手手模具工工作部分分的尺寸寸计算,通通过查表表和运用用公式的的计算来来计算出出加工工工件时模模具的具具体尺寸寸,也是是本次设设计的重重点之一一,我在在这个过过程中又又巩固了了公差的的概念和和其所学学,对我我日后的的工作具具有深远远的意义义。5模具的的主要零零件及结结构设计计该模具的的结构主主要由上上、下模模座、落落料凹模模、凸凹凹模、翻翻边凸模模、凸凹凹模固定定板、卸卸料板、推推件块等等零件构构成5.1弹弹性元件件的计算算5.1.1卸料料橡胶的的计算下卸料装装置采用用橡胶作作为弹性性元件。由式(55-1) 计算算橡胶的的自由高高度为: (5-11)式中 工作行行程与模模具修
17、磨磨量或调调整量之之和。则取 。橡胶的装装配高度度 取 。橡胶的断断面面积积,在模模具装配配时,根根据模具具空间大大小确定定。5.1.2弹簧簧的设计计计算推件块用用于冲压压件的上上卸料,且且兼作压压件板,是是使工件件保持平平整的关关键零件件故选择择弹簧时时,其工工作压力力应再加加大一些些。根据结构构初选为为1根弹弹簧,卸卸料力 。按预预压力和和模具结结构尺寸寸,由参参考书籍籍中可选选序号的的弹簧,其其负荷。检验是否否满足 。其中 ,查查表 55-1可可得下列列有关数数据:故选取449号弹弹簧,外外径,钢钢丝直径径,自由由状态下下高度。弹簧装配配高度 。表 5-1 弹弹簧相关关参数弹簧序号号HH
18、sss(=66mm)453522.00138.518.55464527.4417.661.521.55475533.00221424486538.4426.6617.5527.55497544.00312030508549.4435.6623.5533.555.2模模架选择择根据落料料凹模的的外形尺尺寸及橡橡胶尺寸寸,参照照附录44后,可可选择II级精度度后侧导导柱模架架上模座:材质为为 HTT3000下模座:材质为为 HTT3000导 柱柱:材质质为 220 钢钢导 套套:材质质为 220钢落料凹模模、凸凹凹模、翻翻边凸模模的材料料可以采采用,热热处理硬硬度为。凸凹模固固定板、卸卸料板、推推
19、件块等等的材料料选用445号钢钢。5.3 本章章小结 本章所所对应的的设计是是弹性元元件的设设计和模模架的选选取,着着在学习习中没有有过多的的注意,而而在本次次设计中中出现了了也让我我发现了了一些学学习中的的漏洞,我我以后会会更加认认真的对对待学习习和工作作,丰富富和完善善自己。6模具的的动作过过程6.1 模具具的动作作过程工作时,条条料由卸卸料板上上面送入入,没有有导料销销,依靠靠目测来来定位。上上模下行行卸料板板与推件件块压紧紧板料,然然后凸凹凹模与落落料凹模模完成落落料工作作,同时时端部呈呈锥形的的翻边孔孔凸模进进行冲穿穿孔。上上模继续续下行,工工件在推推件块的的压紧状状态下进进行翻孔孔
20、。当翻翻孔结束束时,翻翻孔凸模模与凸凹凹模进行行挤切修修边。上上模回升升时,由由卸料板板及推件件块完成成卸料,挤挤切修边边废料从从凸凹模模孔口内内落下,至至此整个个冲压工工序完毕毕。此模具结结构紧凑凑,装、拆拆、修磨磨方便,操操作简便便,安全全可靠,生生产效率率比使用用传统模模具生产产提高两两倍以上上。6.2 本章章小结 本章以以是设计计的后办办部分了了,这章章的内容容让我们们能更加加清楚的的认识模模具从原原料到成成品的加加工过程程,和模模具的加加工工序序。7.凹凸凸模的数数控加工工编程7.1 凹凸凸模的数数控加工工编程随着工业业产品质质量的不不断提高高,冲压压产品生生产呈现现多品种种、少批批
21、量,复复杂、大大型、精精密,更更新换代代快等变变化特点点,冲压压模具正正向高效效、精密密、长寿寿命、大大型化方方向发展展。为适适应市场场变化,随随着计算算机技术术和制造造技术的的迅速发发展,冲冲压模具具的设计计与制造造技术正正由手工工设计、依依靠人工工经验和和常规机机械加工工技术向向计算机机辅助设设计(CCAD)、数数控切削削加工、数数控电加加工为核核心的计计算机辅辅助设计计与制造造(CAAD/CCAM)技技术转变变。现在,就就以“托辊座座”模具的的凹凸模模为例来来进行数数控加工工编程。凸凹模工作部分尺寸见图4-2。其步骤如如下:1. 利用Maasteercaam软件件对凹凸凸模进行行实体建建
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