垫片落料冲孔倒装复合模具设计(含全套说明书和CAD图.docx

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1、1.1 前言改革开放以来，跟着公民经济的高速进展，市场对模具的需求不停增加。最近几年来，模具工业始终以 15% 左右的增加速度进展， 模具工业公司的全部制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体，合资，独资和私营也猎取了快速进展。浙江宁波和黄岩地域的“模具之乡” ；广东一些大公司公司和快速兴起的乡镇公司，科龙，美的，康佳等公司纷繁成立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具公司以有几千家。跟着与国际接轨的脚步不停加速，市场竞争的日趋加剧，人们已经愈来愈认识到产质量量， 本钱和产品的开发力量的重要性。 而模具制造是整个链条中最根底的因素之一，模具自主技术现已成为权衡一个国家制造也水

2、平凹凸的重要标 记，并在很大程度上打算公司的生计空间。最近几年来许模具公司加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为公司发展的重要动力。一些国家内模具公司以普及了二维CAD ，并间续开头使用 UG, PRO/E,I-DE 等 国 际 通 用 软 件 ， 个 别 厂 家 还 引 进 了 Moldflow,C-flow, 和 MAGMASOFT等 CAE 软件，并已成为应用于冲压模的设计中。以汽车掩盖模具为代表的大型冲压模具的制造技术已已获得进步， 东风汽车公司模具厂， 一汽模具中心等模具厂家已能生产局部桥车掩盖件模具。 别的，很多争论机构和大专院校开放模具技术的争论和开发。经过多年的努力，在模

3、具CAD/CAE/CAM 技术方面获得明显进步；在提升质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了巨大奉献。比方，吉林大学汽车掩盖件成型技术所独立研制的汽车掩盖件冲压成型剖析KAMS软件，华中理工大学模具技术国家要点试验开发的注塑模，汽车掩盖件模具和级进模 CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具 CAD 国家工程争论中心开发的冷冲压模和精冲争论中心开发的冷冲模和经冲模 CAD 软件等在国内模具行业用有很多的用户。固然中国模具工业在过去十多年内获得了令人瞩目的成就， 但在很多方面与工业兴旺国家比照仍有较大的差距。 比方，精细加工设施在模具加工设施中的比率比较低； CAD/CAE/CAM 普及率不

4、高；很多先进的模具技术应用不够广泛等等，以致相当一局部大型，精细，简单和长寿命的模具依靠入口。将来冲压模具技术进展应当为适应模具产品 “交货期短”“精度高”“质量好” “价钱低”的要求效劳。全面推行 CAD/CAE/CAM技术是模具设计制造的进展方向。跟着微机软件的进展和进步，普及 CAD/CAE/CAM技术条件已成熟，各公司将加大 CAD/CAE/CAM技术培训和技术效劳的力度； 进一步扩大 CAE 技术的应用范围。计算机和网络的进展正使 CAD/CAE/CAM技术超越地域， 跨公司，1 / 22跨院所地在整个行业中推行成为可能， 实现技术资源的从头整合， 使虚构制造成为可能。外国最近几年来

5、进展的高速铣削加工， 大幅度提升了加工效率， 并可猎取极高外表光滑度。此外，还可加工高硬度模块，还有温度低，热变形小等特长。高速铣削加工技术的进展， 对汽车，家电行业中大型型腔模具制造猪肉了的活力。当前它已成为向更高的矫捷化， 智能化，集成化方向进展。 模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提升了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需要的诸多功能， 大大缩短了模具的研制制造周期。 有些快速扫描系统， 可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上， 实现快速数据收集， 自动生成各样不一样数控系统的加工程序，不一样格式的 CAD 数据，用于模具制造业的“逆向工程” 。模具扫描系统已在汽车， 摩托车

6、，家电等行业猎取成功应用， 信任在将来将发挥更大的作用。2 / 22部件简图：以以下图。垫片部件图生产批量：大量量资料： H62资料厚度：3 / 222. 垫片落料冲孔复合模剖析计算2.1 垫片冲压工艺性剖析由部件图可知，该部件外形简洁，对称，是由圆弧和直线构成的。由表 2-1.2-2.2-3【1】得：冲裁件内外所能到达的经济精度为 IT12IT13,孔中心与边沿距离尺寸公差为；两孔中心距离公差为 0.1mm; 将以上精度与部件图所标明的尺寸公差比照较，可以为改部件精度能够在冲裁件加工中猎取保证。其余标明尺寸 .生产批量等状况也均切合冲裁件的工艺要求。此外，关于冲压资料一般要求的力学性能是强度

7、低 .塑性高。本设计资料是 H62 ，其硬度不高，塑性好，一样切合冲压工艺要求。表 2-1冲裁件外形所能到达的经济精度根本尺寸 /mm 3366 101818资料厚度 t/mm1 1 2IT12 IT13 IT1410500IT11IT12 IT13IT11表2-2孔中心与边沿距离尺寸公差资料厚度 t孔中心与边沿距离尺寸 2505012024 4表 2-3两孔中心距离公差一般精度模具较高精度模具材 料厚度 t孔距根本尺寸 15050 1505050 150124 / 222.2 冲压工艺方案确实定达成此工件需要冲孔落料两道工序。其加工方案分以下3 种.第一种方案承受单工序渐渐加工1冲孔，落料单

8、工序模。工序简图见图(2) 落料，冲孔单工序模。工序简图见图2-2.2-1特色：由于承受单工序模模具制造简洁，修理便利，但生产效率低，工件精度低，很不适宜大量量生产。.其次种方案承受复合模加工成形。工序图见图2-35 / 22特色：生产率高，工件精度高。 但模具制造较简单， 调整修理麻烦，使用寿命低。.第三种方案承受连续模加工成形。工序图见图2-4.特色：生产率高，便于实现自动化。但模具制造简单，调整修理麻烦，工件精度低。依据本部件设计要求，以及各样方案的特色，打算承受其次种方案比较合理。复合冲裁模方案的比较复合模可分为正装式复合模和倒装式复合模（1） 正装式复合模的特色：工件和冲孔废料都将在

9、凹模外表上，肯定加以消退后才能进展下一次冲裁。所以，操作不便利，也担忧全，多孔工件不宜承受，可是工件的外表较平直。（2） 倒装式复合模的特色：冲孔废料由冲孔凸模冲进凹模洞口中聚拢到必定数目，由下模漏料孔排出，不用消退废料，操作便利，应用很广。但工件外表平直度较差。凸凹模蒙受的张力较大。所以，凸凹模的壁厚应严格掌握。免得强度缺乏。经剖析：工件由三个孔，假设承受正装式复合模，操作很不便利。此外，此6 / 22工件不要求很高的平直度。所以从操作便利，模具构造制造简洁考虑，打算承受倒装式复合模。2.3 冲裁过程图 2-5所示为本例的模具总图。该复合模将凹模及小凸模装在上模上，凸凹模装在下模上，是典型的

10、倒装式构造。两个导料销掌握条料送进的方向。 固定挡料销掌握送料的进距。 卸料承受弹性卸料装置。弹性卸料装置由卸料板卸料螺钉和橡胶构成。 工作时，条料沿两个导料销送至固定挡料销处定位。 冲裁时上模向下运动， 因弹压卸料板与安装在凹模型孔内的推料板分别压紧；上模持续向下，先冲出孔 8 和孔 5 ，后落料；冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下， 构造简洁，操作便利； 卡在凹模内的冲件由弹性卸料装置推出。图 2-52.4 工件的排样与搭边方案一：承受直对排7 / 22图 2-6依据部件外形，可查表得搭边值a1 =则步距 条料宽度取 B=63mm一个进距的资料利用率 =( nA / bh) 100%

11、A 冲裁件的面积A=5*20+30*17+23*46+5*36+* 52-*42-2* * 52 =1747.4mm 2=*100%=68.6%方案二：承受直排图 2-78 / 22搭边值a1 =则步距 条料宽度一个进距的资料利用率 =( nA / bh) 100% =100%66.2%明显方案一的资料利用率更高。 但考虑到资料太薄， 假设承受方案一， 条料易变形翘起，以致部件平直度不够高。 所以承受方案二的直排方案。 横向从右向左的手动送料方式。2.5 冲裁力的计算该模具承受弹性卸料和上出料方式。查表H62 的 =410630Mpa1).落料力2 RF 落= K Lt=1.3*【 20+2*

12、40+16 +36+4*4】*0.5*600K 冲裁力系数取L冲裁刃口周长2.冲孔力F 孔 1=K Lt=1.3*(F 孔 2 =K Lt=1.3*(F 孔 3 =K L t =1.3*( *5)*0.5*600=6.1KN总的最大冲压力 P=F 落 +F 孔 1 +F 孔 2 +F 孔 3 =99.8KN 3).推件力P tnkt Pn为同时堵塞在凹模内的工件的个数9 / 22kt 为推件力系数 ,查表 1-2【7】取 0.065.卸料力 PxkxPkx 为卸料力系数，查表 1-2【7】取 0.055.顶件力pdkd pkd 为顶件力系数，查表2.6 模具压力中心的计算1-2【7】取 0.0

13、8.按比率画出部件外形，选定坐标系XOY。因部件左右对称，即 xc0。故只要计算 yc 。图 2-8l146mmy10mml2l346mmy20mm028 5y325l416mml 5 34mml 6y428mm y5y64510 / 22l730mm l8l 9 r25.12 mmy750mm y810mmy938mmlyyc l1y1 l2y29 9l1 l2l92.7 凸凹模刃口尺寸的计算为了提升冲裁件的断面质量与模具寿命， 需选择合理的冲裁空隙， 经查表 2-4【 1】 H62 的始用空隙 Z MAXZ MIN表2-4 冲裁模刃口始用空隙材 料名称H62、H68 硬H62、H68 半硬

14、 H62 、 H68软HBS 140 190HBS 70 140HBS 70力 学 b 400 600 b 300 400 b300 Mpa性能MpaMpa初始空隙 Z厚 度ZminZmaxZminZmaxZmiZmaxtn1). 落料刃口尺寸由于落料外形不是单调的直线或弧线，故凸模与凹模承受协作加工。落料与凹模为基准件，凸模按凹模尺寸配作，保证双面空隙为Z MIN ZMAX。凹模磨损后刃口尺寸都增大，所以均属于A类尺寸。查表 2-13【1】得磨损因数 X为：当0 . 3611 / 22当按式 D 凹 = D x 0 4【1】得D 凸、 D 凹 冲孔凸、凹模根本尺寸， mm ；工件制造公差，

15、mm ；X 磨损因数46 =46-0.18*0.750 .1=845.865凹0428 =28-0.16*0.7500 .16凹040004凹30 =30-0.14*0.75 =29.8950凹50 = 50-0.18*0.7540 0 .035=49.8650 4R5 5-0.30*0.75凹=00 .3040 0 .045=4.7750 0 .0752.对冲孔5mm 、 8mm 承受凸、凹模分开加工的方法。其凸、凹模刃口局部尺寸计算以下： 对孔 8：查表 2-12【1】得凸、凹模制造公差： 凸 凹校核： ZMAX-MZIN- Z 凸+ 凹明显不切合凹 凸+ZMAXMIN 要求现对 凸. 凹

16、适宜进展调整：取 凸 Z MAX-MZIN Z凹MAX-ZMIN此时 凸 + 凹0.008+0.012=0.02=ZMAX- ZMIN切合要求查表 2-13【 1】得磨损因数按式 d=d + x 凸0- 凸【 2】t 凸t 凸min=mind 凹 d Z 0d x +Z 0凸【 2】12 / 2200得 8 凸= 0 .008 =8.004 0.0088 凹=0.012400对孔 5： 同理 凸 凹查表 2-13得磨损系数5 凸 = 05 凹 = 00.008 =5.00600.01200. 012孔心距由表 2-5【4】得 31，28.表 2-5孔中心与边沿距离尺寸公差资料厚度 t 2 24

17、 450孔中心与边沿距离尺寸50 1202.8 凸凹模构造尺寸计算1 .冲孔凸模承受 B型圆凸模图 2-9冲孔凸模长度L=h 1 +h 2 +h 3 +lh 1 凸模固定板的厚度h 2 卸料板厚度h 3 凸模进入凹模的厚度13 / 22l凸模修磨量 .取 612mm孔 8 凸模 L=20+6+1+10=37mm孔 5 凸模 L=20+6+1+8=35mm取 38mm.取 35mm.2). 落料凹模侧壁承受阶梯形直壁形孔凹模厚度 H=ksk系数，考虑板料厚度的影响。查表s垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离H=0.4*50=20mm凹模壁厚 C=(1.52)H=15mm垂直送料的凹模宽度 B=S+2

18、C=50+2*15=80mm3-15 4k=0.4.送料方向的凹模长度 L=s 1 +2s 2 .=46+2*28=100mms1 送料方向的凹模刃壁间最大距离 .s2 送料方向的凹模刃壁至凹模边沿的最小距离23-14【 4】 s =28mm.查表2.9 模具闭合高度与压力机的关系模具的闭合高度 H 是指模具在最低地点时上模座的上平面与下模座的下平面之间的高度。 模具的闭合高度肯定与压力机的装模高度相适应。 由于压力机的连杆长度能够调理， 所以压力机的装模高度能够调理的。 当连杆调理到最短时为压力机的最大装模高度Hmax: 当连杆调理到最长时为压力机的最小装模高度应Hmin. 模具的闭合高度H

19、 介于压力机的最大装模高度 Hmax 与最小装模高度Hmin 之间，不然就不行以保证正常的安装与工作。其关系为：Hmax5H Hmin 10由选择的模座可知 Hmax=145mm , Hmin=120mm所以有 134mm H 124mm取 H=130mm.3. 模具标准件的承受1. 凸模固定板的承受由式 H=(11.5)D3H 固定板的厚度14 / 22D凸模与固定板相当合局部的直径H=1.5*8=12mm查阅表 7-1【3】选用“固定板 100*80*20-45 钢 JB/T 7643.2” 技术条件：无需热办理淬硬 .图 3-12.垫板的承受垫片的作用是直接蒙受和集中凸凹模传达的压力，以

20、降低模板所受的单位的压力，防范模板局部损坏以致模具在寿命的降低。 点半到的外形与凸模固定板外形应一样。查表 7-3【3】选用“垫板 100*80*6 45钢 JB/T 7643.3” ,技术条件为淬火硬度 4348HRC.3). 卸料装置的承受卸料装置是将条料、废料从凸模上卸掉的装置，有刚性和弹性两种。刚性卸料板卸料力大， 但卸料板不起压料作用， 而弹性卸料板的卸料力较小， 但在冲压成形过程中还可以起到压料的作用， 冲裁质量较好， 多用于薄板的卸料， 基于本设计资料较薄，宜承受弹性卸料板。卸料板厚度取 H=10mm, 板孔与凸模按 H7/h6 协作。4.模柄的承受模柄承受压入式，形式以以下图：

21、15 / 22图 3-2资料为 Q235-AF ，模柄与上模座孔承受 H7/m6 过安排归并加销钉防转。5.模架模架的形式 在标准模架中，应用最广泛的是用导柱和导套作为导向装置的模架。依据导柱和导套配置的不一样有以下四种根本形式：1后侧导柱模架后侧导柱送料便利，能够纵向和横向送料。可是冲压时假设有偏爱载荷， 则导柱、导套会单边磨损。 它不行以用于模柄与上模座浮动连结的模具。16 / 22图 3-3后侧导柱模架2中间导柱模架 两导柱左右对称散布，受力均衡，所以导柱、导套磨损平均。可是只有一个送料方向。图 3-4中间导柱模架3对角导柱模架 导柱的部署是对称的，并且纵横都能送料。对角导柱模架的两导柱

22、之间距离较远，在导柱、导套之间一样空隙的条件下，这类模架的导向精度较高。17 / 22图 3-54四导柱模架对角导柱模架其导向精度与刚度都较好，用于大型冲模。图 3-6四周导柱模架本设计中承受的是横向右向左的送料方式，所以承受后侧导柱模架。查表 附表 J【 2】 H max145mm ， Hmin=120mm上模座： 100*80*25资料 HT200下模座： 100*80*30资料 HT200导柱： A20h5*11020 钢渗碳深度0.81.2mm, 硬度5862HRC18 / 22导套： A20H6*70*2820 钢渗碳深度0.81.2mm, 硬度5862HRC6). 卸料螺钉查表 5

23、-5【 3】M8*80资料为 45 钢，热办理硬度为 3545HRC.7). 档料销查表本设计承受的是弹性卸料装置， 所以档料销用弹簧弹顶挡料销。【 5】资料为 45 钢，硬度为 4348HRC.图 3-78). 导料销查表 【5】承受“导料销6*2*32JB/T7647.1 ”资料为 T8A,硬度为 5054HRC.19 / 22图 3-89 .压力机的选择选择开式双柱可倾压力机 J23-25公称压力 250KN滑块行程 100mm最大闭合高度 250mm连杆调理两 80mm工作太尺寸 630mm*420mm模柄孔尺寸 20*70.最大倾斜角 30.20 / 224. 心得与领悟经过本次毕业

24、设计，在理论以致的指导下，联合实习生产中所猎取的实践阅历，认真独立地达成了本次毕业设计。 在本次设计的过程中， 经过自己的实际的操作计算， 我对从前所学过的专业学问有了更进一步的， 更深刻的理解。 同时也生疏到了自己的缺乏之处。 到此时才深刻领悟到， 从前所学的专业学问仍是很有用的，并且都是模具设计与制造最根底，最根本的学问。本次设计历时两个月左右，从最的领悟毕业设计要求，到拿到自己手上的冲压件的剖析计算， 对要进展设计的冲压件有了一个比较全面深刻的生疏， 并在此根底上综合考虑生产中的各样因素， 最终确立本次毕业设计的工艺方案。 从某种意义上讲， 经过本次毕业设计的训练， 培育和熬炼饿自己一种

25、查阅资料， 猎取有价值信息的力量。总之，经过本次毕业设计的熬炼，使我对模具设计与制造的整个过程都有了比较深刻的生疏和全面的把握。 我很感谢学校和各位教师给我此次熬炼时机。 可是由于水平有限，错误和缺乏之处在所不免， 恳请各位教师责备指正， 不胜感谢。参照文件【 1】 .陈锡栋 .冲模设计应用举例 .北京 .机械工业第一版社【 2】 .王孝培 .适用冲压技术手册 .北京 .机械工业第一版社【 3】 .高军 .修大鹏 .冲压模具标准件承受与设计指南.北京 .化学工业第一版社21 / 22【 4】 .翁其金 .冲压工艺及冲模设计北. 京 .机械工业第一版社【 5】 .夏巨谌李志刚 .中国模具设计大典 .中国工程学会【 6】 .齐民 .于永泗 .机械工程资料 .大连理工第一版社【 7】 .王华 .冲模设计与制造适用计算手册北. 京 .机械工业第一版社22 / 22