垫片的冷冲压模具设计.docx
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1、垫片的冷冲压模具设计摘要本文主要是进展垫片的冷冲压模具设计,首先对冲压件进展工艺性分析,对冲压模具总体构造设计,画装配图。冲压工艺与模具设计是进展冲压生产的重要技术预备工作。模具有很多的优点冲压生产靠模具与设备完成其加工过程,生产率高,操作简便,易于实现机械化和自动化,可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、外形简单的零件。冲压产品一般不需要再经过机械加工便可使用,冲压加工过程一般也无需加热毛坯。所以,冲压生产不但节约金属材料,而且节约能源,冲压产品一般还具有重量轻和刚性好的特点。这个设计较为简洁就是一个简洁的落料模,尺寸简洁,构造对称,设计计算较为简洁。关键词: 冲压,凸模,凹模,GASKE
2、TS OF COLD STAMPING MOULD DESIGNABSTRACTThis paper is mainly for gaskets of cold stamping mould design, first of stamping technology are analyzed, stamping mould structure design, drawing the assembly drawing.Stamping process and stamping mould design is an important technologyof the production prep
3、aration work. There are many advantages in stamping mold production tools and equipment on to finish its processing process, productivityhigh,simpleoperation,easytorealizemechanizationand automation,toobtainotherprocessingmethodcan”tordifficultto manufacturing, complex shape of parts. Stamping produ
4、cts generally do not need to again by mechanica processing and can usestamping process generally also need not heating blank. So, stamping production not only save metal materials, and save energy, stamping products are also has light weight and rigid good characteristic. This design are relatively
5、simple is a simple blanking model, size is simple, symmetrical struct- -ure, design calculation is simple.KEYWARDS:Stamping, punch, concave die,名目摘要IABSTRACTII1 绪论11.1 引言11.2 模具工艺进展过程及进展方向12 冲压件22.1 冲压件零件图22.2 冲压技术要求23 零件的工艺性分析33.1 零件的工艺性分析33.2 冲裁件的精度与粗糙度43.3 确定工艺方案44 冲压模具总体构造设计44.1 导向与定位方式44.2 卸料方式
6、54.3 模架类型及精度55 冲压模具工艺与设计计算55.1 排样设计与计算55.1.1 排样方式确实定55.1.2 搭边值确实定65.1.3 送料步距确实定75.1.4 条料宽度确实定85.1.5 材料利用率的计算95.2 计算冲压力与压力中心,初选压力机95.2.1 冲裁力 F的计算9P5.2.2 卸料力 Fq15.2.3 推件力 Fq 2的计算9的计算105.2.4 总的冲压力 F 的计算105.2.5 压力机的初选105.3 模具压力中心确实定116 冲裁模间隙确实定136.1 冲裁间隙 Z136.2 冲裁间隙分析137 凸、凹模刃口尺寸的计算157.1 刃口尺寸计算的根本原则157.
7、2 刃口尺寸的计算167.2.1 落料凸、凹模计算:168 主要零部件的设计198.1 工作零件的设计与计算198.1.1 凹模的构造设计和外形尺寸计算198.1.2 凸模的构造设计和外形尺寸计算218.1.3 工作零件材料的选用228.1.4 卸料局部的设计238.1.5 定位零件的设计248.2 模架及其他构造零件的设计268.2.1 模架的选用268.2.2 导柱、导套的选用268.2.3 上、下模座的选用278.2.4 模柄的选用278.2.5 螺钉、销钉的选用308.3 各零件外表粗糙度值、形位公差确实定308.3.1 垂直度公差确实定308.3.2 平行度公差确实定308.3.3
8、模具零件外表粗糙度确实定319 校核模具闭合高度及压力机的有关参数329.1 闭合高度的计算329.2 冲压设备的选定3310 模具零件图3311 模具总装图3312 凹模加工工艺过程3512.1 零件的工艺分析3512.2 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图3512.2.1 选择毛坯3512.2.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差3512.3 选择加工方法,制定工艺路线3912.3.1 定位基准的选择3912.3.2 零件外表加工方法的选择3912.3.3 制定工艺路线3912.4 选择加工设备4112.4.1 选择机床4112.4.2 选择夹具4112.4.3 选择刀具4112.5 确定
9、切削用量及加工工时4112.5.1 工序粗铣及半精铣的切削用量及加工工时4112.5.2 孔的切削用量及加工工时43结论47参考文献48致谢491 绪论1.1 引言改革开放以来,随着国民经济的高速进展,工业产品的品种和数量的不断增加, 更换代的不断加快,在现代制造业中,企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向进展,加快换型,承受柔性化加工,以适应不同用户的需要;另一方面朝着大批量,高效率生产的方向进展,以提高劳动生产率和生产规模来制造更多效益, 生产上实行专用设备生产的方式。模具做为高效率的生产工具的一种,是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。承受模具生产制品和零件,生产效率高,可
10、实现高速大批量的生产;节约原材料,实现无切屑加工;产品质量稳定,具有良好的互换性; 操作简洁,对操作人员没有很高的技术要求;利用模具批量生产的零件加工费用低; 所加工出的零件与制件可以一次成形,不需进展再加工;能制造出其它加工工艺方法难以加工、外形比较简单的零件制品;简洁实现生产的自动化的特点。1.2 模具工艺进展过程及进展方向模具技术的进展应当为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求效劳。到达这一要求急需进展如下几项:(1) 全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的进展方向。随着微机软件的进展和进步,普及 CAD/C
11、AM/CAE 技术的条件已根本成熟,各企业将加大 CAD/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/CAM/CAE 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重整合,使虚拟制造成为可能。(2) 不断提高模具标准化程度为了适应模具生产的需要,缩短模具制造周期降低制造本钱,模具标准化工作格外重要。我国模具标准化程度正在不断提高,估量目前我国模具标准件使用掩盖率已到达 30%左右。国外兴旺国家一般为 80%左右。为了适应模具工业进展,模具标准化工作必将加强,模具标准件生产也必将得到进展。(3) 优质材料及先进外表处理技
12、术选用优质钢材和应用相应的外表处理技术来提高模具的寿命就显得格外必要。模具热处理和外表处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的进展方向是承受真空热处理。模具外表处理除完善应进展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC 等)、等离子喷涂等技术。(4) 模具制造技术的高效、快速、周密化随着模具制造技术的进展,很多的加工技术、加工设备不断消灭,模具制造手段越来越丰富,越来越先进。电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的技术,它是有高速旋转的简洁的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造简单的成型电极,这明显是电火花成形加工领域
13、的重大进展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。(5) 逆向工程技术承受逆向工程技术,可以快速、正确的把简单的实物复制出来,同时也可通过实物制造模具进展复制。目前我国已有很多模具厂家拥有高速扫描仪和模具扫描系统。高速扫描机和模具扫描系统供给了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸 多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。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,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序(6) 模具研磨抛光将自动化、智能化模具外表的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,争论自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提
14、高模具外表质量是重要的进展趋势。2 冲压件2.1 冲压件零件图 如图 2-1 所示。2.2 冲压技术要求(1) 材料 Q235(2) 未标注的尺寸精度按 IT12 级(3)生产批量:大批量图 2-1 零件图3 零件的工艺性分析3.1 零件的工艺性分析该零件的加工涉及到落料一道工序,零件的材料为 Q235 的一般碳素钢,查表3-1 得其抗剪强度为 310-380Mpa,具有较好的冲裁成形性能。该零件构造对称外形简洁,工件的凹槽宽度 a=102t,凹槽与凹槽间的距离 b=201.5t,凹槽与边缘的距离为10 大于 t,则都满足工艺要求。材料名称一般碳素钢优质碳素构造钢表 3-1 局部碳素钢抗剪性能
15、牌号材料状态抗剪强度抗拉强度伸长率屈服强度Q195未退火2603203204002833200Q235未退火3103803804702125240Q275未退火400500500620151928008F已退火2203102803903218008已退火2603603304503220010已退火2603403004402921020已退火2804003604102525045已退火44056055070016360来源:现代冲压技术手册 储家佑 主编表 3-2 局部标准公差值GB/T1800.31998公差等级根本尺寸/mmIT8IT9IT10IT11IT12/mmIT13IT14IT15I
16、T1636183048750.120.180.300.480.75610223658900.150.220.360.580.901018273701100.180.270.430.701.10183032841300.210.330.520.841.303050921001600.250.390.621.0016.05080641201900.300.460.741.2019.0801204871402200.350.540.871.402.20来源:互换性与测量技术根底 毛平淮 主编3.2 冲裁件的精度与粗糙度零件图上所注公差经查标准公差表 3-2 为 IT12 级,尺寸精度较低,一般冲裁完
17、全可以满足要求。冲裁件的经济公差等级不高于 IT11 级,一般落料公差等级最好低于 IT10 级。厚度在 1-2mm 的冲裁件剪断面外表粗糙度为6.3Ra / m 。该工件的尺寸精度为IT12,则满足工艺要求。3.3 确定工艺方案由上分析可知,该工艺过程只有落料一步,承受单工序模的冲裁工艺,一次冲压成形。模具构造承受固定挡料销和导料板对工件进展定位,刚性卸料方式,下方出料方式。4 冲压模具总体构造设计4.1 导向与定位方式导向形式:滑动导柱导套导向。定位方式:由于该模具承受的是条料,掌握条料的送进方向承受的是导料板,无侧压装置。掌握条料的送进步距承受固定挡料销定距。4.2 卸料方式卸料方式:刚
18、性卸料。利用固定卸料板,当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大,单边间隙取0.20.5t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的协作间隙应当小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。4.3 模架类型及精度序号单工序模1无导向简洁落料模2导板式简洁落料模3导柱式简洁落料模特点构造简洁,质量较小,尺寸较小,制造简洁,本钱低廉。但凸凹模间隙协作由压力机滑块的导向精度打算,不易校准,安装调整麻烦,磨具寿命低,工件精度差,操作也担忧全。仅适用于精度要求不高、外形简洁和批量不大的冲压件生产。导板模的导向精度比无导向模高,寿命长,使用安装简洁、操作安全。但制造比较简
19、单,由于受到热处理变形的影响,导板常常是不经淬火处理的,从而影响其使用寿命和导向精度。故导板模一般适用于生产外形比较简洁,尺寸不大和中小批量生产的工件。承受导柱导套导向会加大模具轮廓尺寸,使模具笨重,增加模具本钱;但导柱导套系圆柱形构造,制造不简单,简洁到达高的精度,且可进展热处理,使导向面具有高的硬度,还可制成标准件。故用导柱导套导向比导板牢靠,导向精度高,使用寿命长,更换安装便利,故在大批量生产中广泛承受导柱式冲裁模。综上分析该模具承受中间导柱模架,以凹模的周边尺寸选择标准模架。5 冲压模具工艺与设计计算5.1 排样设计与计算5.1.1 排样方式确实定依据材料经济利用程度,排样方法可以分为
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