垫板冷冲压模具设计及主要零件加工工艺过程卡的编制.docx
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1、目录摘要1绪 论3第 1 章 工件分析4第 2 章 零件的工艺分析52.1构造与尺寸2.2精度52.3材料55第 3 章 确定冲裁工艺方案6第 4 章 确定模具总体构造方案74.1模具类型74.2操作与定位方式74.3卸料与出件方式74.4模架类型及精度74.5凸模设计7第 5 章 工艺设计计算85.1排样设计与计算85.2 计算冲压力与压力中心,初选压力机95.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差11第 6 章 设计选用零件、部件,绘制模具总装草图136.1 凹模设计136.2 凸模设计146.3 凸凹模的设计166.4 定位零件186.5 卸料与出件装置186.6 模架及其它零件的选用21第 7
2、 章 压力机的校核257.1公称压力257.2滑块行程257.3行程次数257.4工作台面的尺寸257.5滑块模柄孔尺寸257.6闭合高度25第 8 章 模具主要零件加工工艺规程的编制268.1 冲压模具制造技术要求268.2 总装工艺268.3 加工要求28总 结29致 谢30参考文献31摘要该垫板外形简洁,构造对称。设计内容从零件工艺性分析开头。首先,确定该模具类型为倒装式落料、冲孔复合模;接着,做工艺计算,计算出冲压力、压力中心、选择压力机。然后,依据计算出确定模具的凸、凹模尺寸和外形。最终,设计其他零部件并对压力进展校核,无问题后绘图,完成设计。经过分析,只需 2 道工序落料和冲孔,通
3、过挡料钉进展 2 次加工将零件生产出来。当中使用导正销可以确保孔位精度和生产率。关键词:垫板;凸模;凹模,倒装复合冲裁模ABSTRACTThe plate shape is simple, the structure is symmetrical. Design content part manufacturability analysis from the beginning. First, we determine the mould for flip chip type blanking, punching compound die;Then, do process calculatio
4、n, calculate the impact pressure, the pressure center, choose to press. Then, according to calculate the mould of convex and concave die size and shape. Finally, the design of other parts and the stress checking, no problem after drawing, complete the design.Through the analysis, just 2 steps blanki
5、ng and punching,through keep-off nail for processing the parts produced twice. Use of guide pin can ensure a hole accuracy and productivity.Keywords: plate; Punch; Die, inversion compound blanking die绪 论冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分别,从而获得所需外形和尺寸的工件冲压件的成形加工方法。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。冲压加工是借助于常规或专
6、用冲压设备的动力,使板料在模具里直承受到变形力并进展变形,从而获得肯定外形,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料金属或非金属批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进展;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。与其它加工方法相比,冲压加工在很多方面都有很多优点。(1) 冲压加工的生产效率高,且操作便利,易于实现机械化与自动化。(2) 冲压的
7、质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3) 冲压能加工尺寸范围大且外形简单的零件,其强度和刚度均较高。(4) 冲压的切屑碎料少,消耗的材料比较少,本钱也低。第 1 章 工件分析如图 1 所示零件:垫扳生产批量:大批量材料:08Ft=2mm第 2 章 零件的工艺分析2.1 构造与尺寸零件对称形状硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查冷冲压工艺及模具设计表 3-8,可得该工件冲孔的最小尺寸为 1.3t,该工件的孔径为:61.3t=1.32=2.6。由于该冲裁件的冲孔边缘和工件外形的边缘不平行,故最小孔边距应大于材料的厚度 t,该工件的空边距(20)t=2,(10)t=2,均适宜于冲裁加工。2.2
8、精度改零件是自由尺寸,按 IT14 级的工件尺寸公差,查表得各尺寸公差分别为: 零件外形:58,38,30,16,8零件内形:6孔心距:180.215,利用一般冲裁方式可以到达零件图样要求。2.3 材料08F,属于碳素构造钢,查冷冲压工艺及模具设计附表 1 可知抗剪强度 =260MPa,断后伸长率=32。该材料的塑性和弹性好,所以其冲裁加工的性能高。依据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进展冲裁加工。第 3 章 确定冲裁工艺方案该零件需要落料、冲孔两道工序,可选用 3 种工艺方案: (a)单工序模生产:先落料,再冲孔(b)复合模生产:落料冲孔复合冲压(c)级进模生产用:冲孔落料连续冲压该零件构
9、造单一对称,考虑到生产效率,应当用复合冲裁或者级进冲裁。采选用复合冲裁的话,生产出的零件好,效率也高,并且依据合理的方案能生产出较好的零件。经分析得出,该零件应当用复合冲裁工艺方案。第 4 章 确定模具总体构造方案4.1 模具类型依据零件的冲裁工艺方案,承受倒装式复合冲裁模。利用凹凸模不需要顶出装置,操作也比较简洁,所以用倒装复合冲裁模。4.2 操作与定位方式通过合理安排生产,用手工送料方式不仅能批量生产,还能降低模具本钱。从零件材料等方面考虑,可以用导料板来导向,用固定挡料销来挡料,协作导正销来固定送料位置,确保零件精度。承受使用挡料销来保证首件冲裁的正确定距,从未提高材料的利用率。4.3
10、卸料与出件方式用弹性卸料来卸料,弹性卸料装配通过橡皮的弹力来卸料,卸料力小,但可能够压料,确保其外表的平面度。冲件和废料用凸模直接在凹模洞口推出工件,操作便利,效率高。4.4 模架类型及精度为了到送料和操作的便利,用后侧式导柱模架,使用导柱和导套导向。其零件精度要求低,冲裁间隙小,可用 I 级模架精度。4.5 凸模设计凸模的构造形式与固定方法:落料凸模刃口局部是非圆形的,凸模与固定板的加工,用固定台阶式,中间台阶与凸模固定板间以 H7/m6 过渡协作,用台肩挡住凸模,卸料时,不会从凸模固定板中被拉出。安装局部用便于加工的长圆形,使其和凸模固定板固定。第 5 章 工艺设计计算5.1 排样设计与计
11、算零件外形近似矩形,轮廓尺寸为 5830。考虑操作便利并为了保证零件精度,用直排有废料排样,如以下图图 1查冷冲压工艺及模具设计表 3-13,工件的搭边值 a=2,沿边的搭边值a1=2.2。级进模送料步距为 S=30+2=32mm条料宽度按表 3-14 中公式计算:B -0=(Dmax+2a1)-0查表 3-15 得:=0.6 B=58+22.2=62.4由零件图近似算得一个零件的面积为 1354.8 2,一个进距内的坏料面积BS=62.432=1996.8 2。因此一个进距内的材料利用率为:=A/BS100=67.8查冷冲压工艺及模具设计附表 3 选用板料规格为 71020232。横裁时,剪
12、切条料尺寸为 62.4。一块板可裁的条料为 32,每间条可冲零件个数 22 个零件。则一块板材的材料利用率为:=nA0/A100=22321354.8/7102023100=67.2纵裁时,剪切条料尺寸为 62.4。一块板可裁的条料为 11,每条可冲零件个数62 个零件,则一块板材的材料利用率为:=nA0/A100=11621354.8/7102023100=59.2依据以上分析,横裁时相对纵裁时的材料利用率较高,可承受横裁。5.2 计算冲压力与压力中心,初选压力机冲裁力:依据零件图可算得一个零件外周边长度: L1=16+8+28+382=162.27内周边长度之和: L=23=18.84 查
13、冷冲压工艺及模具设计附表 1 可知:MPa;查冷冲压工艺及模具设计附表 3 可知:Kx=0.05,KT=0.055. 落料力:F 落=KL1 t T=1.3162.272260=109.69KN冲孔力:F 孔=KL2 t T=1.362260=12.74KN卸料力: Fx=KxF 落=0.05109.69=5.48KN推件力:依据材料厚度得凹模刃口直壁高度 h 为 6, 故:n=h/t=3FT=nKtF 孔=30.05525.47=4.20KN总冲压力:F= F 落+ F 孔+Fx+ FT则 F=109.69+12.74+5.48+4.20=132.11KN应选取的压力机公称压力:25t. 因
14、此可初选压力机型号为 J23-25。确定模具构造及尺寸后,应对压力机的闭合高度,模具安装尺寸校核,来确定压力机的规格。确定压力中心:画出凹模刃口,建立如下图的坐标系:由图可知,该外形关于 X 轴上下对称,关于 Y 轴左右对称,则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点 O。该点坐标为0,0。5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差由于模具间隙较小,固凸、凹模承受配作加工为宜,由于凸、凹模间存在着间隙,导致落下的料和冲出的孔具有锥度。落料件的尺寸相像于凹模刃口尺寸,而冲孔件的尺寸相像于凸模刃口尺寸。所以算凸模和凹模刃口尺寸的时候,应按落料与冲孔分别进展。在确定模具刃口尺寸和其制造公差时,应当满足以下条件
15、:落料以凹模尺寸做为基准,先要确定凹模刃口的尺寸;凹模刃口尺寸在用的时候会因磨损而增大,所以落料件的根本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸,而落料凸模的根本尺寸则按凹模根本尺寸减最小初始间隙;冲孔以凸模尺寸做为基准,先确定凸模刃口的尺寸,凸模尺寸在用的曙光会因磨损而减小,所以冲孔件的根本尺寸应为工件尺寸公差所在范围之内的较大尺寸,而冲孔凹模的根本尺寸则按凸模根本尺寸加最小初始间隙;凸模和凹模其制造公差,因工件的要求确定,一般取比工件精度高 23 级的精度,由于凹模比凸模的加工教难,凹模比凸模小一级。a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损状况分类计算:)凹模磨损后增大的尺寸,按冷冲压工艺及模具设计公式:
16、DA=(Dmax-X);计算,得 A=/4,制件精度由于 IT14 级,得 X=0.558:DA1 =(58-0.50.74 )=57.6338:DA2=38-0.50.62=37.6930:DA3=30-0.50.52=29.74 16:DA4=16-0.50.43=15.7858:DA5=8-0.50.36=7.18)凹模磨损后,其不变的尺寸,按冷冲压工艺及模具设计的公式:CA=Cmin+X0.5A: 取 A=/4 ,其制件精度为 IT14 级,所以 X=0.5180.215:Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375冲裁间隙影响冲裁件质量,一般冲裁时,间隙对
17、冲裁力没有太大影响,可是间隙对卸力和推件力的影响比较大。间隙影响模具寿命。间大小影响摩擦的大小, 多余间隙一般取大一点的,从而使冲裁力和模具寿命提高。查冷冲压工艺及模具设计表 3-3 可知 Zmax=0.360 ,Zmin=0.246 对应的凸模因按凹模实际尺寸来配作,确保最小合理间隙是 0.246mm冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形,可按冷冲压工艺及模具设计公式dT=(dmin+x)计算,取 T=/4,制件精度应当取 IT14 级所以 X 取 0.5 12:dT1=(6+0.50.30)=6.15第 6 章 设计选用零件、部件,绘制模具总装草图6.1凹模设计凹模的构造形式和固定方法:凹模承受
18、矩形板状构造和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内,其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命,其值可查冷冲压工艺及模具设计表 3-23。凹模刃口的构造形式:由于冲件的批量比较大,凹模有磨损,要保证冲件的质量,凹模刃口应用直刃壁构造,刃壁高度为 6mm, 漏料局部沿刃口轮廓单边增大0.5 mm凹模轮廓尺寸确实定:查冷冲压工艺及模具设计表 3-24,得:K=0.28;查冷冲压工艺及模具设计表 3-25,得:s2=36; 凹模厚度 H=ks=0.2858=16.24 B=s+2.54.0H=58+2.54.016.24=98.6122.96 L=s1+2s2=30+236=102 依
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