φ80带凸缘底孔圆筒件外壳的冲压模具设计-复合模含31张CAD图
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摘 要本次毕业设计的内容是用模具生产外壳,并且制定出相关的工艺路线,设计出生产所用模具。工艺路线主要包括落料、拉深、冲孔、切边三道工序,设计其模具,适合实际生产。冲压工艺的选择是在查阅了相关资料和对产品外形成尺寸进行了仔细分析的基础上制定出来的;冲压模具的设计综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性和复杂程度等诸多因素;产品毛坯的展开尺寸计算是在方便计算又不影响零件成型的前提下转化为熟悉的模型进行的。模具的主要部分零件给出了相应的尺寸计算,同时给出了详细的零件结构设计,并附有相应的零件图,最后根据零件结构设计和生产零件的要求生成了总装配图。关键词: 落料 拉深 切边,冲孔,装配图,复合模,工艺目 录摘 要2序 言4第一章、模具工艺分析及工艺方案的确定61.1.冲压成形工艺分析61.1.1.明确设计任务,收集相关资料61.1.2.冲压工艺性分析71.2.冲压工艺方案的制定及模具结构类型7第二章、模具主要工艺设计参数计算82.1.毛坯尺寸和主要参数的计算8第三章、设计前计算103.1.确定排样裁板方式及材料利用率103.1.1.排样方式103.1.2.搭边与料宽103.1.3.裁板方法113.1.4.材料的利用率113.2.确定冲模类型及结构形式123.3.工序压力、压力中心的计算和压力机的选择123.3.1.工序压力的计算123.3.2.冲压力计算123.4.计算模具压力中心143.5.压力机的选择153.6.压力机的校核163.6.1.闭合高度的校核163.6.2.工作台面尺寸的校核163.6.3.滑块行程的校核16第四章、模具主要工作部分尺寸计算174.1模具主要工作部分的设计174.1.1.落料拉深模174.1.2.模架的选用204.1.3.切边冲孔模214.1.4.模架的选用244.2.计算模具主要工作部分的刃口尺寸254.2.1.刃口尺寸的计算原则254.2.2.刃口尺寸的计算及公差的确定254.3.冲裁间隙的调整27第五章、模具总装28设计总结29参考文献30序 言 模具是机械制造中技术先进、影响深远的重要工艺装备,它具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等优点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器等行业,更是汽车制造的四大工艺之一。模具工业是国民经济的基础工业,受到国家和企业的高度重视,发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”的说法,由此可见其受重视的程度。在当代,“模具就是经济效益”的观念已经被越来越多的人接受。模具的技术水平在很大程度上取决于人才的整体水平,而模具技术水平的高低,又决定着产品的质量、经济效益以及新产品的开发能力,因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说,发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用,并持续提高效率,特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展,并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。 我国冲压模具无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。模具制造技术迅速发展,已成为现代制造技术的重要组成部分。在现代化工业进程中,模具的地位及其重要性越来越被人们所重视,一个国家模具工业技术水平的高低,直接代表着这个国家工业设计制造水平的技术水平,它在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程。 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行;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。与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。冲模制造是根据模具结构、模具材料、尺寸精度、形位精度、工作特性和使用寿命等项要求,综合考虑各方面的特点,并充分发挥现有设备的一切特长,正确选择加工方法和装配方法,选出最佳加工方案,制定出合理的冲模加工工艺规程的过程。第一章、模具工艺分析及工艺方案的确定1.1.冲压成形工艺分析1.1.1.明确设计任务,收集相关资料冲压工艺设计应在研究设计任务,分析设计题目,了解原始数据和工作条件,明确设计内容和要求的条件下,收集调查研究并掌握有关设计设计的原始资料的基础上的基础上进行,做到有目的的设计,避免盲目性。工艺设计的原始资料主要包括如下内容:图1 产品图 (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。技术条件应明确合理。由此可对拉深件的结构,尺寸大小,精度要求以及装配关系,实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,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,采用的技术措施和达到的技术经济效果会不同。 (4)工艺装备大批量的的采用专用夹具,标准附件,标准刀具和万能量具,靠划线和试切法达到精度要求。1.1.2.冲压工艺性分析 (1)材料:选取外壳所用的材料为GB710-65,经查询,此标准为老标准,现已用新标准GB1323,优质碳素结构钢代替,本次课题设计选择10#钢,其具有良好的冲压性能和拉深性能。(2)结构形状:冲裁件内,外形要尽量避免尖锐清角。该工件为带凸缘形拉深件,拉深高度不大。预计一次拉深能够实现,不过具体拉深系数需要经过计算得出结果。 1.2.冲压工艺方案的制定及模具结构类型确定工序数量的基本原则是:在保证工件加工质量,生产效率和经效益的前提下,工序数量应尽可能地减少。该零件精度要求较高,故采用复合模。该零件加工需先落料,然后拉深,然后切边,冲孔等4道工序,现考虑实际模具设计数量太多,建议采用复合模,冲压工序中,落料和拉深可以复合,切边和冲孔可以复合,所以,本次设计建议选用这两个复合模来设计。工序少,模具成本低,冲压次数少,冲压成本也降低,比较合理。第二章、模具主要工艺设计参数计算2.1.毛坯尺寸和主要参数的计算零件图如下图所示, 该零件加工需先落料,然后拉深,该零件为典型的凸缘拉深件,根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。拉深件毛坯展开尺寸,通常按毛坯面积等于制件面积的原则确定。拉深件的毛坯尺寸,很难预先精确地计算,这是因为拉深件壁部在拉深过程中厚薄程序,随毛坯退火与否、压边力的大小、凸凹模间隙以及变形程度等因素有关。因此难以保持拉深件完全均匀一致的高度,通常需要修边,将不平齐的部分切去。所以在计算毛坯之前,要在拉深件上增加切边余量。根据工件相对凸缘直径d/d=110/78=1.41,查表的修边余量为3.5,切边余量通过切边模切除,保证产品外圆直径。所拉深时凸缘直径为110+3.5+3.5=117。拉伸R角一致,所以计算产品展开尺寸 公式是DD=dd3.44dr+4dH其中 D展开尺寸d凸缘直径,117mm, d拉深直径,80-2=78mm,r拉深圆角,r3H拉深高度,49 经过实际计算DD=dd3.44dr+4dH =117117-3.44783+47849 =28172.04D=167.84此尺寸目前是待定,取整数167,在实际生产时需调节。展开图纸如下图所示:图2 展开图拉深次数的确定判断能否一次拉深H/d=49/78=0.628(t/D) 100=1.2 m=d/D=0.467根据以上数据查表得首次拉深系数m1=0.47,由于m10.467(实际拉深系数),从拉深系数看,不能能一次拉深成型,如果采用液压机生产,液压机的压速慢,有缓冲过程,可以实现一次拉伸,所以本次设计可以采用一次拉深成型,采用合适的液压机调试模具,选择合适的下顶压力。第三章、设计前计算3.1.确定排样裁板方式及材料利用率3.1.1.排样方式冲压件在配料上的布置方式称为排样。合理的确定产品的排样方式、坯料形式及尺寸,能够提高产品质量、材料利用率、冲压效率和模具寿命,同时便于冲压操作。 按照材料的利用情况,排样方式分为三种: (1)有废料排样 产品与产品之间、产品与坯料边缘之间均有搭边。 (2)少废料排样 仅在产品与产品(或产品与坯料边缘)之间有搭边 (3)无废料排样 产品与产品之间、产品与坯料边缘之间均无搭边。根据零件图可以选取少废料排样。这种排样利用率高,用于某些精度要求不是很高的冲裁件排样。按照产品在坯料上的布置方式分类,排料方式可以分为直排、斜排、多排、对排、混排等。根据零件图可以选取为直排排样。3.1.2.搭边与料宽搭边是指排样时产品与产品之间、产品与坯料之间留下的余料。它可以补偿坯料的定位误差,保证模具具有足够的强度,使条料具有足够的刚度,以便送料。综合考虑材料的力学性能和厚度,及零件的外形尺寸和排样方式,初步选取搭边值为工件间a1=1.5mm,工件侧面a=1.8mm。图3 零件排样图条料宽度的选取原则:最小条料宽度要能够保证冲裁件周边有足够的搭边值。最大条料宽度要保证冲裁时在导料板之间顺利送行并与导料板之间有一定的间隙。条料在模具上每次送进的距离称为送料步距(简称为步距或进距)其大小为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。条料宽度 b=D+2a=167mm+21.8mm=170.6mm送料步距 s=D+a=167mm+1.5mm=168.5mm3.1.3.裁板方法 板材规格选用2mm1250mm1000mm 设每张钢板裁板条数为n,为了操作方便采取横裁: n=1000/170.6=5条,余147mm 每条裁板上的工件数为n,得: n=(B-a)%S =(1250-1.5)/168.5=7个,余118.1mm 每张钢板上的工件总数 n=57=35个 B钢板宽度1250mm3.1.4.材料的利用率材料的利用率是指产品的实际面积与所用坯料面积的百分比,即: K=F/ F100% =(n)/(4LB)100% =(353.14167)/(410001250)100% =61.3% K 材料利用率 ; F 产品的实际面积(mm2); F 坯料面积(mm2); L 钢板长度 1000mm;3.2.确定冲模类型及结构形式冲压工艺性分析之后拟定冲压工艺方案时选择复合模,因为零件的几何形状简单对称,所以复合模结构相对简单,操作方便,能够直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸件可靠方便,模具类型为少废料落料拉深复合模,切边冲孔复合模。3.3.工序压力、压力中心的计算和压力机的选择3.3.1.工序压力的计算已知工件的材料为10#钢,是优质碳素结构钢,其力学性能如下:=260340Mpa, =300440Mpa, =210Mpa。(查4表1-1)3.3.2.冲压力计算在冲压模具设计时,冲压力是指落料力、卸料力、拉深力、压边力、切边力、冲孔力、推件力和顶件力的总称。它是冲压时选择压力机,进行模具设计时校核强度和刚度的重要依据。对于落料拉深模(1)落料力的计算 KLt =1.3Dt =1.33.141672340N =463551.92N 463.55KN 落料力(KN); K 安全系数,一般可取K=1.3; L 冲裁轮廓周长(mm);直径167的圆 T 料厚(mm);2mm 材料的抗剪强度(Mpa);=260340Mpa (2)卸料力的计算 = =0.04463.55KN 18.542KN 卸料力(N); 卸料力系数(查1表3-11); F 冲裁力(N); (3)拉深力的计算 = =3.148024401N =221056N 221.056KN 拉深力(N); 首次拉深修正系数(查1表5-10); 材料抗拉强度(Mpa); (4)压边力的计算 圆筒形件拉深时压边力 =p =167-(80+22)2.5N =40884.76N 40.88KN 首次拉深凹模圆角半径; P 单位压边力(查1表5-9); 第一次拉深时的压边力(N); 所以落料拉深模总冲压力为F=463.55+18.542+221.056+40.88=744.028KN。对于切边冲孔模(1)切边力的计算 KLt =1.3Dt =1.33.141102340N =305333.6N 305.33KN 切边力(KN); K 安全系数,一般可取K=1.3; L 冲裁轮廓周长(mm); T 料厚(mm); 材料的抗剪强度(Mpa);(2)冲孔力计算 KLt =1.3Dt =1.33.14(20+46.5)2340N =127684.96N 127.69KN(3)卸料力的计算 = =0.04305.55KN 12.2KN 卸料力(N); 卸料力系数(查1表3-11); F 冲裁力(N); 所以切边冲孔模总冲压力为F=305.33+127.69+12.2=445.22KN。 3.4.计算模具压力中心冲压力合理的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有曲柄的冲模来说,虚实压力中心通过曲柄的中心线。以便于冲模平稳工作,减少导向件的磨损,从而提高模具的寿命。由于该工件的毛坯和各工序工件均为轴对称图形,而且只有一个工位,因此压力机的中心必定与制件的几何中心重合,所以模具的压力中心就在圆心部位,无需再次计算。3.5.压力机的选择压力机的公称压力必须大于或等于冲压力。计算总冲压力原则上只计算同时发生的力。拉深力出现在落料力之后,因此最大冲压力出现在冲裁阶段,模具采用弹性卸料装置和上出料方式。落料拉深模=+=744.028KN切边冲孔模=+=445.22KN对于浅拉深,落料,冲孔、切边等施力行程较小的冲压工序,可以直接选用公称压力大于所需冲压力总和的压力机,对于深拉深、深弯曲等施力行程较大的冲压工序,应按所需工艺力小于或等于压力机公称压力50%60%的条件选取压力机。从满足冲压力要求看,落料拉伸模,选择100T液压机,切边冲孔模可以初选630KN规格的压力机 JC2363 (查2表3-1),其主要技术参数为: 公称压力: 630KN 滑块行程: 120mm 最大封闭高度: 360mm 封闭高度调节量: 90mm 工作台尺寸: 480mm710mm 工作台垫板尺寸: 250mm 模柄孔尺寸: 50mm80 mm 工作台厚度: 90mm 垫板厚度: 90mm 最大倾斜角: 30 电动机功率: 5.5KW3.6.压力机的校核3.6.1.闭合高度的校核四柱液压机,行程高,无需校核,冲床闭合高度校核如下:所选60T压力机的最大闭合高度为360mm,闭合高度调节量为90mm,垫板高度为90mm,所以: 360mm-90mm=270mm本次设计模具,切边冲孔模见CAD图纸,闭合高度为H=237mm。 5mm=355mm 280mm如果模具高度满足H5,即能满足要求,本次设计的模具,闭合高度都不能满足要求,需要增加等高铁。3.6.2.工作台面尺寸的校核所选压力机工作台尺寸为 :前后480mm,左右710mm ,模具外形尺寸为D=200-220mm,分别选择16#,12#中间圆形导柱标准模架,模具底座外形尺寸为:落料拉深模,选用16#中间导柱模架,其前后360mm,左右520mm,切边冲孔模,选用12#中间导柱模架,其前后270mm,左右380mm,根据工作台面尺寸一般应大于模具底座尺寸5070mm,其工作台孔径尺寸为D=250mm,大于废料尺寸,可以漏料,所以工作台尺寸满足要求。3.6.3.滑块行程的校核滑块行程应保证能够方便地放入毛坯和取出零件,对于拉深工序,滑块行程应大于零件高度的2倍,零件高度2=51mm2=102mm,所选压力机的滑块行程为120mm,所以滑块行程满足要求。第四章、模具主要工作部分尺寸计算4.1模具主要工作部分的设计本设计采用落料拉深,切边冲孔复合模,4.1.1.落料拉深模首先要考虑凹凸模的壁厚是否过薄,本次设计凹凸模的最小壁厚查表(查1表3-16)为43.5mm,满足最小壁厚a1.2t=2.4mm的要求,能够保证强度,所以采用复合模。(1)落料凹模高度的确定落料凹模高度为 H=KS (8mm) =(0.18167)mm=30.06mmS垂直于送料方向的凹模刃壁件最大距离(mm);K凹模厚度系数,考虑板料厚度的影响得凹模孔壁至凹模边缘的最小距离=2S=60.12mm 送料方向的凹模长度 L=(167+260.12)mm=287.24mm根据 GB2858.481,并考虑总体布局,选择圆形凹模板,尺寸为D =280mm,刃口高度选择80mm,材料采用Cr12MoV,工作部分热处理硬度为5558HRC,结构图如下:图4 落料凹模 送料方向的凹模刃壁间最大距离(mm); 送料方向的凹模孔壁至凹模边缘的最小距离(mm); (2)拉深凸模的设计根据工件外形并考虑加工,将凸模设计成带肩台阶式圆凸凹模,一方面加工简单,另一方面又便于装配与修模,采用车床加工,与凸模固定板的配合按H7/m6。材料选用Cr12MoV,淬火硬度为5862HRC,凸模长度 L= =18mm+30mm+(0mm+49mm) =97mm凸模固定板厚度(mm);压边圈高度(mm);Y附加长度,包括凸模刃口修磨量(取为0mm),凸模进入凹模的深度;具体结构如下:图5 拉深凸模 (3)依据凹模尺寸,查国标GB2858.681,选择圆形垫板尺寸为DH=280mm10mm,材料为45钢, 热处理硬度4348HRC。(4)卸料装置的设计卸料装置采用刚性导料板装置,以方便卸料,由于卸件力较小。导料板内孔每侧与凸模保持间隙距离0.15mm,导料板周界尺寸与凹模周界尺寸一样,厚度根据冲裁件料厚和导料板厚度取18mm,选择圆形导料板,其尺寸为DH=280mm18mm,导料板采用45钢制造。结构简图如下:图6 导料板导料板上设置4个螺钉孔沉孔,与凹模连接,公称直径为11mm,沉孔17mm深10mm。导料板中间加工槽,方便条料进出自如,留下足够的行程空间,定位销与导料板之间需要留3-4毫米空间,方便继续送料。 (5)固定板设计凸模的固定方式有直接固定在模座、用固定板固定和快换式固定三种固定方式,这里选用固定板固定,固定板与凸模为过渡配合(H7/n6),根据GB2858.581及凹模尺寸选取凸模固定板尺寸DH=280mm18mm。同理,选择凹凸模固定板尺寸为DH=280mm18mm。(6)为了防止拉深时起皱,需用压边圈,压边圈与凸模的单面间隙选为0.2mm,与凹模的单边间隙取0.2mm,压边圈采用Cr12MoV钢制造,热处理硬度为5558HRC,高度选为25mm。(7)凸凹模设计结合工件外形并考虑加工,将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换,采用车床加工,与凸凹模固定板的配合按H7/m6,材料采用Cr12MoV,工作部分热处理淬硬6064HRC,其高度为: L= =26mm+49mm =74mm 退料板厚度; 凹凸模工作高度;结构图如下: 图7 凹凸模(8)模柄的设计 模柄选择压入式模柄,材料选用45#,热处理硬度4348HRC,依据模具设计尺寸,参考GB2862.190,选用B型。4.1.2.模架的选用模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时上下模座之间的距离,它应与压力机的装模高度相适应,从生产量、模具结构、产品规格和操作方便等方面考虑,选择16#滑动导向中间导柱圆形模架,查GB/T 2851.690,所选模架具体参数如下:凹模周界:280mm闭合高度(参考)最小:245mm闭合高度(参考)最大:280mm上模座 数量1 规格:520mm360mm45mm下模座 数量1 规格:520mm360mm55mm导柱 数量2 规格:40mm180mm 45mm180mm 导套 数量2 规格:40mm140mm55mm 45mm140mm60mm导柱与导套结构从标准中选取,尺寸由模架中的参数决定。导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时,导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm,而下模座底面与导柱底面的距离应为12mm。导柱与导套之间的配合为H7/h6,导套与上模座之间、导柱与下模座之间采用过渡配合H7/m6。导柱与导套材料采用20钢,热处理硬度为(渗碳)5662HRC。上下模座材料采用HT200。模具的实际闭合高度为: H=上模座厚度+垫板厚度+凸凹模+顶料板+凸凹模固定板+下垫板+下模座厚度+材料厚度 =45mm+20mm+75mm+30mm+18mm+10mm +55mm+2mm =255mm4.1.3.切边冲孔模本次设计凹凸模的最小壁厚查表(查1表3-16)为4.75mm,满足最小壁厚a1.2t=2.4mm的要求,能够保证强度,所以采用复合模。(1)切边凹模高度的确定切边凹模高度为 H=KS (8mm) =(0.20110)mm=22mmS垂直于送料方向的凹模刃壁件最大距离(mm);K凹模厚度系数,考虑板料厚度的影响得凹模孔壁至凹模边缘的最小距离=2S=44mm 送料方向的凹模长度 L=(110+244)mm=198mm根据 GB2858.481,并考虑总体布局,选择圆形凹模板,尺寸为D =200mm,刃口高度选择40mm,材料采用Cr12MoV,工作部分热处理硬度为5860HRC,结构图如下:图4 切边凹模 送料方向的凹模刃壁间最大距离(mm); 送料方向的凹模孔壁至凹模边缘的最小距离(mm); (2)凸凹模的设计根据工件外形并考虑加工,将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模,一方面加工简单,另一方面又便于装配与修模,采用车床加工,与凸模固定板的配合按H7/m6。材料选用Cr12MoV,淬火硬度为5862HRC,凸模长度 L= =18mm+18mm+(2mm+15mm) =53mm凸模固定板厚度(mm);卸料板厚度(mm);Y树脂高度,包括凸模刃口修磨量(取为0mm),凸模进入凹模的深度;具体结构如下:高度取55mm图5 切边凸凹模(3)依据凹模尺寸,查国标GB2858.681,选择圆形垫板尺寸为DH=200mm8mm,材料为45钢, 热处理硬度4348HRC。(4)卸料装置的设计卸料装置采用弹性卸料装置,以方便卸料,由于卸件力较小。卸料板内孔每侧与凸模保持间隙距离0.15mm,卸料板周界尺寸与凹模周界尺寸一样,厚度根据冲裁件料厚和卸料板厚度取18mm,选择圆形卸料板,其尺寸为DH=200mm18mm,卸料板采用45钢制造,淬火硬度为4348HRC。结构简图如下:图6 卸料板卸料板上设置3个螺钉平衡固定。 (5)固定板设计凸模的固定方式有直接固定在模座、用固定板固定和快换式固定三种固定方式,这里选用固定板固定,固定板与凸模为过渡配合(H7/n6),根据GB2858.581及凹模尺寸选取凸模固定板尺寸DH=200mm18mm。同理,选择凹凸模固定板尺寸为DH=200mm18mm。(6)模柄的设计 模柄选择压入式模柄,材料选用45#,热处理硬度4348HRC,依据模具设计尺寸,参考GB2862.190,选用B型。4.1.4.模架的选用模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时上下模座之间的距离,它应与压力机的装模高度相适应,从生产量、模具结构、产品规格和操作方便等方面考虑,选择12#滑动导向中间导柱圆形模架,查GB/T 2851.690,所选模架具体参数如下:凹模周界:200mm闭合高度(参考)最小:200mm闭合高度(参考)最大:240mm上模座 数量1 规格:380mm270mm40mm下模座 数量1 规格:380mm270mm45mm导柱 数量2 规格:32mm180mm 35mm180mm 导套 数量2 规格:32mm140mm45mm 35mm140mm50mm导柱与导套结构从标准中选取,尺寸由模架中的参数决定。导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时,导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm,而下模座底面与导柱底面的距离应为12mm。导柱与导套之间的配合为H7/h6,导套与上模座之间、导柱与下模座之间采用过渡配合H7/m6。导柱与导套材料采用20钢,热处理硬度为(渗碳)5662HRC。上下模座材料采用45钢,热处理硬度为调质2832HRC。模具的实际闭合高度为: H=上模座厚度+垫板厚度+冲头固定板+凹模+凸凹模+下垫板+下模座厚度刃口深度 =40mm+8mm+18mm+70mm+50mm+8mm+45mm2mm =237mm4.2.计算模具主要工作部分的刃口尺寸4.2.1.刃口尺寸的计算原则 (1)刃口尺寸应保证能冲出合格工件由于落料件的实际尺寸基本与凹模刃口尺寸一致,设计落料模,切边模时应以凹模尺寸为基准。因此,落料模,切边模应先决定凹模的尺寸,间隙取在凸模上,用减小凸模尺寸来保证合理的间隙。冲孔模的尺寸取决于凸模,因此,冲孔模应先决定凸模尺寸。间隙取在凹模上,用增大凹模尺寸来保证合理的间隙。 (2)刃口磨损一些仍能冲出合格件考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸变大,设计模具时其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸;刃口磨损后尺寸变小,设计模具时其刃口基本尺寸应接近或等于冲件的最大极限尺寸。 (3)设计模具时应取最小合理冲裁间隙 随着凸模与凹模磨损量的不断增大,冲裁间隙也会不断增大。所以模具设计时冲裁间隙应取其允许的最小值。 (4)考虑冲件精度与模具精度之间的关系,选择模具制造公差时,既要保证冲件的精度要求又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高23级。采用分别制造法制造凹凸模。4.2.2.刃口尺寸的计算及公差的确定(1)落料刃口尺寸的计算: =(167.2-0.50.4)mm =167mm =(167-0.2)mm =166.8mm 、分别为落料凹、凸模刃口尺寸; D落料件外径的最大极限尺寸; 冲裁件制造公差; X磨损系数,其值在0.51之间,与冲裁件精度等级有关; 最小初始双面间隙; 、分别为凹、凸模的制造公差,取=0.6() =0.4();(2)切边刃口尺寸计算=(110.15-0.50.3)mm =110mm =(110-0.20)mm =109.8mm (3) 拉深部分凹凸模尺寸的计算: =(80.1-0.50.2)mm =80mm (80-4.4)mm =75.6mm 其中,拉深模的圆角半径=2mm,=2mm; 、 分别为拉深凹、凸模尺寸; 拉深件制造公差; Z凹凸模间隙,Z=(22.2)t,取Z=2.1t; X磨损系数,其值在0.51之间,与冲裁件的精度等级有关; 、别为拉深凹、凸模的圆角半径; 查8表3-2得,落料凹模制造公差等级选择IT8级,凸模制造公差等级选择IT7级。4.3.冲裁间隙的调整对于冲裁模,即便模具零件的加工精度已经得到保证,但是在装配时,如不能保护冲裁间隙仍然会影响制件的质量和模具的使用寿命。第五章、模具总装 (1)把组装上了凸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,拆去凸模固定板,在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并攻丝,重新将凸模固定板置于下模座上并找正,用螺钉紧固,钻孔,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凹凸模上,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,按卸料板上螺孔位置在模座上钻锥窝,然后拆开,按锥窝钻孔。 (3)在凹凸模固定板的弹簧孔中装入卸料弹簧,将卸料板套入凹凸模;用(1)中同样的方法配钻垫板和上模座上的螺钉孔,推杆孔,然后依次将垫片和卸料板、凹凸模、凹凸模固定板的组合部件装入上模座,用紧固螺钉固定,打入销钉定位。 (4)在落料凹模上装入挡料销,将推件块装入落料凹模,并将推杆装入固定板上的推杆孔,用紧固螺钉将落料凹模与凸模固定板固定,钻孔,打入销钉定位。设计总结通过本次毕业设计我熟悉了冲压模具的整个设计过程,掌握了冷冲压模具设计的方法和步骤,了解了在做冲压模具之前首先要对产品的结构形态,模具的结构形态以及产品的工艺性进行合理的分析,才能设计出更合适模具,节约成本的同时还能保证加工零件的精度要求。其次,考虑好产品的批量以及精度要求以及材料的造价;最后完成产品的模具设计、模具的装配图、零件图。掌握了冷冲压模具设计的基本技能,如计算,绘图,查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等,通过本次毕业设计,使自己各方面知识都有所提高。与此同时,也思考了以后的工作心态和生活态度。我们即将离开校园、投入到工作中,不知的困难和自己的奋斗目标总是在激励自己不放弃,勇敢向前,通过设计中发现的问题、也给自己敲响了警钟、事物每天都会有变化、一成不变只会让历史的车轮碾得粉碎。为了未来的精彩、加油加油、不屈不挠才会有突破、毕业了、也是一个新的开始、奋斗的日子开始了、每天都会很精彩、加油! 参考文献1、 陈剑鹤 吴云飞模具设计基础.机械工业出版社200932、 朱江峰 闫志波冲压成型工艺与模具设计华中科技大学出版社201263、 虞建中模具制造工艺人民邮电出版社200844、 杨櫂 陈国香机械制造与模具制造工艺学清华大学出版社200655、 翁其金 徐新成冲压工艺与冲模设计机械工业出版社2004.7,2011年6月第1版6、 付宏生冷冲压成形工艺与模具设计制造化学工业出版社,2005.3,2005年3月第1版7、 钟玉斌冲压工艺与模具设计机械工业出版社,2000.5,2000年5月第1版8、 阳勇冷冲压工艺与模具设计北京理工大学出版社,2010.8,2010年8月第1版9、 韩英淳简明冲模设计手册上海科学技术出版社,2006.11,2006年11月第1版10、蒙以嫦 梁艳娟冲压模具设计与制造北京理工大学出版社,2010.4,2010年4月第1版11、吴伯杰冲压工艺与模具电子工业出版社,2004.6,2004年7月第1版12、韩进宏互换性与技术测量机械工业出版社,2007.7,2011年1月第1版13、刘朝儒 吴志军机械制图高等教育出版社,2006.12,2006年12月第5版第 29 页 共 29 页
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