垫片导正销定距级进模设计-冲压模具【含7张CAD图纸+PDF图】
喜欢这套资料就充值下载吧。资源目录里展示的都可在线预览哦。下载后都有,请放心下载,文件全都包含在内,【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】=喜欢这套资料就充值下载吧。资源目录里展示的都可在线预览哦。下载后都有,请放心下载,文件全都包含在内,【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】=
济源职业技术学院 毕 业 设 计 题目 垫片导正销定距级进模设计 系别 机 电 系 专业 模具设计与制造 班级 模具 0501 班 姓名 郭大庆 学号 05030105 指导教师 王小鹏 日期 2007 年 12 月 济源职业技术学院毕业设计 I 设计任务书 设计题目: 垫片导正销定距级进模设计 设计要求: 1. 垫片工艺性分析及冲裁方案的确定 2搭边值的确定 3压力中心的确定 4. 有关计算及模具设计 5. 模具制造工艺编制与装配 设计进度要求: 第一周: 搜集资料和确定题目 第二周: 工艺分析及冲裁方案的确定 第三周: 主要设计计算 第四周: 结构设计 第五周: 模具的整体设计 第六周: 校核、修改论文 第七周: 上交论文,论文答辩 指导教师(签名): 济源职业技术学院毕业设计 II 摘要 目前机械厂普遍采用线切割加工制造电器产品专用垫片的工艺,该生产工艺效率低, 成本高;本文提出采用模具来生产垫片的新工艺,并针对某机械厂一规格垫片设计了级 进模,该模具冲裁的设计难点主要是如何解决好零件中的小孔冲裁、确定模具结构、如 何进行模具的制造及冲裁方案选定等。 本文结合垫片的特点,通过采取给小凸模加保护套,在模具结构上选用倒装复合模 取代以往采用的正装复合模,这样废料不落在模具表面便于工人操作;在模具制造过程 中,为了提高凸模的韧性防止在使用过程中折断,采用 模具钢取代常规采用的12rnCMV 模具钢,并采用真空热处理,硬度取 ;在装配过程中为了提高凸模的稳12rC579HR 定性,凸模与凸模固定板的装配采用厌氧胶固定等措施,较好的解决了冲裁方案的确定、 模具结构选择、压力机头的选择与校核、凸、凹模刃口尺寸计算及结构设计、定位方案 设计、卸料方式的设计、模架的确定及模具设计制造困难等问题。 目前该模具已经制造试冲完毕,交付工厂使用且已经制造出上万个垫片,零件尺寸 精度比较高,效果良好,生产效率提高 10 倍以上,成本降低 5 倍以上,完全符合要求。 关键词:冲孔,落料,级进模 济源职业技术学院毕业设计 III 前言 模具,是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通 讯等产品中,6080的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品质量的 高低,因此,模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最 终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低,已成为衡量一个国家科技与产品制造水平 的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力,决定着一 个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和 长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表,已能生产部分新 型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面,已从电机、电器 铁芯片模具,扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在精密塑料 模具方面,已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精 密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模和及汽车后桥齿轮箱压铸模 及其他类型的模具,例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也 都达到了较高的水平,并可替代进口模具。 虽然如此,我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大 差距,这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设 计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大, 质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面 已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在轿车模具国产化进程中 前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。 有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平,但 总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在 一定差距,这说明我们还有相当长的一段路要走,同时也要求我们模具设计人员在工作 中要刻苦努力,不断创新,打造属于自己的品牌,所以需要我们更努力的去奋斗! 济源职业技术学院毕业设计 I 目录 摘 要 .II 前 言 .III 1 垫片图纸及设计要求 .1 1.1 零件图 .1 1.2 设计要求 .1 2 冲压工艺及模具设计 .2 2.1 零件冲裁工艺性分析 .2 2.2 确定冲压工艺方案 .2 2.3 模具结构的确定 .3 2.4 排样方案的确定及计算 .3 2.5 冲裁间隙的确定 .6 2.6 冲裁力和压力中心的计算 .6 2.7 工作零件刃口尺寸计算 .8 2.8 工作零件结构尺寸 .10 2.9 小孔冲裁小凸模的设计 .11 3 模具材料的选用及其他零部件的设计 .13 3.1 级进模的特点 .13 3.2 模具材料的选用 .13 3.3 定位零件的选择 .15 3.4 卸料、出件、导向方式的选择 .16 3.5 模架的确定 .17 3.6 连接与固定零件 .17 3.7 其它模具零件结构尺寸列表 .19 3.8 冲压机的选择 .19 4 模具总装配图及零件加工工艺 .21 4.1 模具总装配 .21 4.2 模具零件加工工艺 .23 5 模具的装配和冲裁模具的试冲 .25 5.1 模具的装配 .25 5.2 冲裁模具的试冲 .26 致 谢 .29 参考文献 .30 济源职业技术学院毕业设计 1 1 垫片图纸及设计要求 1.1 零件图 图 1.1 零件图 工件名称:垫片 生产批量:大批量 材 料:Q235-A 钢 材料厚度:1 m 1.2 设计要求 1、 设计一副级进模,要求操作维修方便; 2、 冲裁件的形状应能符合材料合理排样,减少废料; 3、 冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜过小; 4、 模具总寿命不低于 80 万冲次,刃磨一次寿命不低于 15000 冲次; 5、 冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离,受到模具强度的限制, 不能太小。 济源职业技术学院毕业设计 2 2 冲压工艺及模具设计 2.1 零件冲裁工艺性分析 1. 材料 钢为优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能。235Q 2. 工件结构 如图 1.1 所示,该零件结构形状简单对称,零件可分为冲孔 落料两部分,故考虑采用级进模冲压成形。 3. 零件有 2 个 的小孔,小孔冲裁是本设计的一个难点。8.5 4. 尺寸精度 (查极限测量P27 表 3.1)零件中 40.000.15 ,属m 于 IT12 级。 5. 孔与孔,孔与边缘之间的距离也满足要求。 6. 结论 可以冲裁。 2.2 确定冲压工艺方案 该零件包括落料和冲裁两个基本工序,可以用以下三个工艺方案 方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模生产; 方案二:落料冲孔复合冲压,采用复合模生产; 方案三:冲孔落料连续冲压,采用级进模冲压。 方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,成本较高而生产效率低, 难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较 高,但工件最小壁厚 接近凸、凹模许用最小壁厚 模具强度较差,3.5m3.2m 制造困难且冲压后成品保留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度, 操作不便。方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满 足要求,模具强度相对较高,寿命较长。 通过对上述三种方案分析比较,结合零件的设计要求及现有的冲床生产设 备,第一种、第二种方案不适于采用。该件的冲压生产采用方案三为佳,即采 用冲孔落料连续冲压的级进模。 济源职业技术学院毕业设计 3 2.3 模具结构的确定 复合模的结构可分为倒装式与正装式复合模两个,在选择模具结构时要根 据冲压件质量、生产批量、精度要求、方便操作等方面来确定。 正装式结构与倒装式结构比较: 正装式结构较适用于冲制材质比较软的或板料比较薄的平直度要求较高的 冲裁件,还可以冲裁孔边距离较小的冲裁件,但由于冲裁过程中冲片废料落在 模具下模的表面,每次冲裁工人必需先清理废料操作不便,而且正装式结构需 要三套卸料、顶料装置,制造装配不便。倒装式不宜冲裁孔边距离较小的冲裁 件,但倒装式复合模结构简单、又可以直接利用压力机的推杆装置进行推件, 卸件可靠,冲裁过程中的废料直接从模具下面被推出,便于操作,并为机械化 出件提供了有利条件,故应用十分广泛。 本设计初步确定选择倒装式结构,这种结构操作、维修较方便。 2.4 排样方案的确定及计算 排样原则 1. 提高材料利用率 对冲裁件来说,由于产量大,冲压的生产率高, 所以材料费用常会占冲件总成本的 60%以上,材料利用率是一项很重要的经济 指标。要提高材料利用率,就必须减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可 分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是工件的形状决定的,而工艺废料则 是由冲压方式或与排样方式所决定的。因此要提高材料利用率主要应从减少工 艺废料着手,设计出合理的排样方案,有时在不影响冲件使用性能的情况下,也 可适当改变冲裁件的形状。 2. 为了使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度,条料在冲裁过程中 翻动要少,在材料利用率相同或相近时应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。 它还可减小板料切次数,节省剪裁备料时间。 3. 使模具结构简单、模具寿命较长。 4. 排样应保证冲裁件的质量、对于弯曲件的落料,在排料时还应考虑板料 的纤维方向。 济源职业技术学院毕业设计 4 排样和板材方式的经济性分析 1. 排样是指冲件在条料,带料或板料上布置的方法。排样方法可分为有废 料排样法和少、无废料排样法。 2. 根据零件的外形与尺寸来看,本零件最适合的排样方法为有废料排样发 中的直排。 3. 排样时,冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边,它的作 用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以及保证条料有一定刚度,便于送材。 搭边值取决于以下因素: 1. 材料的硬度和厚度; 2. 排样的形式; 3. 条料的送料方法(是否由于侧压板); 4. 挡料装置的形式(包括挡料销,导料销和定距侧刃等形式)。 (一) 搭边值的确定 查冲压模具设计与制造P65 表 2.5.2,确定搭边值: 两工件间的搭边: 12am 工件边缘搭边: .5 (二) 送料步距的确定 送料步距 1202SDa 式中 平行于送件方向的冲件宽度 步距为: 2m (三) 条料宽度的确定 根据工件结构采用无侧压装置模具,因考虑到在送料过程中条料摆动量使 侧面搭边值减少,为了补偿侧面搭边值减少,条料宽度应增加条料可能的摆动 量。故按下式计算(冲压模具设计与制造P67 公式 2.5.5;2.5.6) 条料宽度 00(2)BDaC 0.6415 0.6m 济源职业技术学院毕业设计 5 式中 条料宽度方向冲裁件最大尺寸D 侧搭边值a 条料宽度的单向(负向)偏差,查冲压模具设计与制造P67 表 2.5.4 0.6m 导料板与最宽条料之间的间隙,其最小值查冲压模具设计与制造C P67 表 2.5.5 得 5 (四) 冲裁面积的确定 23/417/264Ar82m (五) 材料利用率的确定 一个步距内的材料利用率 为:/10%BS8465262 查 GB708-65 板材标准,宜选 9501m 每条钢板条数 (条)1/3n 每条板上工件数 (个)21(2)/43bas 式中 钢板宽度(即每条钢板长度)b950 每条钢板上总工件数 个。则128n总 板料利用率 2/0%ALB总 = 438956 6 即每张板材的材料利用率为 62% 根据设计计算确定后排样图如图 2.1 所示: 济源职业技术学院毕业设计 6 图 2.1 排样图 2.5 冲裁间隙的确定 凸、凹模具之间的冲裁间隙是冲裁过程的重要工艺参数。它对冲裁件断面 质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等都有较大的影响, 因此确定冲裁间隙非常重要,但严格说来,不存在一个同时满足所有理想要求 的合理间隙值。 一般冲裁间隙选取根据经验值来选用。电子、电器行业对制件断面质量和 尺寸精度要求较高,一般选用较小间隙值。 查表模具设计与制造P70 表 2.3.3 得 ,max0.14Zmin0.1Z 设计时初步选定间隙值为 0.1。 2.6 冲裁力和压力中心的计算 平刃口模具冲裁时,其理论冲裁力(N) 可按下式计算: FKLt 式中: 冲裁力 系数(一般取 1.3) 济源职业技术学院毕业设计 7 冲裁件周长Lm 材料厚度t 材料抗剪强度paM 但选择设备时,考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素,实际冲 裁力可能增大,所以应取 1.3FLt 冲裁件周长 80Lm 材料厚度 t 材料抗剪强度 Mpa3 故 LtF.1N3208 查下表得 ,5.,.txK 表 2.1 卸料力、顶件力、推件力系数 材料及厚度/ m卸 推K顶K 小于等于 0.1 0.0650.075 0.1 0.14 0.10.5 0.0450.055 0.065 0.08 0.52.5 0.040.05 0.055 0.06 2.56.5 0.030.04 0.045 0.05 钢 大于 6.5 0.020.03 0.025 0.03 铝、铝合金 0.0250.08 0.030.07 紫铜、黄铜 0.020.06 0.030.09 卸料力 、推件力 、计算式为:XFt0.531260 xKFN 7ttn 济源职业技术学院毕业设计 8 冲裁工艺总力 总F 31205617346xt N总 压力中心 由于该工件结构对称,所以压力中心在零件中心上。 2.7 工作零件刃口尺寸计算 在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法 及模具装配方法。结合该模具的特点,工作零件的形状相对比较简单,适宜采 用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,这种加工方 法可以保证这些零件各孔的同轴度,使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸 计算就按分开加工的方法计算。 由零件图可知,该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。外形 由落料获得, 和 由冲孔同时60.15m28.50.1m40.15m 获得,查下表得: 则 min0.1ZaxZaxi(4.). 表 2.2 初始双面间隙 、maxinZ 08、10、35 09M2、Q235 Q345 40、50 65nM材料厚 度 /tminZmaxinZmaxinZmaxinZmax 小于 0.5 极小间隙 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 济源职业技术学院毕业设计 9 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 由公差表查得: 为 IT12 级,取 ;28.501m0.75xm 为 IT14 级,取 。20.15.x 设凸、凹模分别按 IT6 和 IT7 级加工制造,则 冲孔: 0min()t tdx0.168.573m0.162min0()aatdZ .248.750. 落料: max0()aD.246.53 0.2498 min()tatDZ 0.165.0.97 校核: maxintZ0.16.024.10.m 济源职业技术学院毕业设计 10 (满足间隙公差条件)0.4.m 孔距尺寸: 8/Ld(40.1250.)m37 2.8 工作零件结构尺寸 落料凹模尺寸: 凹模厚度: (15)Hkbm0.462 式中 系数,考虑板料厚度影响见冲压模具设计与制造 P104 表k 2.9.5 4Km 实取凹模厚度: 30 凹壁厚度: (1.52)CH4 368m 实取凹模壁厚: 5 凹模板宽度 2Bbc6031m 实取 125 凹模长度 取L9 则凹模轮廓尺寸为 。51230 将凹模板作成簿型形式并凹模刃口形式选择:刃口强度较高,修模后刃口 尺寸不变。 济源职业技术学院毕业设计 11 图 2.2 落料凹模 2.9 小孔冲裁小凸模的设计 该零件模具设计关健是如何解决 2 个小孔冲裁问题,由于这个问题可以使 模具在冲裁中小凸模容易断裂的问题就暴露出来,最后经过查阅大量资料基础 上,经过对小凸模进行改进设计终于解决了这一难点。 (1)小凸模试模前的设计: 冲孔凸模尺寸: 外径:由前面刃口尺寸计算得: 0.168725m 凸模长度: 12Lht凸 4 式中: 凸模固定板厚度1h 板料厚度t 落料凹模厚度2 济源职业技术学院毕业设计 12 (2)试模具后改进设计: 因小凸模在试冲过程中易断,模具寿命不能满足客户的要求,为了解决这 一难点,查阅了大量资料, 冲压模具设计手册上推荐采用冲小孔的保护措施, 经过分析后,我认为这种方案不适合本模具设计所采用,因为该零件体积较小, 而孔较多,如果采取凸模加保护套措施,肯定要导致加工制造困难,为了解决 这一难点,我查阅了大量的资料,也想了很多方法,最终解决了这一难题。具 体做法如下: 采用台阶式凸模,把小凸模设计成台阶式凸模形式,台阶式凸模的优点: 1) 台阶凸模强度刚性较好,装配修模方便,其工作部分的尺寸由计算而得; 与凸模固定板配合部分按过渡配合( 或 )制造;最大直径的作用76/Hm76/ 是形成台肩,以便固定,保证工作时凸模不被拉出,另外这种结构冲小孔时稳 定也好。 2) 推件块兼作小凸模导向。为了提高小凸模的稳定性,增加刚度,可以把 推件块设计好,使凸模与推件块之间按 配合,当作凸模的导向,可使凸76/Hh 模的刚度大为增加。 3) 适当增加小凸模与凹模之间的间隙,把间隙由 0.04 增加到 0.05。因客 户对模具寿命要求比较高,刃磨一次冲次达 15000 次以上,如果间隙过小,会 增加冲裁力,冲裁力增加也会使小凸模的强度受影响,为此我特意查阅了西安 交通大学张娴如教授论文冲裁合理间隙的探讨 (选自电子工艺技术 1981) ,张教授认为我们设计时所采用的间隙都取自手册,而手册上间隙值一般 都取得较小,因此,在把所设计的零件控制在所符合的合理范围内,可以适当 的提高间隙值,这样,削除了侧面摩擦引起的附加载荷,改善了细长凸模的稳 定性,同时也会成倍的提高刃磨的冲裁次数,大大的提高模具寿命。 4) 对于小凸模为了提高小凸模的刚度和韧性,对小凸模的材料及热处理也 作了改变,用 模具钢的取代传统常采用的 ,并采用真空热处理12rnCMV12rC 取代传统的普通的热处理技术,因为在硬度的相同的情况下,用 制造12rnMV 的凸模比采用 制造的凸模韧性高几倍(常用模具材料及热处理技术r 1985,机械工业出版社) 。 济源职业技术学院毕业设计 13 3 模具材料的选用及其他零部件的设计 3.1 级进模的特点 模具类型分为三种分别是:单工序模、复合模和级进模。 单工序模又称简单冲裁模,是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序 的模具,如落料模、冲孔模、切断模、切口模等。 复合模是指在一次压力机的行程中在模具的同一工位上同时完成两道或两 道以上不同冲裁工序的模具。复合模是一种多工序冲裁模,它在结构上的主要 特征是有一个或几个具有双重作用的工作零件凸凹模,如落料冲孔复合模 中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。 级进模是一种工位多、效率高的冲模。整个工件的成形是 在连续过程中逐 步完成的。连续成形是工序集中的方法,可使切边、切口、切槽、冲孔、塑性 成形、落料等多种工序在一副模具上完成。根据冲压件的实际需要,按一定顺 序安排了多个冲压工序进行连续加工。它不但可以完成冲裁工序,还可以完成 成形工序,甚至装配工序,许多需要多工序冲压的复杂冲压件可以在一副模具 上完成,为高速自动冲压提供了有利条件。 级进模比单工序模生产效率高,减少了模具和设备的数量,工件精度较高, 便于操作和实现自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件,用简单模或复 合模冲制有困难时,可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大,制造较复 杂,成本较高,一般适用于大批量生产小型冲压件。 3.2 模具材料的选用 冷冲模用钢应具有的力学性能: a、应具有较高的变形抗力; b、应具有较高的断裂抗力; c、应具有较高的耐磨性及抗疲劳性能; d、应具有较高的冷热加工工艺性。 冷冲模零件材料选用原则: 要选择能满足模具工作要求的最佳综合性能的材料; 济源职业技术学院毕业设计 14 a、要针对模具失效形式选用钢材; b、要根据制品的批量大小,以最低成本的选材原则选材; c、要根据冲模零件的作用选择材料; d、要根据冲模精度程度选择钢材。 综合各种材料进行比较及材料的用途查下表可选择 为冷冲模工作零GrWMn 件所用的钢材。 表 3.1 冷冲模工作零件材料的选用 零件名称 使用条件 选用材料 形状简单,冲裁材料厚 度 小于等于 3 ,中tm 小批量生产的冲裁。 T8、T8A、T10、T10A 冲裁件厚度 t 小于等于 3 ,形状复杂,或冲裁 厚度 大于 3 的中小tm 批量冲裁。 Gr12、GrWMn、GGr15、G r12MoV 要求批量较大,使用寿 命较长的冲裁模。 W18Gr4V、Gr4W2MoV、W6 Mo5GrV2、YG15、YG20 凸模,凹模,凸凹模, 凸、凹模镶块,连续模, 侧刃凸模 需要加热冲裁模 3Gr2W8V、5GrNiMo、6Gr 4Mo3NiWV 选择说明:在选择冲裁凸模、凹模材料时,应根据模具的工作条件和失效 特点,量材而用。如形状简单、尺寸较小、受力较小的凸、凹模,只需要热处 理工艺适当。性能可以满足使用,生产批量不大时,可选用碳素工具钢,这样 可以降低成本;反之,就应该选用变形较小,耐磨性高的合金工具钢。对于大、 中型冲裁模,其材料成本是模具总成本 10%18%左右,故应选用变形小、耐磨 性高的合金工具钢较适宜。 济源职业技术学院毕业设计 15 表 3.2 冷冲模辅助材料的选用 零件名称 选用材料 热处理 硬度 HRC 上模座、下模座 HT2040HT254 7、ZG25、ZG35A3 、A5 模柄 A3、A5 凸模固定板、凸、 凹模固定板 A3、A5 侧面导板 45 淬火 4348 导柱 20 渗碳 0.81 5862 导套 20 淬火 5860 导正销、定位销 T7、T8 淬火 5256 挡料销、挡料板 45 淬火 4548 垫板、定位板 45、T7A 淬火 4348 螺母、垫圈 A3 固定螺栓、螺钉 A3、45 销钉 45 淬火 4548 顶杆、推杆 45 淬火 4348 3.3 定位零件的选择 定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或 工序件在模具上有正确的位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位: 一是在与条料方向垂直的方向上的限位,保证条料沿正确的方向送进,称为送 进导向;二是在送料方向上的限位,控制条料一次送进的距离(步距)称为送 料定距。对于块料或工序件的定位,基本也是在两个方向上的限位,只是定位 零件的结构形式与条料的有所不同而已。 属于送进导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板等;属于送料定距的 定位零件有用挡料销、导正销、侧刃等;属于块料或工序件的定位零件有定位 销、定位板等。选择定位方式及定位零件时应根据坯料形式、模具结构、冲件 济源职业技术学院毕业设计 16 精度和生产率的要求等。 级进模常采用导正销与挡料销配合使用进行定位,挡料销只起粗定位作用, 导正销进行精定位。因此挡料销的位置必须保证导正销在导正过程中条料有少 许活动的可能。使用导正销的目的是消除送进导向和送料定距或定位板等粗定 位的误差。冲裁中,导正销先进入已冲孔中,导正条料位置,保证孔与外形相 对位置公差的要求。导正销只要用于级进模,其特点和适用范围见冲压模具 设计与制造表 2.9.8。 3.4 卸料、出件、导向方式的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后,把冲件或废料从模具 工作零件上卸下来,以便冲压工作继续进行。通常,把冲件或废料从凸模上卸 下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置、弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置,固定卸料装置仅由固定卸料板构成,一般安装在下模的凹模上; 弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件(弹簧或橡胶)组成;弹性卸料 装置可安装于上模或下模,依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料,卸料力不太大但冲 压时可兼起压料作用,故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件;废料切刀 是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块,从而实现卸料的一种卸料零件。 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的 出件装置称为推件装置;把装在下模内的称为顶件装置。 综合考虑该模具的结构和使用方便,以及工件料厚为 1 ,相对较薄,卸m 料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产,所以采用下出件比 较便于操作与提高生产效率。 在冲压过程中,导向结构一般情况下直接与模架联系在一起,该模具采用 中间导柱的导向方式,提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,故该级进模 采用中间导柱的导向方式。 济源职业技术学院毕业设计 17 3.5 模架的确定 根据标准规定,模架主要有两大类:一类是由上模座、下模座、导柱、导 套组成的导柱模模架;另一类是由弹压导板、下模座、导柱导套组成的导板模 模架。导柱模模架按导向结构形式分为滑动导向和滚动导向两种。滑动导向模 架的精密等级分为 I 级和 II 级。按导柱的位置不同,又分为对角导柱模架、 中间导柱模架、四角导柱模架等结构。 根据本付模具的设计精度要求及冲裁方案的设计,该模具采用滑动模架中 的对角模架,精度选择为 I 级,这样可以更好保护小凸模的寿命,提高模具寿 命。查 GB/T2851.1-90 选取滑动导向对角导柱 标准模架一副。16029 3.6 连接与固定零件 (1)模柄 中小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑快上。模柄是作为上模 与压力机滑块连接的零件。对它的基本要求是:一要与压力机滑块上的模柄孔 正确配合,安装可靠;二要与上模正确而可靠连接。凸缘模柄,用 34 个螺钉 紧固于上模座,模柄的凸缘与上模座的窝孔采用 过渡配合。多用于较大76/Hjs 型的模具。模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 钢,其支撑面应垂直于模柄的轴线, 根据所选模架,选取标准模柄 压入式模柄一个,配合 过渡配406m76/js 合。 (2)固定板 将凸模或凹模按一定相对位置压入固定后,作为一个整体安装在上模座或 下模座上。模具中最常见的是凸模固定板,固定板分为圆形固定板和矩形固定 板两种,主要用于固定小型的凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度 的 0.60.8 倍,其平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同,但还应考虑紧固 螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合 、76/Hm ,压装后将凸模端面与固定板一起磨平。固定板材料一般采用 Q235 或76/Hn 45 钢。根据以上资料分别选取凸模固定板和凸凹模固定板各一块,厚度为 济源职业技术学院毕业设计 18 和 ,材料 T8A 钢,配合 过渡配合。20m476/Hm (3)垫板 垫板的作用是直接承受凸模的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模 座被局部压陷,从而影响凸模的正常工作。是否需要用垫板,可按下式校核: /pFA 式中: 凸模头部端面对模座的单位压力 ;()N 凸模承受的总压力 ;/ () 凸模头部端面支承面积( ) ;A2m2hHLH下 模垫上 模闭 45106350198 式中: 凸模长度, ;6m 凹模厚度, ; 凸模冲裁后进入凹模的深度, 。2h mh2 如果头部端面上的单位压力 大于模座材料的许用压力时,就需要加垫板;p 反之则不需要加垫板。选取垫板厚度 ,材料 45 钢。10m (4)螺钉与销钉 螺钉和销钉都是标准件,设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具 零件,一般选用内六角螺钉;销钉起定位作用 ,常用圆柱销钉、螺钉、销钉规 格应根据冲压力大小、凹模厚度等确定。 根据装配所需选取内六角螺钉 4 根, 6 根,850Mm830m 4 根, 3 根,销钉 2 根 2 根,材10Mm6061 料均为 45 钢。 济源职业技术学院毕业设计 19 3.7 其它模具零件结构尺寸列表 根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准 JB/T-6743.1-94,确定其 它模具模板尺寸列于下表: 表 3.3 模具零件结构尺寸 序号 名称 长宽高 材料 数量 1 垫板 12590451 2 凹模固定板 125948TA1 3 卸料板 1259045 钢 1 4 凸凹模固定板 125908TA1 根据模具零件结构尺寸,查 GB/T2851.1-90 选取滑动导向对角导柱 标准模架一副。16029 3.8 冲压机的选择 根据总冲压力 ,模具闭合高度,冲床工作台尺寸等,并结合现15FKN总 有设备,选用 JS-25 开式双柱可倾冲床,起主要工艺参数如下: 公称压力: 20 滑块行程: 65m 济源职业技术学院毕业设计 20 最大封闭高度: 270m 最大装模高度: 连杆调节量: 5 工作台尺寸(前后 左右):37056m 垫板尺寸(厚度 孔径): 2 模柄空尺寸: 406m 最大倾角: 3 模柄孔尺寸:直径 ,深度d5Lm 济源职业技术学院毕业设计 21 4 模具总装配图及零件加工工艺 4.1 模具总装配 通过以上设计,可得到如下图所示的模具总装图。模具上模部分主要由上 模板、垫板、凸模(3 个) 、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸 料,以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废 料和成品件均由漏料孔漏出。 条料送进时采用始用挡料销 7 作为粗定距,在落料凸模上安装两个导正销 5,利用条料上 孔作导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操8.5 作时完成第一步冲压后,把条料抬起向前移动,用落料孔套在固定挡料销 6 上, 并向前推紧,冲压时凸模上的导正销 5 再作精确定距。始用挡料销位置的设定 比理想的几何位置向前偏移 ,冲压过程中粗定位完成以后,当用导正销0.2m 作精确定位时,由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约 而完成精确0.2m 定距。用这种方法定距,精度可达到 。. 具体装配图如下: 济源职业技术学院毕业设计 22 图 4.1 装配图 1-模柄 2-螺钉 3冲孔凸模 4落料凹模 5导正销 6固定挡料销 7始 用挡料销 8固定螺钉 9定位销 10上模板 11下模座 12导柱 济源职业技术学院毕业设计 23 4.2 模具零件加工工艺 本副冲裁模,模具零件加工的关键在工作零件,固定板以及卸料板,若采 用线切割加工技术,这些零件的加工就变得相对简单。 落料凸模的加工工艺过程详见下表: 表 4.1 落料凸模的加工工艺过程 工序号 工序名称 工序内容 工序图(示意图) 1 备料 将毛坯锻成长方 体 62035 2 热处理 退火 3 刨 刨 6 面,互为直 角留单边余量 。0.5m 4 热处理 调质 5 磨平面 磨 6 面,互成直 角。 6 钳工划线 划出各孔位置线 7 加工螺钉孔、 安装孔及穿丝 孔 按位置加工螺钉 孔、销钉孔及穿 丝孔等 济源职业技术学院毕业设计 24 8 热处理 按热处理工艺, 淬火回火达到 5862HRC。 9 磨平面 精磨上、下平面 10 线切割 线切割,轮廓达 到尺寸要求。 11 钳工精修 全面达到设计要 求 12 检验 济源职业技术学院毕业设计 25 5 模具的装配和冲裁模具的试冲 5.1 模具的装配 根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,并 调整间隙、试冲、返修。具体装配见下表: 表 5.1 手柄级进模的装配 序 号 工序 工艺说明 1 凸、凹模预 配 (1)装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔,是否符合图 纸要求尺寸精度、形状。 (2)将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加 工均匀,不合适者应重新修磨或更换。 2 凸模装配 以凹模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板 7 的形孔中, 并拧紧牢固。 3 装配下模 (1)在下模座 1 上划中心线,按中心预装凹模 2、导料板。 (2)在下模座 1、导料 3 上,用已加工好的凹模分别确定其 螺孔位置,并分别钻孔,攻丝。 (3)将下模座 1、导料板 3、凹模 2、活动挡料销 13、弹簧 14 装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉。 4 装配上模 (1)在已装好的下模上放等高垫铁,再在凹模中放入 片,然后将凸模与固定板的组合装入凹模;0.12m (2)预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并 钻绞螺孔、销孔; (3)用螺钉将固定板组合、垫板 8、上模座连接在一起,但 不要拧紧; (4)将卸料板 5 套装在已装入固定板的凸模上,装上橡胶 9 和卸料螺钉 6,并调节橡胶的预压量,使卸料板高出凸模下 端约 ;1m (5)复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉; 济源职业技术学院毕业设计 26 (6)安装导正销 4、承料板 15; (7)切纸检查,合适后打入销钉。 5 试冲并调整 装机试冲并根据试冲结果作相应调整 5.2 冲裁模具的试冲 模具装配以后,必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计 和制造的不足,并找出原因给予纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理, 直到模具正常工作中冲出合格的制件为止。 冲裁模具经试冲合格后,应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、 使用压力机型号、制造日期等,并涂油防锈后经检验合格入库。 冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法见下表: 表 5.2 冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法 缺陷 产生原因 调整方法 冲件毛刺过大 1.刃口不锋利或淬火硬度不够 2间隙过大或过小,间隙不 均匀。 1修磨刃口使其锋利 2重新调整间隙,使其均匀。 冲件不平整 1凸模有倒锥,冲件从孔中 通过时被压弯。 2顶出件与顶出器接触零件 面积太小 3顶出件、顶出器分布不均 匀 1修磨凹模孔,去除倒锥现 象。 2更换顶出杆,加大与零件 的接触面积。 3.调整顶出件、顶出器使之分 布均匀 尺寸超差和形 状不准确 凸模、凹模形状及尺寸精度差 修整凸模、凹模形状及尺寸, 使其达到形状及尺寸精度要求。 凸模折断 1冲裁时产生侧压力 2卸料板倾斜 1在模具上设置挡块抵消侧 向力 2修整卸料板或使凸模增加 导向装置 济源职业技术学院毕业设计 27 凹模被胀裂 1凹模孔有倒锥度形象 2凹模孔内卡住废料 1修磨凹模孔,消除倒锥现 象。 2修低凹模孔高度 凸、凹模刃口 相咬 1.上、下模座、固定板、凹模、 垫板等零件安装基面不平行 2.凸、凹模错位 3.凸模、导柱、导套与安装基 面不垂直 4导向精度差,导柱、导套 配合间隙过大。 5卸料板孔位偏斜使冲孔凸 模位移 1调整有关两件重新安装 2重新安装凸、凹模,使之 对正。 3调整其垂直度重新安装 4更换导柱、导套 5调整及更换卸料板 冲裁件剪切断 面光亮带宽, 甚至出现毛刺 冲裁间隙过小 适当放大冲裁间隙,对于冲孔 模间隙加大在凹模方向上,对 落料间隙加大在凸模方向上。 剪切断面光亮 带宽窄不均匀, 局部有毛刺 冲裁间隙不均匀 修磨或重新调整凸模或凹模, 调整间隙保证均匀。 外型与内孔偏 移 1在连续模中孔与外形偏心, 并且所偏的方向一致,表明侧 刃的长度与布局不一致。 2连续模多件冲裁时,其它 孔形正确,只有一孔偏心,表 明该孔凸凹模相对位置有变化。 3复合模孔形不正确,表明 凸凹模相对位置有偏移。 1加大(减小)侧刃长度或磨 小(加大)挡料块尺寸 2重新装配凸模并调整其位 置使之正确 3更换凸(凹)模,重新进 行装配调整合适。 济源职业技术学院毕业设计 28 送料不畅通, 有时被卡死 1两导料板之间的尺寸过小 或有斜度 2凸模与卸料板之间的间隙 太大,致使搭边翻转而堵塞。 3导料板的工作面与侧刃不 平行,卡住条料,形成毛刺大。 1粗修或重新调整装配导料 板 2减小凸模与导料板之间的 配合间隙,或重新调整浇注卸 料板孔。 3重新调整装配导料板,使 之平行。 4修整侧刃及挡块之间的间 隙,使之达到严密。 卸料及卸料困 难 1卸料装置不动作 2卸料力不够 3卸料孔不畅,卡住废料。 4凹模有锥度 5漏料孔太小 6推杆长度不够 1重新装配卸料装置,使之 灵活。 2增加卸料力 3修整卸料孔 4修整凹模 5加大漏料孔 6 加长打料杆 济源职业技术学院毕业设计 29 致谢 伴着晨钟迎着暮鼓外加几个不眠之夜,终于看到了胜利的曙光听到了成功 的歌声,毕业设计审核通过定稿了。 回头曲颈看一看从接到题目到现在成功定稿的这一段路程,我不禁感慨万 千,因为这一段看似短暂但是走上去坎坷万千的路,不仅滴满了我的心血而且 还洒满了我的指导老师王小鹏老师和同学们的汗水,没有他们无私的帮助, 我就无法扬起顺利的帆,成功及时的靠岸,摘去这胜利的果实。 毕业设计的目的主要是培养我们运用所学理论知识和专业知识来分析和解 决模具设计中所出现的一系列问题。本次的设计是三年来学习过程中涵盖面最 广的一次设计,它不仅体现了我们对模具的设计,更重要的是让我们三年来所 学知识应用到了实践中,使我明白了在今后设计过程中的一般步骤和方法。 通过本次设计,我学会了如何对零件进行合理分析;如何就级进模零件的 各种不同的公差要求相应的设计出一套完整的模具来满足加工零件的需要。同 时,在本次设计过程中还了解了如何编写技术文件,正确使用设计手册。更培 养了我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作态度,从而实现了从一名学生 到工程技术人员的过渡。 总之,本次设计让我受益匪浅,各方面的能力都有了提高,但由于本人设 计能力有限,再加上实践能力和经验不足,设计中难免有不足之处,错误难免, 恳请各位老师批评指正。不过通过本次设计使我各方面的能力都得到了很大提 高,为今后工作和学习奠定了坚实的基础,我认为这才是最重要的。 郭大庆 2007 年 12 月 济源职业技术学院毕业设计 30 参考文献 1 张超英.冲压模具与制造.北京:化学工业出版社,2003.6 2 罗学科.模具识图与制图.北京:化学工业出版社,2003.6 3 韩洪涛.机械制造技术.北京:化学工业出版社,2003.7 4 万本善.实用冲模结构图解与冲压新工艺详图及常用数据速查速用手册.北 京:科大电子出版社,2004.8 5 李铭杰.冲模设计应用实例.北京:机械工业出版社,2003.8 6 王立刚.冲模设计手册.北京:机械工业出版社,2002.5 7 郭书彬.最新冲压新工艺新技术与冲模设计图集及典型疑难实例应用手册. 北京:机械工业出版社,2003.9 8 王芳.冷冲压模具设计指导.北京:机械工业出版社,1998.10 9 罗德春.冲模设计应用实例.北京:机械出版社,1999.5 10 王秀凤、万良辉.冷冲压模具设计与制造.北京:北京航空航天大学出版社, 2005.4 11 成虹.冲压工艺与模具设计.北京:高等教育出版社,2006.7 12 杨玉英.崔令江.实用冲压工艺及模具设计手册.北京:机械工业出版社, 2005.1 13 彭建生.模具设计与加工速查手册.北京:机械工业出版社,2005.7 14 徐政坤.冲压模具及设备.北京:机械工业出版社,2005.1 15 余最康.冷冲压模具设计与制造.南京:江苏科技出版社,1985.6 济源职业技术学院毕业设计 31 济源职业技术学院毕业设计(论文)意见表 指导教师意见: 教师签字: 年 月 日 评阅人意见: 评阅人签字: 年 月 日 答辩委员会意见: 成绩评定: 答辩组长签字: 年 月 日
收藏
编号:20430923
类型:共享资源
大小:948.99KB
格式:ZIP
上传时间:2021-03-20
40
积分
- 关 键 词:
-
含7张CAD图纸+PDF图
垫片
导正
销定距级进模
设计
冲压
模具
cad
图纸
pdf
- 资源描述:
-
喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有,,请放心下载,,文件全都包含在内,,【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】
============================================喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有,,请放心下载,,文件全都包含在内,,【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】
============================================
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。