2326 插片零件冲孔落料模的设计
2326 插片零件冲孔落料模的设计,零件,冲孔,落料模,设计
河南机电高等专科学校学生毕业设计(论文)中期检查表学生姓名 蔡华光 学 号 0312201 指导教师 原红玲课题名称 插片零件冲孔落料模设计难易程度 偏难 适中 偏易选题情况工作量 较大 合理 较小任务书 有 无开题报告 有 无符合规范化 的要求外文翻译质量 优 良 中 差学习态度、出勤情况 好 一般 差工作进度 快 按计划进行 慢中期工作汇报及解答问题情况优 良 中 差中期成绩评定: 所在专业意见:负责人: 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学 生 姓 名 : 蔡华光 学 号: 0312201 设计(论文) 题目:插片零件冲孔落料模的设计 起 迄 日 期: 2006 年 4 月 1 日 5 月 20 日 指 导 教 师: 原红玲 发任务书日期: 2006 年 5 月 10 日毕 业 设 计任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的:本次的插片零件设计来源于冲压模具设计与制造。达到的目的:巩固所学专业知识和熟练操作计算机的能力,同时也认识到了自己在各方面的不足,需要改进和向虚心地别人学习请教。2本毕业设计课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):课题内容:设计一套零件为插片的冲孔复合模。插片零件 材料 10 钢 料厚:1mm1.冲压零件的工艺分析 2.冲压工艺方案的确定 3.主要设计计算 4.模具总体设计 5.模具总装配和调试所在专业审查意见:负责人: 年 月 日系部意见:系领导: 年 月 日前 言本设计根据从事冲压模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求,是符合大专模具设计专业的毕业生毕业设计需要所编写的,将冲压成形原理、冷冲压成形工艺与模具设计及模具制造工艺等三门关联课程的内容有机的融合,介绍了冲压成形工艺及模具设计与计算方法,同时在模具设计内容中融汇了冲压模具的不同加工方法、加工工艺及装配工艺,对初学冲压模具模设计者有一定的参考价值。本设计共分四章,分别对设计题目的、设计意义、要求及现状与发展趋势,零件工艺性分析,工艺方案的确定、模具结构形式及冲压设备的选择,主要工艺参数计算,选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸,模具的总体装配,模具工作零件的加工工艺等几方面进行了阐述。本设计在设计过程中得到了原红玲、翟德梅、杨占尧、于智宏、等几位指导老师的大力支持和帮助,再此表示诚挚的感谢,由于编者水平有限,收集资料困难,如果有不尽人意的地方,恳请读者不吝赐教,提出改进意见。编 者:蔡华光2006年5月河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕业设计/论文设计/论文题目:插片零件冲孔落料模的设计 班 级: 模具 032 班 姓 名: 蔡华光 指导老师: 原红玲 完成时间: 2006.5.10 毕业设计(论文)成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字毕业设计/ 论文任务书题目:插片零件冲孔落料模的设计内容:(1)支架 2 结构工艺分析;(2)绘制模具总装图一张(A1 图) ;(3)画出非标零件图(两张手工绘图) ;(4)编写设计说明书一份;(5)编制主要零件加工工艺过程卡;原始资料:1 工件名称:插片零件 2 工件简图:如图 01 所示3 生产批量:大批量4 材料:10 钢5 材料厚度:1mm 插 片 零 件 材 料 :10钢 料 厚凸模加工工艺过程卡产品型号 零(部)件图 号 凸模机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称共(1)页第(1)页材料牌号 Cr12MoV毛坯种类圆棒料料毛坯外型尺寸26mm55mm每个毛坯可制件数 1每台件数 1 备注工时工序号 工序名称工 序 内 容车间 工段 设备工 艺 装 备 准终 单件01 锻造 消除毛坯组织缺陷,改善其力学性能。 锻造车间 空气锤 钳子、卡尺 0.25h02 退火改善毛坯的切削加工性及消除热加工的组织缺陷。煤气炉钳子8h03 车削 进行粗加工,留精加工余量及研磨量。 车床 夹具、卡尺 0.504 调质按热处理工艺,淬火、回火达到5862HRC。调质炉钳子10h05 磨削 进行精加工,留研磨量。 加工中心 夹具、卡尺 3h06 研磨进行研磨使得零件达到零件图上各项要求。砂布 千分尺 15h07 检验 对零件进行复查 0.5h设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数更该文件号凹模加工工艺过程卡产品型号 零(部)件图 号 凹模机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称共(1)页第(1)页材料牌号 Cr12MoV毛坯种类圆棒料料毛坯外型尺寸957525每个毛坯可制件数 1每台件数 1 备注工时工序号 工序名称工 序 内 容车间 工段 设备工 艺 装 备 准终 单件01 锻造 消除毛坯组织缺陷,改善其力学性能。 锻造车间 空气锤 钳子、卡尺 0.25h02 退火改善毛坯的切削加工性及消除热加工的组织缺陷。煤气炉钳子8h03 粗刨刨六面到88mm71mm21mm 互为直角。牛头刨床夹具、卡尺 0.5h04 热处理 调质 调质炉 钳子 10h05 磨平面 磨光六面,互为直角 磨床 尺子 粉笔 3h06 钳工划线 划出各孔位置线,型孔轮廓线 画针 夹具、卡尺 0.5h07 孔位加工 按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔钻床 夹具 0.5h08 热处理 按热处理工艺,淬火、回火达到 6064HRC 5h09 磨平面 磨光上、下平面 磨床 砂布 千分尺 2h10 线切割 图纸切割型孔达到尺寸要求火花机0.5h11 钳工精修全面达到设计要求 1h12 检验 设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数更该文件号 河南机电高等专科学校毕业设计开题报告学生姓名:蔡华光 学 号: 0312201 专 业: 模具设计与制造 设计题目:插片零件冲孔落料模的设计 指导教师: 原红玲(老师 ) 2006 年 4 月 1 日开题报告填写要求1开题报告(含“文献综述” )作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3 “文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,本科学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇(专科生不少于 10 篇,不包括辞典、手册) ;4有关年月日等日期的填写,应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002 年 4 月 26 日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告文 献 综 述一.模具行业发展现状(一)国内模具发展状况改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来,随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展,模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中国模具工业协会统计,1995年我国模具工业总产值约为145亿,而2003年已达450亿左右,年均增长14%。另据统计,我国(不含台湾、香港、澳门地区)现有模具生产厂点已超过20000家,从业人员有60万人,模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见,我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求,特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇,无疑也面临着更大的挑战。在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具 CAD/CAE/CAM 技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低,CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高,许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距,这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求,因而需要大量从国外进口(二)国外模具发展状况模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发展,计算机技术,信息技术,自动化技术等先进技术不断向传统制造技术渗透,交叉,融合,对其实施改造,形成先进制造技术。国外经过几十年的现代化改造,无论在工业装备上,模具设计和制造上,生产工艺和技术上,还是在产品品种规格、生产规模和质量等方面都得到了飞速发展,尤其是美国、俄国、德国、日本、法国、意大利、捷克、奥地利、瑞士等国的模具生产的发展水平达到了相当高的程度。国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。世界钢铁的生产尚不能满足交通运输轻量化对冲压件的需求,有必要新建若干条现代化大、中型冲压生产线。 二、未来冲压模具制造技术发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短” 、 “精度高” 、 “质量好” 、 “价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项:(1)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术;(2)高速铣削加工;(3)模具扫描及数字化系统;(4)电火花铣削加工;(5)提高模具标准化程度;(6)优质材料及先进表面处理技术;(7)模具研磨抛光将自动化、智能化;(8)模具自动加工系统的发展。三.课题启发在设计过程中遇到了种种专业知识的困难,也正好从设计去复习,巩固和弥补自己在专业课上所犯的错误。在冷冲模具方面的横向发展,牵扯到了一门门专业课程的连接。做一次冷冲模具毕业设计,加大了我对知识的渴求,进一步证明了自己还有许多的知识还没学到家,需要加倍努力去掌握书本上的专业知识和到生产实践中去感受。模具设计的奥妙在于自己耐心的细心探讨,在于自己深入地研究。设计文献有:1.冲压模具设计与制造高等教育出版社, 刘建超、张宝忠主编2.冷冲压模具设计指导机械工业出版社, 王芳主编3.冲压工艺与模具 电子工业出版社, 吴伯杰 主编4.冲压手册 机械工业出版社, 王孝培主编5.模具设计与制造简明手册上海科学技术出版社,冯炳尧、蒋文森主编6.冷冲压成形工艺与模具设计机械工业出版社, 付宏生 主编 7.公差配合与技术测量机械工业出版社, 薛彦成主编8.冲压技术与模具设计机械工业出版社, 马正元、韩启主编9.模具制造技术 翟德梅主编10.冲模设计手册模具手册之四 机械工业出版社 冲模设计手册编写组编著 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告本课题的研究思路(包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段(途径)及进度安排等):本课题研究的思路如下:1.冲压零件的工艺分析;2.冲压工艺方案的确定;3.主要设计计算;4.模具总体设计;5. 主要零部件的结构设计;6.模具总装配和调试由于本人能力有限,本课题主要采取查阅相关设计手册和文献及向指导老师请教等来完成该课题。模具总装配图的绘制参考冲压图册来完成。该课题的进度安排如下:1冲压零件的工艺分析0.5 天2冲压工艺方案的确定2 天3主要设计计算1 天4模具总体设计3 天5主要零部件的结构设计2 天6模具总装配和调试2 天7电子文档的制作5 天8模具装配图及零件图的绘制7 天9其他7 天 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告指导教师意见:1对“文献综述”的评语:2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测:指导教师: 年 月 日所在专业审查意见:负责人: 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书插图清单1. 图 1:插片零件图 32. 图 2:插片零件展开图 63.图 3:排样图 74.图 4:压力中心图 105. 图 5:凸模固定图 156.图6: 装配图 20河南机电高等专科学校毕业设计说明书表格清单1. 表1 卸料橡胶设计计算表 182. 表2 冲孔凸模加工工艺过程表 223. 表 3凹模加工工艺过程表 22河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 1 页 共 28 页插片零件冲孔落料模的设计绪论大学三年的学习即将结束,毕业设计是在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习其中最后一个实践环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在学校的近三年学习中,已完成了模具专业教学计划中所要求的理论课程。在毕业前夕,通过毕业设计的实践环节,进行已学知识的全面总结和应用,提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。毕业设计其目的在于巩固所学知识,熟悉有关资料,树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养实际工作能力。通过设计,使我在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、零件结构设计、编写技术文件和阅读技术文献等方面受到一次综合训练。毕业设计要达到的具体要求是:1.系统总结,巩固过去所学的基础知识和专业课知识。2. 运用所学知识解决模具技术领域内的实际工程问题,以此进行综合知识的训练。3.通过某项具体工程设计和实验研究,达到多种综合能力的培养,掌握设计和科研的基本过程和基本方法。4.提高和运用与工程技术有关的人文科学,价值工程和技术经济的综合知识。改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着我国经济的迅速发展,采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来,随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展,模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中国模具工业协会统计,1995年我国模具工业总产值约为145亿,而2003年已达450亿左右,年均增长14%。另据统计,我国(不含台湾、香港、澳门地区)现有模具生产厂点已超过20000家,从业人员有60万人,模具河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 2 页 共 28 页年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见,我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求,特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇,无疑也面临着更大的挑战。我做的是冷冲压模具设计,冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得需要零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工,所以称为冷冲压。冷冲压与其他加工方法相比,具有独到的特点,所以在工业生产中,尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冷冲压加工产品零部件,如汽车、拖拉机、电器、仪表、电子、国防以及日用品等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重相当大。不少过去有铸造、锻造、切削加工方法制造的零件,现在已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工制造,大大提高了生产效率,降低了成本。可以说如果在生产中不广泛采用冲压工艺,许多工业部门的产品要提高生产率,提高质量,降低成本,进行产品的更新换代是难以实现的。在大学三年的课程学习和课程、生产实习,我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识,对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解,达到了学习的目的于模具设计这个实践性非常强的设计课题,我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习,我对于模具特别是冲压模具的设计步骤有了一个全新的认识,丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识,而对于模具的制造工艺更是有了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下,同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍,设计中,充分利用和查阅各种资料,并与同学进行充分讨论,尽了最大努力做毕业设计。在设计的过程中,虽然有一定的困难,但在指导老师的细心指导、同学间的讨论和自己的努力下,自信会完满的完成毕业设计任务。由于我的水平有限,而且缺乏经验,设计中难免会出现疏漏和不妥之处,敬请各位老师指正。设计者:蔡华光2006 年 5 月 8 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 3 页 共 28 页第 1 章 工艺分析该制件形状比较复杂,尺寸较小,厚度适中,大批量,属普通冲压件,但有几点应注意;1.12mm 孔壁与制件边缘距离仅为 4mm,5mm 与制件边缘距离为 2.5 mm;2.制件为非对称弯曲,控制偏移是关键;3.制件较小,从安全考虑,要采取适当的取件方式;4.有一定的批量,应重视模具材料的结构的选择,保证一定的模具寿命。原始资料:工件名称:插片零件工件简图:如(图 01)所示生产批量:大批量材料:10 钢材料厚度:1mm 图 (01)插 片 零 件 材 料 :钢 料 厚河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 4 页 共 28 页第 2 章 工艺方案的确定在冲裁工艺性分析的基础上,根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。确定工艺方案首先要考虑的问题是确定冲裁的工序数,冲裁工序的组合以及冲裁工序顺序的安排。冲裁工序数一般容易确定,关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序。冲裁工序的组合方式可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。所使用的对应模具为单工序模、复合模、级进模。由1得,一般组合冲裁工序比单工序冲裁生产效率高,加工的精度等级高。冲裁工序顺序的组合方式可根据下列因素确定:1根据生产批量来确定;2根据冲裁件尺寸和精度等级来确定;3根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定;4根据模具制造安装的难易和成本的高低来确定;5根据操作是否方便和安全来确定;综上所述。对于一个冲裁件,可以得出多种工艺方案。必须对这些方案进行比较,选取在满足冲裁件质量要求与生产率的前提下,模具制造成本较低,模具寿命较高,操作较方便及安全的工艺方案。根据制件工艺性分析,基本工序有落料、冲孔、弯曲三种。按其先后顺序组合,可得如下五种方案:方案 1落料弯曲冲孔,单工序冲压;方案 2落料冲孔弯曲,单工序冲压;方案 3冲孔切口弯曲落料,单件复合冲压;方案 4冲孔切口弯曲切断落料,两件连冲复合;方案 5用一个冲孔落料复合模再加一个弯曲模进行生产;方案 1、2 属于单工序冲压,由于此制件为大批量生产,尺寸较小,这两种方案,生产效率低,操作也不安全,故不宜采用。方案 3、4 属于复合冲压,由于制件的结构尺寸小,复合模装配较困难,强河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 5 页 共 28 页度也会影响,寿命不高;又因冲孔在前,落料在后,以凸模插入材料和凹模内进行落料,必然受到材料的切向流动压力,有可能使 5mm 及 12mm 凸模纵向变形,因此采用复合冲压,除解决了操作安全性和生产率等问题外,又有新的难题,因此使用价值不高,也不宜使用 。方案 5 是先用复合模进行冲孔落料然后再进行弯曲,既解决了方案 1、2 的问题,又不存在方案 3、4 的难点,故此方案最为合适。第 3 章 工艺设计31 计算毛坯尺寸311 相对弯曲半径:相对弯曲半径:弯曲半径与弯曲件材料厚度之比,公式如下: =1/10.5tR/式中 R弯曲半径(mm);t毛坯厚度(mm);可见,制件属于圆角半径较大的弯曲件,应先求弯曲变形区中性层曲率半径(mm) 。312 中性层的位置计算根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。中性层与曲率半径 表示。由1的通常中性层的位置计算用下列经验公式确定:=R+xt式中 R弯曲半径(mm);t毛坯厚度(mm);x中性层位移系数,查得 x=0.32;=(1+0.321)mm=1.32mm由于圆角半径较大(R0.5t)的弯曲件毛料长度计算公式l = + = 0直l弯l018河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 6 页 共 28 页式中 l 弯曲件毛料展开长度(mm);0 弯曲各段直线长度总和(mm);直l 弯曲件各弯曲部分中性层展开长度之和(mm);弯l = + =14.5+20.5mm=35(mm)直lABCD = 3.141.32=1.98 mm弯l0189l =(35+1.98) mm37 mm0因此得出弯曲前冲孔落料复合模制出的制件图如(图 02)所示。插 片 零 件 展 开 图 图 ( 02)计算冲压件毛坯面积:S=11.520+10.510+1/2(10 +5 )-22(6 +2.5 )2=398.585mm河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 7 页 共 28 页第 4 章 冲孔落料复合冲裁模的设计4.1 冲压件的工艺分析该制件形状简单,对称,是由圆和直线组成的。由2中可以查出,冲裁件内形所能达到的经济精度为 IT12IT13,孔的中心与边缘距离尺寸公差为0.6mm。可知制件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证,其它尺寸标准,生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求,故决定采用冲孔落料复合模冲裁模进行加工,且一次冲压成形。4.2 排样冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是提高材料利用率、降低成本,确保冲压件质量及模具寿命的有效措施。根据材料的合理利用情况,条料排样方法可分为三种3:一是有废料排;二是无废料排样;三是少废料排样。采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构,减小冲裁力,提高材料利用率。但是,因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响,冲裁件公差等级低,同时,由于模具单边受力(单边切断时) ,不但会加剧模具磨损,降低模具寿命,而且也直接影响冲裁件的断面质量。为此,排样时要统筹兼顾、全面考虑。本副模具采用直对排的排样方案,如(图 03)所示,查2得最小搭边值a=2mm,a =3.5mm。1河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 8 页 共 28 页排 样 图图 ( 03)条料宽度:b=37+3.53+21.5=69 mm步距:h=20+2=22 mm一个步距的材料利用率:= = =53%10bhns1026958.34.3 计算冲裁力冲压力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力,它是随凸模进入材料的深度(凸模行程)而变化的,通常说的冲压力是指冲裁力的最大值,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。4.3.1 落料力p =Lt1b式中 L冲裁周边长度(mm); 材料的抗拉强度(mp );b aL=2(10.5+11.5)+10+(5+10)=101.1(mm)查2得 =300(mp ),因此:bap =101.11300=30330(N)1河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 9 页 共 28 页4.3.2 冲孔力P = Lt2式中 L冲裁周边长度(mm) 材料的抗拉强度(mp )b aP =2(2.5+6) 1300=16014(N)24.3.3 落料时的卸料力p =k p ,re1查得 k =0.05,故rep =0.0530330=1516.5(N)re4.3.4 冲孔时的推件力p =nk pu2式中:n同时卡在凹模内的的冲裁件(或废料)数。取 h=5mm,则 n=h/t=5/1=5 个。查得: k =0.055,故pup =50.05516014=4403.85(N)u选择冲床时的总冲压力为p = p + P + p + ptoal12reu=30330+16014+1516.5+4403.85=52264.35(N)=52.26435(kN)河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 10 页 共 28 页4.4 初选压力机根据总冲压力查2表 8-10 开式双柱可倾压力机参数, 初选压力机型号规格为 J23-6.3。4.5 确定模具压力中心模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合,否则,冲压时滑块就会承受偏心载荷,导致滑块导轨和模具导向部分不正常磨损,还会使合理间隙得不到保证,从而影响到制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实际生产中,可能会出现由于冲件的形状悬殊或排样悬殊,从模具结构设计和制造考虑不宜使压力中心与模柄相重合,这时应注意压力的偏离不致超出所选压力机允许的范围。按比例画出零件形状,选定坐标系 xoy,如(图 04)所示。 压 力 中 心图 ( 04) 91087654321零件左右对称,即 x =0,故只需计算 y 。将工件冲裁周边分成 L 、L L00 12基本线段,用解析法求出各段长度及各段的重心位置:10L =31.4mm, y =01L =11.5 mm, y =15.75mm;22L =5mm, y =21.5mm;33L =10.5mm, y =26.75mm;44L =15.7 mm, y =37mm;55L =10.5mm, y =26.75 mm;66L =5mm, y =21.5 mm;77L =11.5 mm, y =15.75mm;88河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 11 页 共 28 页L =37.68 mm, y =15.75mm;99L =15.7mm, y =32mm;1010y = =16.82mm。1021lly因此,该模具的压力中心坐标为(0,16.82) 。由以上计算结果可以看出,该制件冲裁力不大,压力中心与原点较近为了便于模具的加工和装配,模具的中心仍然选择在坐标原点 O,若选用 J23-6.3 冲床,压力中心在压力机模柄孔的投影面积范围内,满足要求。4.6 计算凸、凹模刃口尺寸4冲裁工作中,冲裁件的尺寸精度主要取决于凸模和凹模工作部分(刃口部分)的尺寸精度,合理的间隙值也是靠凸、凹模的刃口尺寸来实现和保证的。因此,正确的确定凸、凹模的刃口尺寸及公差,在设计和制造模具时很重要的。4.6.1 尺寸计算原则生产实践证明:由于凸、凹模之间存在差间隙,使落下的料或冲出孔带有锥度,落料件的大端尺寸等于或接近凹模刃口尺寸,冲孔件的小端尺寸等于或接近凸模刃口尺寸。在测量与使用中,落料件于大端尺寸为基准,冲孔孔径是于小端尺寸为基准的,冲裁时凸模和凹模要与制件或废料发生摩擦,凸模越磨越小,凹模越磨越大,结果间隙越用越大。因此在确定模具刃口尺寸及制造公差时,需要遵循下述原则:4.6.1.1 落料时,先确定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小极限尺寸,以确保凹模磨损在一定范围内仍然能冲出合格零件。4.6.1.2 冲孔时,先确定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小极限尺寸,以确保凸模磨损在一定范围内仍然能冲出合格零件。4.6.1.3 凸模和凹模刃口的制造公差,主要取决于冲裁件的精度和形状。一般模具的制造精度比冲裁件的精度高 23 级。4.6.2 刃口尺寸计算方法根据上述原则,就可以确定凸、凹模的刃口尺寸及公差。但由于模具的加工和测量方法不同,在进行具体计算与选择尺寸公差标准时,其方法也不同,通河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 12 页 共 28 页常按下述方法进行:4.6.2.1 凸模与凹模分开加工 这种方法适用于圆形等形状简单的冲裁件。采用这种方法时,要分别标注凸模和凹模的刃口尺寸与制造公差(凸模公差 ,凹p模公差 ) 。同时为了保证一定的间隙,模具的制造公差必须满足下列条件:d + =(Z -Z )pdmaxin式中 凸模制造公差;p 凹模制造公差;dZ 最大合理间隙值;maxZ 最小合理间隙值;in(1)落料:设零件尺寸为 D ,其计算公式为:D =(D-X)d0D =(D - Z ) =(D-X - Z ) pdmin0min0(2)冲孔:设零件尺寸为 d ,其计算公式为:0d =(d+x) p0d =( d + Z ) =(d+ x+ Z )pmin0mind0式中 D ,D 分别为落料时凸、凹模刃口基本尺寸(mm) ;pdd ,d 分别为冲孔时凸、凹模刃口基本尺寸(mm) ;pD,d分别为落料件和冲孔件的基本尺寸( mm) ;为零件的制造公差;Z 为最小初始双边间隙(mm) ;min , 分别为凸、凹模制造公差( mm) ;pd河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 13 页 共 28 页x代表磨损量,其中 x 为磨损系数。4.6.2.2 凸模与凹模配合加工 其计算方法如下:(1)落料设零件尺寸为 D 则计算公式为:D =(D- x)dd0式中 D 落料凹模刃口尺寸(mm) ;dD 凸模刃口尺寸(mm) ,按凹模实际尺寸配制,留双边间隙 Z min 落料凹模制造公差,取值为/4;d 零件公差(mm) ;X 磨损系数,取值同前。(2)冲孔设零件尺寸为 d ,则计算公式为:d =( d+ x )0式中 d 冲孔凸模刃口尺寸(mm) ;d 冲孔凹模刃口尺寸(mm) ;,按凸模实际尺寸配制,保证双边间隙Z ;min零件公差(mm) ; 冲孔凸模制造公差,取值为/4;pX 磨损系数,取值同前。配制法的特点是:模具的最小间隙在配制中得到保证,因此不需用公式 + =Z -Z 来进行校核,从而放宽基准件的制造公差,使加工简pdmaxin单容易。4.6.3 刃口尺寸计算河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 14 页 共 28 页查2表 3-5 得间隙值 Z =0.10(mm) ,Z =0.14(mm) 。minmax对冲孔 5(mm) ,12(mm)采用凸、凹分开的加工方法,其凸、凹模刃口尺寸计算如下:查得凸、凹模制造公差: =0.02(mm) , =0.02(mm) ;pd校核:Z -Z =(0.14-0.10)mm=0.04(mm) ;maxin + =(0.02+0.02)mm=0.04(mm) ;pd满足 Z -Z + 的条件。maxinpd查4表 4-16 得磨损系数 x=0.5,所以4.6.3.1 冲孔 5(mm)凸、凹刃口尺寸计算:d =(d+ x) =(5+0.50.04) mm=5.02 (mm) ;p002.02.d =(d +Z ) =(5.02+0.10) mm=5.12 (mm) ;pmin00. 0.4.6.3.2 冲孔 12(mm)凸、凹刃口尺寸计算:d =( d+ x ) =(12+0.50.04) mm=12.02 mm;p002.02.d =(d +Z ) =(12.02+0.10) mm=12.12 (mm) ;pmin0 0. 0.对外轮廓的落料,由于形状复杂,故采用配合加工方法,其凸凹模刃口尺寸计算如下:当以凹模为基准件时,凹模磨损尺寸都增大,因此均属于 A 类尺寸。零件图中未注公差的尺寸,由5中查出其极限偏差:37 ;R5 ;R12034.01.028.查2表 3-8 得因数为:当0.50 时,x=0.5;当0.50 时,x=0.75; 按 A =(A-x) 计算dd011.5d=(11.5-0.750.28) =11.29 (mm) ;428.07.0河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 15 页 共 28 页R10 =(10-0.750.28) =9.79 (mm) ;d 428.007.37 =(37-0.750.34) =36.745 (mm) ;d 43.007.R5 =(5-0.750.10) =4.925 (mm) ; d 410.025.4.7 凸模、凹模、凸凹模的结构设计冲裁零件及模架已有国家标准或部门标准,模架产品标准(GB/T2851.1GB/T2852.14)共 10 个,与标准模架相对应的标准零件(GB/T2855.114、GB/T2856.18、GB/T2861.116)共 38 个。设计模具时应尽量采用标准零件及其组合34.7.1 凸模设计凸模又称冲头,是冲模的关键零件之一。凸模本身按部件不同又可分为工作部分和固定部分。4.7.1.1 常用凸模的结构形式 凸模按结构形式不同分为固定台阶式和无固定台阶式。4.7.1.2 凸模固定方法5 凸模在上模的正确固定应该是既保证凸模工作可靠和良好的稳定性,还要使凸模在更换修理时拆装方便。常用的固定方法有机械固定法、浇注固定法、拼块固定法、而以机械固定法应用最为普遍。冲 12mm 孔的凸模采用凸模固定板。将装有凸模的凸模固定板,连同垫板一起用四个六方螺钉固定在下模板上,待调整好凸、凹模间隙,在紧固四个内六方螺钉,并配钻、铰凸模固定板和下模板上的两个定位销孔,随后装入两圆柱销,以防凸模工作时松动而损坏刃口,为使凸模刃口成形加工方便,小冲裁力的凸模采用铆接法固定,因此冲 5mm 孔的固定方法如(图 05)所示:河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 16 页 共 28 页 5凸 模 固 定 图图 ( 0)4.7.1.3 凸模长度的确定5 凸模长度尺寸应根据模具的具体结构,并考虑修磨,固定板与卸料板之间的安全距离,装配等的需要来确定。凸模长度过短则凸模不能插入凹模刃口内对板料冲切,但若凸模过长又降低其工作时的稳定性,故凸模长度适中为:L=h +h +t+h12式中 h 凸模固定板厚度(mm) ;1h 卸料板(或导板)厚度(mm);2t 材料厚度(mm);L凸模长度(mm);H附加长度,它包括凸模的修磨量,凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板的安全距离等。一般取 h=1520mm,因此L= h +h +t+h=15+10+1+20=46mm,12其中冲 5mm 的圆形凸模可选用标准件 B型式(尺寸为 5.15mm46mm) ;冲 12mm 的凸模结构如(图 06)所示。凸模材料用合金工具钢 Cr12MoV。热处理硬度 5862HRC。4.7.2 凹模设计本模具凹模结构选择整体凹模,材料用合金工具钢 Cr12MoV,热处理的硬度6064HRC。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 17 页 共 28 页4.7.2.1 凹模固定方法 采用螺钉和销钉直接固定在支承件上的凹模,这种凹模板已经标准,它与标准固定板、垫板和模座配合使用。4.7.2.2 凹模刃口形式 凹模按结构分为整体式和镶拼式。这里采用整体式凹模。冲裁凹模的刃口形式有直筒形和锥形两种。这里选用直筒形。4.7.2.3 整体式凹模轮廓的确定1 冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式及固定方法不同,受力情况又复杂,目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中,通常根据冲裁材料厚度和冲件的轮廓尺寸和凹模孔口刃壁间距离,按经验公式来确定。凹模厚度 H=Kb(15mm);凹模壁厚 C=(1.52)H(3040) ;式中:b凹模刃口的最大尺寸;K系数,考虑料厚的影响。因此:凹模厚度 H=Kb=0.4037=14.815mm;凹模壁厚 C=(1.52)H=22.530mm ;其凹模厚度为 20mm,凹模壁厚为 25mm;凹模厚度 B=b+2C=37+225=87mm;凹模长度 L=20+2C=20+225=70mm;所以:凹模轮廓尺寸为 70mm87mm20mm。结构如(图 07)所示。4.7.2.4 凸凹模设计 凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件,它的内外缘均为刃口,内外缘之间的壁厚与模具结构有关;当模具为正装结构时内孔不积废料,胀力小,最小壁厚可以小些;当模具为倒装模具结构时积存废料,胀力大,故最小壁厚大些。凸凹模的最小壁厚值,目前一般经验确定,因此本副模具采用正装结构。材料用合金工具钢 Cr12MoV,热处理的硬度6064HRC。凸凹模的结构简图如(图 08)所示:4.8 模具总体设计4.8.1 模具总体设计4.8.1.1 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用复合冲裁,因此模具类型选择正装复合模。4.8.1.2 定位方式的选择 因为该模具采用的是条料,控制条料送进方向采用导河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 18 页 共 28 页料销,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销。4.8.1.3 卸料、出件方式的选择, 因为工件料厚为 1mm,相对较薄,卸料力也比较小,采用弹性卸料装置。4.8.1.4 导向方式的选择 为了提高模具的寿命和工件质量,方便安装调整,该模具采用后侧导柱的导向方式。4.8.2 主要零部件的设计4.8.2.1 定位零件的设计 冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具的正确位置。条料在模具送料平面中心必须有两个方向的限位:一是在与条料方向垂直的方向上限位,保证沿正确的方向送料称为送进导向;二是送料方向的上的限位,控制条料一次送进的距离(步距)称为送料步距。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。(1)导料销的设计设计两个导料销在落料凹模上,大小为 8mm,高度为 8mm,采用 45 钢制作,热处理硬度为 4045HRC。(2)挡料销的设计挡料销起定距的作用,有活动挡料销和固定挡料销两种,这里选用固定挡料销选用标准件,规格为 816。4.8.2.2 卸料部件的设计 卸料装置分为刚性卸料装置、弹性卸料装置、废料切刀三种。(1)卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凸凹模的周界尺寸相同,厚度为 10mm。卸料板采用 45 钢制造,淬火硬度为 4045HRC。卸料板与凸凹模的双边间隙取决于板料厚度,一般在 0.20.5mm 之间,板料薄时取小值;板料厚时取大值。因为本副模具的卸料板起导向作用;因此卸料板与凸凹模按 H7/h6 配合制造,简图如(图 09)所示。1(2)卸料螺钉的选用卸料板上设置 4 个卸料螺钉,选用标准件,公称直径 10mm,螺纹部分为M88mm,卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间,卸料螺钉拧紧后,应使卸料板凸凹模端面超出 1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。4.8.2.3 推件(顶件)装置的设计 推件装置有刚性推件装置和弹性推件装置两种。一般刚性的用的比较,它由打杆,推板,连接推杆组成。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 19 页 共 28 页推杆,选用带肩推杆形式,用 GB2867.1-81,材料 45 钢,硬度 HRC4348,选用 A 型 d=6mm,L=40(mm)(间隔 5mm),D=8mm,L=45mm,由7查出;推板简图如(图 10)所示。顶件装置:其基本组成有顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器,弹顶器为通用的,其弹性元件是弹簧或橡胶。顶杆,选用 GB2867.3-81,d mm,L=110mm,热处理硬度 HRC4348,材料08.1745 钢;顶件块:顶件块与凹模为间隙配合,其外形尺寸一般按公差与配合国家标准h 制造,用 45 钢制造,热处理硬度 5862HRC,顶件块图如(图 11)所示。84.8.2.4 橡胶的设计计算 选用四块橡胶的厚度一致,不然会造成受力不均匀,运动产生卸斜,影响模具的正常工作,卸料橡胶的设计计算见下表:卸料橡胶的设计计算表(1)项目 公式 结果 备注橡胶工作行程 h工 h =h +t+h工 124mmh 为凸模凹进卸料板高度 1mm;1h 为凸模冲裁后进入凹模的深度22mm橡胶工作行程 H工 H =h +h工 工 修 9mm h 为凸模修磨量,取 5mm;修橡胶的自由高度 H自 由 H =4H自 由 工 36mm 取 H 为 H 的 25%工 自 由橡胶的预压缩量 H预 H =15%H预 自 由 5.4mm 一般 H =(10%15%)H预 预每个橡胶承受的载荷 F1F =F /41卸 379.1N 选用 4 个圆筒形橡胶橡胶的外径 DD= )/(27.1PFd( 34mm校核橡胶自由高度 H自 由0.5H /D=1.061.5自 由 满足要求d 为圆筒形橡胶内径取d=13mm;p=0.5Mpa橡胶的安装高度 H安 H =H -H安 自 由 预 30mm4.8.2.5 连接与固定零件设计(1)模柄的设计中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。模柄作为上模与河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 20 页 共 28 页压力机滑块的连接的零件。对它的基本要求是:一要与压力机滑块上模柄孔正确配合,安装可靠;二要与上模正确而可靠连接。模柄装在上模上的垂直度影响导向装置的精度和使用寿命,因此根据模具选择旋入式模柄,模柄通过螺纹与上模固定,用止动螺钉防松.因此选择选用旋入式模柄 GB2862.2-81:d=25 065.19mm,d =M181.5mm,H=64mm,H=16mm,d =16.5mm,d =7mm,d =M6mm,b=2.5mm, 0 132C=1mm。(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。主要用于固定小型凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模的 0.60.8 倍,其平面尺寸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 H7/m6,压紧后将凸模端面与固定板一起磨平。固定板采用 45 钢,凸模固定板如(图 12)所示;凸凹模固定板如(图 13)所示。(3)垫板垫板的作用是直接承受凸模的压力,材料采用 Q235,下模座垫板如(图 14)所示;上模垫板如(图 15)所示。(4)螺钉和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,凹模厚度来确定,由于本模具冲压力较小,凹模厚度为 20mm,因此选用标准件为 M8mm。4.8.2.6 模架及其它零部件的设计 冲模的闭合高度是指模具工作行程终了时,上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。压力机的封闭高度是指滑块在下止点位置时,滑块的下平面至工作台上平面之间的距离。而压力机装模高度是指压力机滑块在下止点时,滑块下平面至垫板上平面之间的距离。封闭高度和装模高度相差一个垫板厚度。没有垫板的压力机,其封闭高度与装模高度相等。上模座:LBH=160mm100mm25mm,材料 HT200,GB/T2855.5-90下模座:LBH=160mm100mm35mm,材料 HT200,GB/T2855.6-90导柱: dL=25mm130m GB/T2861.1-90导套:dLD=25mm85mm33mm, GB/T2861.6-90垫板厚度为 8mm,上模座厚度为 25mm;河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 21 页 共 28 页凸模固定板厚度为 15mm;凹模的厚度以定为 20mm,下模板厚度为 35mm;凸凹模厚度为 35mm.因此模具的闭合高度为:H =25+8+35+20+20+15+8+35=166mm。d可见模具的闭合高度大于所选压力机 J23-6.3 的最大闭合高度 150mm,不可用因此另选开式双柱可倾压力机 J23-10。4.9 模具总装配图图(16)通过以上设计,可得到如(图 16)所示的模具总装配图,为正装式落料冲孔复合模,凸凹模 7 上模,落料凹模 9 和冲孔凸模在下模。工作时,条料以导料销 16 和挡料销 17 定位。上模下压,凸凹模外形和凹模9 进行落料,落下料卡在凹模中,同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔,冲孔废料卡在凸凹模孔内。卡在凹模中的冲件由顶件装置顶出凹模面。顶件装置由带肩顶杆 18 和顶件块 10 及装在下模座的弹顶器组成,该模具采用装在下模座底下的弹顶器和顶件块、弹性元件高度部首模具有关空间的限制,顶件力大小容易调节,可获得较大的顶件力。当上模上行至上止点,把废料推出,每冲裁一次,冲孔废料被推下一次。凸凹模孔内不积存废料,胀力小,不易破裂。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 22 页 共 28 页4.10 冲压设备的选定通过较核开式双柱可倾压力机 J23-10 能满足使用要求。其主要技术参数如下:公称压力:100KN;滑块行程:45mm;最大闭合高度:180mm;滑块行程次数:145/min;封闭调节高度:35mm;工作台尺寸(前后左右):240370mm;垫板尺寸(厚度孔径):30mm150mm;模柄孔尺寸:30mm55mm;最大倾斜角:35 。04.11模具工件零件的加工工艺4.11.1冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点冲裁属于分离工序,冲裁模凸、凹模带有锋利刃口,凸、凹模之间的间隙较小,其加工具有如下特点:凸、凹模材质一般是工具钢或合金工具钢,热处理后的硬度一般为5864HRC,凹模比凸模稍硬一些。凸、凹模精度主要根据冲裁件精度决定,一般尺寸精度在IT6IT9,工作表面粗糙度在Ra值为1.60.4m。凸、凹模工作端带有锋利刃口,刃口平直(斜刃除外) ,安装固定部分要符合配合要求。凸、凹模装配后应保证均匀的最小合理间隙。凸模的加工主要是外形加工,凹模的加工主要是孔(系)加工。凹模型孔加工和台阶式凸模加工常用线切割方法。4.11.2凸、凹模加工的工艺路线有以下几种方案:方案一:下料锻造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工、精加工、基面磨削)划线刃口轮廓粗加工刃口轮廓精加工螺孔、销孔加工淬火与回火研磨或抛光;河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 23 页 共 28 页方案二:下料锻造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工、精加工、基面磨削)划线刃口轮廓粗加工螺孔、销孔加工淬火与回火采用成形磨削进行刃口轮廓精加工研磨或抛光;方案三:下料锻造退火毛坯外形加工螺孔、销孔、穿丝孔加工淬火与回火磨削加工上、下面及基准面线切割加工钳工修整;具体分析:方案一,钳工工作量大,技术要求高,适用于形状简单,热处理变形小的零件;方案二,能消除热处理变形对模具精度的影响,使凸、凹模的加工精度容易保证,可用于热处理变形大的零件;方案三,主要用于以线切割加工为主要工艺的凸、凹模加工,尤其适用形状复杂,热处理变形大的直通式凸模、凹模零件。4.11.3本副模具工件零件加工方案的确定本副冲裁模具设计,模具零件加工的关键在工作零件。由于本副模具的工作零件形状相对比较简单,凸凹模,落料凹模热处理变形大,故采用方案三;拉深凸模和冲孔凸模形状简单,且热处理变形小,故采用方案一。如:表2冲孔凸模加工工艺过程、表3凹模加工工艺过程。表(2)冲孔凸模加工工艺过程零件图号 07 零件名称 冲孔凸模工序号 工序名称 工序内容 设备1 锻造 将毛坯锻成圆棒26mm55mm 空气锤2 热处理 退火3 车削 按图车全形,单边留0.2mm精加工余量 车床4 热处理 按热处理工艺,淬火、回火达到5862HRC5 磨削 进行精加工,留研磨量。 磨床6 研磨 进行研磨使得零件达到零件图上各项要求。7 检验表(3)凹模加工工艺过程零件图号 08 零件名称 凹模工序号 工序名称 工序内容 设备1 锻造 将毛坯锻成长方体95mm75mm25mm 空气锤河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 24 页 共 28 页2 热处理 退火3 粗刨 刨六面达到88mm71mm21mm,互为直角牛头刨床4 热处理 调质5 磨平面 磨光六面,互为直角 磨床6 钳工划线 划出各孔位置线,型孔轮廓线7 孔位加工 按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔 钻床8 热处理 按热处理工艺,淬火、回火达到6064HRC9 磨平面 磨光上、下平面 磨床10 线切割 按图纸切割型孔达到尺寸要求 电火花线切割机床11 钳工精修 全面达到设计要求12 检验4.12 模具的装配要制造出一副合格的模具,除了保证模具零件的加工精度外,还必须做好模具装配工作。装配就是按照规定的技术要求把所有零件连接起来,使之成为合格的模具。装配是模具制造过程中的一个重要环节,装配质量的好坏直接影响冲件的质量和模具的使用寿命。9在模具装配之前,仔细研究,根据模具结构的特定和技术要求,确定合理的装配次序和装配方法。此外,还应检查模具零件的加工质量,如凸、凹模刃口尺寸等,然后按照规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下:4.12.1 凸、凹模的预配4.12.1.1 装配前仔细检查各凸模外形状尺寸以及凹模形孔,是否符合图纸要求精度、形状。4.12.1.2 将各凸模分别与相应的凹模孔相配合,检查其间隙是否加工均匀。不适者应从新加工修磨或更换。4.12.2 凸模装配河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 25 页 共 28 页凸模的装配,凸模与固定板的配合要求为 ,装配时,先在压力机上将凸模67mH压入固定板内,检查凸模的垂直度,然后将固定板的上平面与凸模尾部磨平。4.12.3 凸凹模的装配凸凹模固定板的配合要求为 ,装配时,先在压力机将凸凹模压入固定板内, 67mH检查凸凹模的垂直度,然后将固定板的上平面与凸凹模尾部磨平.4.12.4 装配下模4.12.4.1 将垫板 13 放在下模座 15 上;4.12.4.2 把凸模 20 装入固定板 13 中,磨平底面,然后放在垫板 14 上;4.12.4.3 将顶件块 10 装在凸模 20 上,装垫块 12;4.12.4.4 装卸料板 8,并用螺钉紧固,打入销钉.4.12.5 装配上模4.12.5.1 在已装好的下模上放等高的垫铁,再在凸凹模孔口内放入 0.12mm 的纸片,然后将凸凹模与固定板组合装入凸模;4.12.5.2 预装上模座,划出与凸凹模固定板 23 相对应螺钉孔、销钉孔位置并钻铰螺钉孔、销钉孔;4.12.5.3 用螺钉将固定板 23 组合、垫板 24、上模座 6 连接在一起,但不要拧紧;4.12.5.4 将卸料板 8 套装在已装入固定板的凸凹模上,装上橡胶 22 和卸料螺钉5、并调节橡胶的预压缩量,使卸料板高出凸凹模下端约 1mm;4.12.5.5 复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;4.12.5.6 切纸检查,合适后大入销钉。4.12.6 试冲与调整,装机试冲并根据试冲结果作相应调整。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 26 页 共 28 页总结本课程设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的,它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习,也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。通过这次毕业设计使我从新系统的复习了所学专业知识同时也巩固了先前学到了的知识,同时感触最深刻的是:所学知识只有在应用中才能在更深刻理解和长时间记忆。对一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学的一些专业基础课:如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解,使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题,如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料,保证工件的经济性,加工工艺的合理性。在设计的过程中通过冲压手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等队要设计的问题进行查询,我了解了通过更多的途径去了解我要做的设计,使设计更具合理性。也使我学会了设计过程中对资料的查询和运用。通过这次设计,我更加深入地学习了冷冲压技术工作设计的内容。冷冲压技术工作设计的内容包括冷冲压工艺设计、模具设计及冲模制造三方面内容,尽管三者的工作内容不同,但三者之间存在着相互渗透、相互补充、相互依存的关系。冷冲压工艺设计是针对给定的产品图样,根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件,从对产品零件图的冲压工艺性分析入手经过必要的工艺计算,制定出合理的工艺方案,最后编写冲压工艺卡的一个综合分析、计算、设计过程。冲压工艺方案的确定包括工序性质、数量的确定,工序顺序的安排,工序组合方式及工序定位方式的确定等内容。冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程,在认真考虑毛坯的定位、出件、废料排出诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后,设计计算并构思出与冲压设备想适应的模具总体结构,然后绘制出模具总装图和所有非标准零件图的整个设计绘图过程。河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 27 页 共 28 页历经近三个月的毕业设计即将结束,在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料,请教各位老师有关模具方面的问题,并且和同学的探讨,模具设计在实际中可能遇到的具体问题,使我在这短暂的时间里,对模具的认识有了一个质的飞跃。从陌生到开始接触,从了解到熟悉,这是每个人学习事物所必经的一般过程,我对模具的认识过程亦是如此。经过近三个月的努力,我相信这次毕业设计一定能为三年的大学生涯划上一个圆满的句号,为将来的事业奠定坚实的基础。致 谢本设计在设计过程中得到了原红玲、翟德梅、杨占尧、于智宏、等几位指导老师的大力支持和帮助,再次表示诚挚的感谢!感谢各位老师在三年之中的教导和在做设计的过程中对我的帮助。使我在大学三年里不但学到了更多知识,而且学到了怎么做人、怎么做事。在此衷心对各位老师的辛勤教导表示感谢。虽然我就要走出校进入社会,但是老师对我的教导和帮助我想我一辈子也不会忘记!那讲课的声音在我耳边久久回荡,那写字的身影在脑海里留下了深深的印记,如果还有下一次做学生我仍然选择做您的学生!毕业之后,我一定会努力工作的,不辜负各位老师对我们的深切期望,在这里也说一声:老师你辛苦了。祝各位老师,身体健康、万事如意!河南机电高等专科学校毕业设计说明书第 28 页 共 28 页参考文献1.冲压模具设计与制造高等教育出版社, 刘建超、张宝忠主编2.冷冲压模具设计指导机械工业出版社, 王芳主编3.冲压工艺与模具 电子工业出版社, 吴伯杰 主编4.冲压手册 机械工业出版社, 王孝培主编5.模具设计与制造简明手册上海科学技术出版社,冯炳尧、蒋文森主编6.冷冲压成形工艺与模具设计机械工业出版社, 付宏生 主编 7.公差配合与技术测量机械工业出版社, 薛彦成主编8.冲压技术与模具设计机械工业出版社, 马正元、韩启主编9.模具制造技术 翟德梅主编10.冲模设计手册模具手册之四 机械工业出版社 冲模设计手册编写组编著
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