油泵调节垫片的冲压工艺及复合模具设计【落料冲孔冲压复合模含17张CAD图带卡片】
油泵调节垫片的冲压工艺及复合模具设计【落料冲孔冲压复合模含17张CAD图带卡片】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:
油泵调节垫片的冲压工艺及复合模具设计【落料冲孔冲压复合模】目录1 绪 论 .32 冲裁件工艺性分析及方案的确定 .72.1 冲裁件工艺性分析 .72.2 冲裁工艺方案的确定 .72.3 主要设计计算 .72.3.1 排样方式的确定及其计算 .72.3.2、冲压力的计算 .103 主要工艺参数的确定 .123.1 压力中心的确定及相关计算 .123.2 工作零件刃口尺寸计算 .143.2.1 落料加工工序 .143.2.2 冲孔加工工序 .164 模具总体设计 .184.1 模具类型的选择 .184.2 定位方式的选择 .184.3 卸料、出件方式的选择 .184.4 导向方式的选择 .185 主要零部件设计 .195.1 工作零件的结构设计 .195.1.1 落料凸模 .195.1.2 冲孔凸模 .215.1.3 凹模 .225.2 定位零件的设计 .235.3 卸料部件的设计 .235.3.1 卸料板的设计 .235.3.2 卸料螺钉的选用 .245.4 模架及其它零部件设计 .246 模具总装图 .267 冲压设备的选定 .28充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸28 模具的装配 .29总 结 .31参 考 文 献 .33充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸31 绪 论目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。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充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸4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。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。充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5设计者:2008.05.01充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6工件名称:油 泵 调 节 垫 片工件简图:如图所示生产批量:大批量材 料:H62材料厚度:0.2 mm图 1-制件图 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸72 冲裁件工艺性分析及方案的确定2.1 冲裁件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为 A3 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有三个 9mm 的孔和一个 46mm 的异型孔;孔与孔、孔与边缘之间也满足要求,最小壁厚为 2.5mm。工件未标注尺寸公差的部分为自由公差,可看作IT14 级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。2.2 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案: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:冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。采用方案一,生产率低,工件的累计误差大,操作不方便,由于该工件为大批量生产,方案二和方案三更具有优越性。油泵调节垫片零件 9mm 的孔与油泵调节垫片边缘的距离为 5.5mm,大于此零件要求的最小壁厚(2.5mm)大于凸凹模许用最小壁厚 1mm,可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。复合模模具制造所需材料较多,浪费材料,成本较高,因此选用复合模更为合理2.3 主要设计计算2.3.1 排样方式的确定及其计算设计复合模,首先要设计条料排样图。油泵调节垫片的形状相对对称,但在这里充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸8我们考虑到材料利用率所以采用斜对排,如图所示的排样方法:图 2-排样图一个步距内的材料利用率 为:查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=2.5mm;工件边缘搭边:a =2.5mm;1步 距为:62.5mm;条 料 宽 度:B=100mm冲面积:A=4463mm 2条 料 宽 裁件度 的 计 算 : 拟 采 用 无 侧 压 装 置 的 送 料 方 式 , 由材 料 利 用 率 的 计 算 :材 料 利 用 率 通 用 计 算 公 式 : 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸9= nA/Bs100% 式 中 A一 个 冲 裁 件 的 面 积 , mm2;n一 个 进 距 内 的 冲 裁 件 数 量 ;B条 料 宽 度 , mm; s进 距 , mm得 = =71.4%05.62143:表(1)-排样及材料利用率计算项目 公式 结果 备注冲裁件的面积 A 如上式所求 4463 mm 2条料宽度 B B=95+2.52 100mm步距 S 62.5mm一个步距材料利用率 =nA/BS100% 71.4%查表 2.5.2 得最小搭边值a=1mma1=2.5mm 采用侧压装置充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸102.3.2、冲压力的计算该模具采用复合模,拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算如下:由冲压模具设计与制造中冲裁力公式-2.6.1 得:F=KLtTb公式中 F 冲裁力L 冲裁周边长度对于 9 的孔:L=3.149=28.26mm 对于 46 的异型孔:L=153.7mm对于零件的外轮廓:L=264t 材料厚度 t=0.2mmTb 材料抗剪强度 取 294MPaK 安全系数 安全系数 K 是考虑到实际生产,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损,板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取 K=1.3对于 9 的孔: F 1=1.33.1439mm0.2mm300MPa=6612.8N对于 46 的异型孔: F 11=1.3153.7mm0.2mm300MPa=11988.6NF1= F1+ F11=18.23KN F2=1.3x264x0.2x294=20.18因为 F2F1 所以选择冲床时的冲裁力为 F2。根据以上数据计算可得:F=20.18N下面对卸料力进行计算:充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸11由 P70 2.6.3 公式得:卸料力 Fx=KxF由 P70 2.6.4 公式得推件力 Ft=KtF公式中:F 冲裁力为 20.18NKx 卸料力系数 由冲模P70 表 2.6.1 查得 Kx=0.06n 同时在凹模内的废料 n=h/t式中 h 凹模洞口的直刃高度t 板料厚度Kt 为推件力系数 由表 2.6.1 查得 Kt=0.08由于采用弹性卸料装置,下出件,故据 P71 2.6.6 公式得:F 总=F+Fx+Ft=F+0.06F+0.08nF根据凹模的修模余量的一般要求,取 h=4mm,则 n=4/0.2=20故 F 总=53.6788kN 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸123 主要工艺参数的确定3.1 压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型口图,如下图所示。在图中将 xOy 坐标建立在图示的对称中心线上,将总裁轮廓线按几何图形分解成 -L5 共 5 组基本线段,有关计1L算如下表 1 所示。图 3- 凹模型口图表(2)-压力中心数据表基本要素长度 各基本要素压力中心的坐标值充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸13L/mm XL1=400(2 段) L2=15.712.93(2 段) L3=3427(2 段) L4=13.950.9(2 段) L5=3472.63L6=28.7895(2 段) L7=63.58510L8=63.58575L9=136.4767(2 段) L10=2.3520.18充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸14L11=12.5615由以上计算结果可以看出,该工件总裁力不大,压力中心偏移坐标原点(-31.5,17.5)较小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍选在坐标原点 O。若选用 J23-10 冲床,(-31.55,17.48)点仍在压力机模柄投影面积范围内,满足要求。3.2 工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸之前,首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方法,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、凹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来计算。3.2.1 落料加工工序对于形状复杂或料薄的冲裁件,为了保证凸、凹模之间一定的间隙值,必须采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是对一个长为 95mm 宽为 60mm 的矩形进行落料,并带有两个 R=10mm 的圆角,尺寸未注公差根据设计的规则取自由公差、为 IT14 级精度,其他标准公差值由公差配合与技术测量表查得而所需冲裁的制件外轮廓需要落料来进行,应以凹模为基准件,凹模的磨损情况可分为三类:a、凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸 A第一类尺寸:A j=(Amax-x) 0+0.25 b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸 B第二类尺寸:B j=(Bmax+x) 0-0.25c、凹模磨损后会保持不变的尺寸- 第三类尺寸 C第三类尺寸:C j=(Cmin+0.5)0.125充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸151凹模刃口尺寸计算如下:a 凹=(40-0.5x0.16) +0.250x0.090=39.92+00.0225b 凹=(10-0.5x0.090) +00.25x0.090=9.955+00.0225c 凹=(34-0.5x0.16) +00。25x0.16 =33.92+00.04d 凹=(13.9-0.5x0.11) +00.25x0.11=13.845+00.0275e 凹=(34-0.5x0.16) +00。25x0.16 =33.92+00.04f 凹=(28.78-0.5x0.13) +00.25x0.13=28.715+00.0325落料凸模尺寸参照凹模尺寸去除 zmin2冲孔凸模尺寸计算如下:第二类尺寸a 凸=(9-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=9.03100.0225b 凸=(46-0.014+0.5x0.16) -00.250.16=46.0660-0.04c 凸=(8-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=8.031-00.0225d 凸=(8-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=8.031-00.0225第三类尺寸e 凸=(2.35-0.5x0.06)0.125x0.06由于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,受力情况又比较复杂,目前还不能用理论方法来确定凹模轮廓尺寸.在生产中,通常根据冲裁的板料厚度和冲裁件的轮廓尺寸,或凹模孔口刃壁间的距离,按经验公式来确定:由中式 2.9.3 得: 凹模厚度 : H=kB(15mm)凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (3040mm)查表 2.9.5 可得 k 取 0.56 而 b 为 100mm充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸16于是有 H=1000.56=56 综合考虑取 H=56所以凹模壁厚 C=(1.5-2)H=60L=2c+b=160mmB=200mm凹模外形尺寸的确定如下图所示:图 4-凹模外形尺寸的确定3.2.2 冲孔加工工序同样的采用自由公差为 IT14 级精度,要同时冲出三个 9mm 和一个 46mm 的孔,还要保证孔与孔之间的相互位置关系均为 IT14 级精度,凸、凹模的加工同样要采用IT6 和 IT7 分别进行加工。当冲直径为 9mm 的孔时,因为为 IT14 取 X=0.5由P58 表 2.4.1 得凸模制造偏差 T=0.010mm凹模制造偏差 A=0.014mm由公差P13 表 2-4 查得 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸17直径为 46mm 的公差为 0.62mm由P55 表 2.3.3 得Zmax=0.010mmZmin=0.014mm则 Zmax- Zmin=0.014-0.010=0.004经校核:A+TZmax- Zmin故满足间隙公差表(3)-工件零件刃口尺寸的计算分类 尺寸 尺寸转换 计算公式 结果冲孔 9 9 0+0.36dT=(dmin+ x) -T 0dA=(dT+ Zmin) 0+A9.18 -0.01609.185 0+0.024冲孔 46 46 0+0.62dT=(dmin+ x) -T 0dA=(dT+ Zmin) 0+A46.31 -0.016046.165 0+0.0244 模具总体设计充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸184.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为复合模。4.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距,导正销精定距。而第一件的冲压位置因为调料长度有一定的余量,可以靠操作工来目测定。4.3 卸料、出件方式的选择因为工件料厚为0.2mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可以采用弹性卸料。又因为是复合模生产,所以采用下出件比较便于操作和提高生产效率。4.4 导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整等因素该复合模采用中间导柱的导向方式。5 主要零部件设计5.1 工作零件的结构设计充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸195.1.1 落料凸模结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,2 个M8 螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按 。其其总长 L 可按冲压模具设5/6mH计与制造公式 2.9.2 计算:htL21=18+16+0.2+21.8=56mm)式中: L凸模长度(mm);凸模固定板厚度(mm);1h卸料板厚度(mm);2材料厚度(mm);t增加长度。它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度(0.5-1mm) 、凸模固定h板与卸料板之间的安全距离等,一般取 10-20mm落料凸模具体结构可参见图 5 所示:充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸20图 6-落料凸模凸模固定板具体结构可参见图 6 所示:充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸21配 作图 7-凸模固定板5.1.2冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要特别保护的小凸模,所以冲孔凸模采用台阶式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。冲 1.85mm 孔和冲6.5mm 的凸模具体结构可参见图 7 所示:充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸22凸模-1 凸模-2图 8-冲孔凸模5.1.3 凹模凹模采用整体凹模,各总裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按冲压模具设计与制造公式 2.9.3、2.9.4 计算:凹模厚度 0.22100=22mm.(查表 2.9.5 得 0.22)kbHk凹模壁度 50mm.c)25.1(取凹模厚度 22mm,凹模壁度 50mm.凹模宽度 (100+250)=200mm.考虑到模具模具强度及整体外观取cbBB=200mm.凹模长度 L 取 250mm(送料方向)凹模轮廓尺寸为200mm250mm22mm,结构如图 8 所示:图 9-凹模充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸235.2 定位零件的设计落料凸模下部设置三个导正销,分别借用工件上三个 mm 的孔作导正孔。导正9孔的导正销的结构如下图所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面 1mm,所以导正销直线部分的长度为 2mm。导正销采用 安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用 配合。67/rH 67/hH图 10-导正销5.3 卸料部件的设计5.3.1 卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同,厚度为 20mm.卸料板采用 45 钢制造,淬火硬度为 43-48HRC.卸料板的结构可参见图 12 所示:充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸24图 13-卸料板5.3.2 卸料螺钉的选用卸料板上设置 4 个卸料螺钉,公称直径为 12mm,螺纹部分为 M1225mm。卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凸模端面 1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。故卸料螺钉查五金简明手册知M1225mm,5.4 模架及其它零部件设计该模具采用中间导柱模架,这种模架的导柱在模具中间位置,冲压时可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据,选择模架规格。查中国模具设计大典知:导柱 分别为 40mm170mm.mLd/导套 分别为 40mm120mm55mm.D/上模座厚度 取 35mm;上模垫板厚度 取 8mm;凹模厚度 取 22mm;下模座上 模H垫HH厚度 取 45mm;那么,该模具的闭合高度:下 模 2hL下 模垫上 模闭充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸25=(35+8+65+22+45-2)mm=173mm式中: 凸模长度, =65mm;LL凹模厚度, =22mm;H凸模冲裁后进入凹模的深度, =2mm。2h 2h可见该模具闭合高度小于所选压力机 J23-25 的最大装模同度(220mm) ,可以使用。充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸266 模具总装图通过以上设计,可得到如图 12 所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模(4 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。条料送进时采用固定挡料销作为粗定距,在落料凸模上安装两个导正销,得用条料上两边两个孔作为导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操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上,并向前推紧,冲压时凸模上的导正销再作精确定距。 21310充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸27A24514-油泵调节垫片复合模装配图1.下模座 2. 螺钉 3.导柱 4.弹簧 5.卸料版 6.活动挡料销 7.螺钉 8.导套 9.上模座 10. 凸模固定板 11.推件块 12.螺钉 13.推板 14. 打杆 15.模柄 16.推杆 17. 冲孔凸模 18.垫板 19.凹模 20 凸凹模 21. 固定板 22.圆柱销 23.档料销 24.卸料螺钉 25.弹簧充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸287 冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机 J23-25 能满足使用要求。其主要技术参数如下:公 称 压 力:250KN滑 块 行 程:65mm最大闭合高度:270mm最大装模高度:220mm连杆调节长度:55mm工作台尺寸(前后左右):370mm560mm垫板尺寸(厚度孔径):50mm200mm模柄孔尺寸: mm60mm40最大倾斜角度: 3充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸298 模具的装配根据复合模装配要点,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(8)所示:表(8)-油泵调节垫片复合模的装配序号 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及尺寸以及凹模形孔,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的形孔中,并挤紧牢固。3 装配下模1) 在下模座上划中心线,按中心预装凹模、导料板;2) 在下模座、导料板上,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、导料板、凹模、固定挡料销装在一起,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 0.12的纸片,然后将凸模与固定板组合装入凹模;2) 预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔;3) 用螺钉将固定板组合、垫板 15、上模座连在一起,但不要拧紧;4) 将卸料板套装在已装入固定板的凸模上,装上橡胶和卸料螺钉,并调节橡胶的预压量,使卸料板高出凸模下端充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸30约 1mm; 5) 复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;6) 安装导正销、承料板;7) 切纸检查,合适后打入销钉。总 结本毕业设计是我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。充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸31它可以说又是一次对专业知识的学习的深入和系统掌握。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的知识,同时感触最深刻的是:所学知识只有在应用中才能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模具设计手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等对所要设计的问题进行查询,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。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,请教指导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,这是每个人认识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,为将来走上工作岗位奠定坚实的基础。充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸32参 考 文 献1 刘建超,张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等出版社,2004.62 王秀凤、万良辉主编.冷冲压模具设计与制造.北京:北京航空航天出版社,2005.43 中国机械工程学会,中国模具设计大典编委员会.中国模具设计大典 3.南昌:江西科学出版社,2003.14 任嘉卉主编.公差与配合手册. 北京:机械出版社,2000.4充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸335 冯炳光主编.模具设计与制造简明手册.上海:上海科学技术出版社,1998.56 中国标准出版社,全国弹簧标准化技术委员会编.中国机械工业标准汇编弹簧卷.北京:中国标准出版社,1999.67 薛启翔编著. 冲压模具与制造北京:化学工业出版社,2004.38 冷冲模设计及制造/中国机械教育工业协会组编.北京:机械工业出版社,2001.9 表 11 凹模板的加工工艺过程零件号机 械 加 工 工 艺 过 程 卡零 件 名 称 凹模板工序号 工序名称 工序内容1 备料 将毛坯锻压成 260210352 热处理 退火3 刨 刨六个面,互为直角,留单边余量 0.64 热处理 调质5 磨平面 磨六面,互为直角6 钳工划线 划出落料孔位置线及销孔,螺纹孔线7 加工螺纹孔、销孔、穿丝孔按位置加工螺纹孔、销孔、穿丝孔8 热处理 淬火回火达到 5862HRC9 磨平面 精磨上、下平面10 线切割 按落料轮廓切割,达到尺寸要求11 钳工精修 全面达到设计要求12 检验 表 12 落料凸模加工工艺过程零件号机 械 加 工 工 艺 过 程 卡零 件 名 称 落料凸模工序号 工序名称 工序内容1 备料 将毛坯锻压成 10570702 热处理 退火,去应力3 铣 立铣机床铣外轮廓,留单边余量 0.54 热处理 调质5 磨平面 磨各个平面,保证上下面的平行度6 钳工划线 划出六个螺纹轮廓线7 加工螺纹孔 按位置加工螺纹孔8 热处理 淬火回火达到 6065HRC9 磨平面 精磨凸模周边曲面10 线切割 按落料轮廓切割,达到尺寸要求12 钳工精修 凸凹模刃口修磨量 8mm使孔尺寸达到设计要求13 检验 29机械加工工艺过程卡产品型号 零(部)件图号机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称 凹模板材料牌号 Cr12毛坯种类板料毛坯外型尺寸 26021035 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1 下料 26021035 金工2 退火 消除锻造后的内应力,改善其加工性能金工3 刨(铣) 厚度留余量 0.50.8 金工4 平磨 磨平上下两个平面 金工5 划线 按形孔及其它安装孔划线金工6 钳工 钻出穿丝孔 金工7 插(铣) 金工8 钳工 加工螺孔 金工9 热处理 淬火 回火 5862HRC 金工10 平磨 磨平上下两平面,表面粗糙度值应小于 Ra1.6金工11 电火花切割按落料轮廓切割,达到尺寸要求金工12 抛光 使工作表面光洁 金工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 机械加工工艺过程卡产品型号 零(部)件图号机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称 落料凸模材料牌号 Cr12毛坯种类板料毛坯外型尺寸 1057070 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1 下料 1057070 金工2 退火 消除锻造后的内应力,改善其加工性能金工3 刨(铣) 厚度留余量 0.50.8 金工4 平磨 磨平上下两个平面 金工5 划线 按形孔及其它安装孔划线金工6 钳工 加工螺孔 金工7 热处理 淬火 回火 6065HRC 金工8 成型磨 磨外轮廓,表面粗糙度值应小于 Ra0.8金工9 电火花切割按落料轮廓切割,达到尺寸要求金工10 抛光 使工作表面光洁 金工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 油泵调节垫片的冲压工艺及复合模具设计【落料冲孔冲压复合模】目录1 绪 论 .32 冲裁件工艺性分析及方案的确定 .72.1 冲裁件工艺性分析 .72.2 冲裁工艺方案的确定 .72.3 主要设计计算 .72.3.1 排样方式的确定及其计算 .72.3.2、冲压力的计算 .103 主要工艺参数的确定 .123.1 压力中心的确定及相关计算 .123.2 工作零件刃口尺寸计算 .143.2.1 落料加工工序 .143.2.2 冲孔加工工序 .164 模具总体设计 .184.1 模具类型的选择 .184.2 定位方式的选择 .184.3 卸料、出件方式的选择 .184.4 导向方式的选择 .185 主要零部件设计 .195.1 工作零件的结构设计 .195.1.1 落料凸模 .195.1.2 冲孔凸模 .215.1.3 凹模 .225.2 定位零件的设计 .235.3 卸料部件的设计 .235.3.1 卸料板的设计 .235.3.2 卸料螺钉的选用 .245.4 模架及其它零部件设计 .246 模具总装图 .267 冲压设备的选定 .2818 模具的装配 .29总 结 .31参 考 文 献 .3321 绪 论目前,我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。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3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。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。4设计者:2008.05.015工件名称:油 泵 调 节 垫 片工件简图:如图所示生产批量:大批量材 料:H62材料厚度:0.2 mm图 1-制件图 62 冲裁件工艺性分析及方案的确定2.1 冲裁件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为 A3 钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有三个 9mm 的孔和一个 46mm 的异型孔;孔与孔、孔与边缘之间也满足要求,最小壁厚为 2.5mm。工件未标注尺寸公差的部分为自由公差,可看作IT14 级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。2.2 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案: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:冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。采用方案一,生产率低,工件的累计误差大,操作不方便,由于该工件为大批量生产,方案二和方案三更具有优越性。油泵调节垫片零件 9mm 的孔与油泵调节垫片边缘的距离为 5.5mm,大于此零件要求的最小壁厚(2.5mm)大于凸凹模许用最小壁厚 1mm,可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。复合模模具制造所需材料较多,浪费材料,成本较高,因此选用复合模更为合理2.3 主要设计计算2.3.1 排样方式的确定及其计算设计复合模,首先要设计条料排样图。油泵调节垫片的形状相对对称,但在这里7我们考虑到材料利用率所以采用斜对排,如图所示的排样方法:图 2-排样图一个步距内的材料利用率 为:查冲压模具设计与制造表 2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=2.5mm;工件边缘搭边:a =2.5mm;1步 距为:62.5mm;条 料 宽 度:B=100mm冲面积:A=4463mm 2条 料 宽 裁件度 的 计 算 : 拟 采 用 无 侧 压 装 置 的 送 料 方 式 , 由材 料 利 用 率 的 计 算 :材 料 利 用 率 通 用 计 算 公 式 : 8= nA/Bs100% 式 中 A一 个 冲 裁 件 的 面 积 , mm2;n一 个 进 距 内 的 冲 裁 件 数 量 ;B条 料 宽 度 , mm; s进 距 , mm得 = =71.4%05.62143:表(1)-排样及材料利用率计算项目 公式 结果 备注冲裁件的面积 A 如上式所求 4463 mm 2条料宽度 B B=95+2.52 100mm步距 S 62.5mm一个步距材料利用率 =nA/BS100% 71.4%查表 2.5.2 得最小搭边值a=1mma1=2.5mm 采用侧压装置92.3.2、冲压力的计算该模具采用复合模,拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算如下:由冲压模具设计与制造中冲裁力公式-2.6.1 得:F=KLtTb公式中 F 冲裁力L 冲裁周边长度对于 9 的孔:L=3.149=28.26mm 对于 46 的异型孔:L=153.7mm对于零件的外轮廓:L=264t 材料厚度 t=0.2mmTb 材料抗剪强度 取 294MPaK 安全系数 安全系数 K 是考虑到实际生产,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损,板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取 K=1.3对于 9 的孔: F 1=1.33.1439mm0.2mm300MPa=6612.8N对于 46 的异型孔: F 11=1.3153.7mm0.2mm300MPa=11988.6NF1= F1+ F11=18.23KN F2=1.3x264x0.2x294=20.18因为 F2F1 所以选择冲床时的冲裁力为 F2。根据以上数据计算可得:F=20.18N下面对卸料力进行计算:10由 P70 2.6.3 公式得:卸料力 Fx=KxF由 P70 2.6.4 公式得推件力 Ft=KtF公式中:F 冲裁力为 20.18NKx 卸料力系数 由冲模P70 表 2.6.1 查得 Kx=0.06n 同时在凹模内的废料 n=h/t式中 h 凹模洞口的直刃高度t 板料厚度Kt 为推件力系数 由表 2.6.1 查得 Kt=0.08由于采用弹性卸料装置,下出件,故据 P71 2.6.6 公式得:F 总=F+Fx+Ft=F+0.06F+0.08nF根据凹模的修模余量的一般要求,取 h=4mm,则 n=4/0.2=20故 F 总=53.6788kN 113 主要工艺参数的确定3.1 压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型口图,如下图所示。在图中将 xOy 坐标建立在图示的对称中心线上,将总裁轮廓线按几何图形分解成 -L5 共 5 组基本线段,有关计1L算如下表 1 所示。图 3- 凹模型口图表(2)-压力中心数据表基本要素长度 各基本要素压力中心的坐标值12L/mm XL1=400(2 段) L2=15.712.93(2 段) L3=3427(2 段) L4=13.950.9(2 段) L5=3472.63L6=28.7895(2 段) L7=63.58510L8=63.58575L9=136.4767(2 段) L10=2.3520.1813L11=12.5615由以上计算结果可以看出,该工件总裁力不大,压力中心偏移坐标原点(-31.5,17.5)较小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍选在坐标原点 O。若选用 J23-10 冲床,(-31.55,17.48)点仍在压力机模柄投影面积范围内,满足要求。3.2 工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸之前,首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方法,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、凹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来计算。3.2.1 落料加工工序对于形状复杂或料薄的冲裁件,为了保证凸、凹模之间一定的间隙值,必须采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是对一个长为 95mm 宽为 60mm 的矩形进行落料,并带有两个 R=10mm 的圆角,尺寸未注公差根据设计的规则取自由公差、为 IT14 级精度,其他标准公差值由公差配合与技术测量表查得而所需冲裁的制件外轮廓需要落料来进行,应以凹模为基准件,凹模的磨损情况可分为三类:a、凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸 A第一类尺寸:A j=(Amax-x) 0+0.25 b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸 B第二类尺寸:B j=(Bmax+x) 0-0.25c、凹模磨损后会保持不变的尺寸- 第三类尺寸 C第三类尺寸:C j=(Cmin+0.5)0.125141凹模刃口尺寸计算如下:a 凹=(40-0.5x0.16) +0.250x0.090=39.92+00.0225b 凹=(10-0.5x0.090) +00.25x0.090=9.955+00.0225c 凹=(34-0.5x0.16) +00。25x0.16 =33.92+00.04d 凹=(13.9-0.5x0.11) +00.25x0.11=13.845+00.0275e 凹=(34-0.5x0.16) +00。25x0.16 =33.92+00.04f 凹=(28.78-0.5x0.13) +00.25x0.13=28.715+00.0325落料凸模尺寸参照凹模尺寸去除 zmin2冲孔凸模尺寸计算如下:第二类尺寸a 凸=(9-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=9.03100.0225b 凸=(46-0.014+0.5x0.16) -00.250.16=46.0660-0.04c 凸=(8-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=8.031-00.0225d 凸=(8-0.014+0.5x0.09) -00.25x0.09=8.031-00.0225第三类尺寸e 凸=(2.35-0.5x0.06)0.125x0.06由于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,受力情况又比较复杂,目前还不能用理论方法来确定凹模轮廓尺寸.在生产中,通常根据冲裁的板料厚度和冲裁件的轮廓尺寸,或凹模孔口刃壁间的距离,按经验公式来确定:由中式 2.9.3 得: 凹模厚度 : H=kB(15mm)凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (3040mm)查表 2.9.5 可得 k 取 0.56 而 b 为 100mm15于是有 H=1000.56=56 综合考虑取 H=56所以凹模壁厚 C=(1.5-2)H=60L=2c+b=160mmB=200mm凹模外形尺寸的确定如下图所示:图 4-凹模外形尺寸的确定3.2.2 冲孔加工工序同样的采用自由公差为 IT14 级精度,要同时冲出三个 9mm 和一个 46mm 的孔,还要保证孔与孔之间的相互位置关系均为 IT14 级精度,凸、凹模的加工同样要采用IT6 和 IT7 分别进行加工。当冲直径为 9mm 的孔时,因为为 IT14 取 X=0.5由P58 表 2.4.1 得凸模制造偏差 T=0.010mm凹模制造偏差 A=0.014mm由公差P13 表 2-4 查得 16直径为 46mm 的公差为 0.62mm由P55 表 2.3.3 得Zmax=0.010mmZmin=0.014mm则 Zmax- Zmin=0.014-0.010=0.004经校核:A+TZmax- Zmin故满足间隙公差表(3)-工件零件刃口尺寸的计算分类 尺寸 尺寸转换 计算公式 结果冲孔 9 9 0+0.36dT=(dmin+ x) -T 0dA=(dT+ Zmin) 0+A9.18 -0.01609.185 0+0.024冲孔 46 46 0+0.62dT=(dmin+ x) -T 0dA=(dT+ Zmin) 0+A46.31 -0.016046.165 0+0.0244 模具总体设计174.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为复合模。4.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距,导正销精定距。而第一件的冲压位置因为调料长度有一定的余量,可以靠操作工来目测定。4.3 卸料、出件方式的选择因为工件料厚为0.2mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可以采用弹性卸料。又因为是复合模生产,所以采用下出件比较便于操作和提高生产效率。4.4 导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整等因素该复合模采用中间导柱的导向方式。5 主要零部件设计5.1 工作零件的结构设计185.1.1 落料凸模结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,2 个M8 螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按 。其其总长 L 可按冲压模具设5/6mH计与制造公式 2.9.2 计算:htL21=18+16+0.2+21.8=56mm)式中: L凸模长度(mm);凸模固定板厚度(mm);1h卸料板厚度(mm);2材料厚度(mm);t增加长度。它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度(0.5-1mm) 、凸模固定h板与卸料板之间的安全距离等,一般取 10-20mm落料凸模具体结构可参见图 5 所示:19图 6-落料凸模凸模固定板具体结构可参见图 6 所示:20配 作图 7-凸模固定板5.1.2冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要特别保护的小凸模,所以冲孔凸模采用台阶式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。冲 1.85mm 孔和冲6.5mm 的凸模具体结构可参见图 7 所示:21凸模-1 凸模-2图 8-冲孔凸模5.1.3 凹模凹模采用整体凹模,各总裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按冲压模具设计与制造公式 2.9.3、2.9.4 计算:凹模厚度 0.22100=22mm.(查表 2.9.5 得 0.22)kbHk凹模壁度 50mm.c)25.1(取凹模厚度 22mm,凹模壁度 50mm.凹模宽度 (100+250)=200mm.考虑到模具模具强度及整体外观取cbBB=200mm.凹模长度 L 取 250mm(送料方向)凹模轮廓尺寸为200mm250mm22mm,结构如图 8 所示:图 9-凹模225.2 定位零件的设计落料凸模下部设置三个导正销,分别借用工件上三个 mm 的孔作导正孔。导正9孔的导正销的结构如下图所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面 1mm,所以导正销直线部分的长度为 2mm。导正销采用 安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用 配合。67/rH 67/hH图 10-导正销5.3 卸料部件的设计5.3.1 卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同,厚度为 20mm.卸料板采用 45 钢制造,淬火硬度为 43-48HRC.卸料板的结构可参见图 12 所示:23图 13-卸料板5.3.2 卸料螺钉的选用卸料板上设置 4 个卸料螺钉,公称直径为 12mm,螺纹部分为 M1225mm。卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凸模端面 1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。故卸料螺钉查五金简明手册知M1225mm,5.4 模架及其它零部件设计该模具采用中间导柱模架,这种模架的导柱在模具中间位置,冲压时可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据,选择模架规格。查中国模具设计大典知:导柱 分别为 40mm170mm.mLd/导套 分别为 40mm120mm55mm.D/上模座厚度 取 35mm;上模垫板厚度 取 8mm;凹模厚度 取 22mm;下模座上 模H垫HH厚度 取 45mm;那么,该模具的闭合高度:下 模 2hL下 模垫上 模闭24=(35+8+65+22+45-2)mm=173mm式中: 凸模长度, =65mm;LL凹模厚度, =22mm;H凸模冲裁后进入凹模的深度, =2mm。2h 2h可见该模具闭合高度小于所选压力机 J23-25 的最大装模同度(220mm) ,可以使用。256 模具总装图通过以上设计,可得到如图 12 所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模(4 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。条料送进时采用固定挡料销作为粗定距,在落料凸模上安装两个导正销,得用条料上两边两个孔作为导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操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上,并向前推紧,冲压时凸模上的导正销再作精确定距。 2131026A24514-油泵调节垫片复合模装配图1.下模座 2. 螺钉 3.导柱 4.弹簧 5.卸料版 6.活动挡料销 7.螺钉 8.导套 9.上模座 10. 凸模固定板 11.推件块 12.螺钉 13.推板 14. 打杆 15.模柄 16.推杆 17. 冲孔凸模 18.垫板 19.凹模 20 凸凹模 21. 固定板 22.圆柱销 23.档料销 24.卸料螺钉 25.弹簧277 冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机 J23-25 能满足使用要求。其主要技术参数如下:公 称 压 力:250KN滑 块 行 程:65mm最大闭合高度:270mm最大装模高度:220mm连杆调节长度:55mm工作台尺寸(前后左右):370mm560mm垫板尺寸(厚度孔径):50mm200mm模柄孔尺寸: mm60mm40最大倾斜角度: 3288 模具的装配根据复合模装配要点,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(8)所示:表(8)-油泵调节垫片复合模的装配序号 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及尺寸以及凹模形孔,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的形孔中,并挤紧牢固。3 装配下模1) 在下模座上划中心线,按中心预装凹模、导料板;2) 在下模座、导料板上,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、导料板、凹模、固定挡料销装在一起,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 0.12的纸片,然后将凸模与固定板组合装入凹模;2) 预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔;3) 用螺钉将固定板组合、垫板 15、上模座连在一起,但不要拧紧;4) 将卸料板套装在已装入固定板的凸模上,装上橡胶和卸料螺钉,并调节橡胶的预压量,使卸料板高出凸模下端29约 1mm; 5) 复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;6) 安装导正销、承料板;7) 切纸检查,合适后打入销钉。总 结本毕业设计是我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。30它可以说又是一次对专业知识的学习的深入和系统掌握。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的知识,同时感触最深刻的是:所学知识只有在应用中才能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模具设计手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等对所要设计的问题进行查询,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。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,请教指导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,这是每个人认识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,为将来走上工作岗位奠定坚实的基础。31参 考 文 献1 刘建超,张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等出版社,2004.62 王秀凤、万良辉主编.冷冲压模具设计与制造.北京:北京航空航天出版社,2005.43 中国机械工程学会,中国模具设计大典编委员会.中国模具设计大典 3.南昌:江西科学出版社,2003.14 任嘉卉主编.公差与配合手册. 北京:机械出版社,2000.4325 冯炳光主编.模具设计与制造简明手册.上海:上海科学技术出版社,1998.56 中国标准出版社,全国弹簧标准化技术委员会编.中国机械工业标准汇编弹簧卷.北京:中国标准出版社,1999.67 薛启翔编著. 冲压模具与制造北京:化学工业出版社,2004.38 冷冲模设计及制造/中国机械教育工业协会组编.北京:机械工业出版社,2001.9
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