易拉罐拉环冲压模具设计
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XXXXX 学院 说明书 题目 易拉罐拉环冲压模具设计 系 部 现代制造工程系 专 业 名 称 模具设计与制造 班 级 模具 11302 姓 名 学 号 指 导 教 师 2015 年 9 月 30 日 易拉罐拉环冲压模具设计 摘 要 本次设计是落料冲孔复合模的设计 冲压模具主要是将板料分离或成形而 得到制件的加工方法 因为模具的生产主要是大批量的生产 而且模具可以保 证冲压产品的尺寸精度和产品质量 模具的设计与制造主要考虑到模具的设计 能否满足工件的工艺性设计 能否加工出合格的零件 以及后来的维修和存放 是否合理等 在本次设计中 不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求 还 要保证它的使用寿命 关键词 易拉罐拉环 冲压模 设计 I 目 录 1 绪论 1 2 冲压工艺分析及工艺方案的制定 2 2 1 工艺分析 2 2 2 工艺方案的制定 3 3 排样设计与计算 4 3 1 排样方法与原则 4 3 2 确定搭边值 4 3 3 排样图设计和利用率计算 4 4 冲裁力计算 7 4 1 冲压力的计算 7 4 2 压力机的选择 9 5 凸凹模的设计 12 5 1 尺寸计算原则 12 5 2 凸 凹模刃口尺寸计算 12 5 3 凹模设计 15 5 3 1 凹模外形的确定 15 5 3 2 凹模刃口结构形式的选择 16 5 3 3 凹模精度与材料的确定 16 5 4 凸模的设计 17 5 4 1 凸模结构的确定 17 5 4 2 凸模材料的确定 17 5 4 3 凸模精度的确定 17 5 5 凸凹模设计 18 5 5 1 凸凹模外形尺寸的确定 18 II 5 5 2 凸凹模壁厚的确定 18 5 5 3 凸凹模洞口类型的选取 19 6 模具主要结构零部件设计 20 6 1 模座的选用及标准件的选取 20 6 2 模具其它结构零件的设计 20 7 模具的装配 调试和检测 23 7 1 模具的装配 23 7 2 冲裁模具的调试 23 7 3 模具的检测 24 8 绘制模具总装图 26 总结 27 致谢 28 参考文献 29 1 1 绪论 近年来 冲压成形工艺有很多新的进展 特别是精密冲裁 精密成形 精 密剪切 复合材料成形 超塑性成形 软模成形以及电磁成形等新工艺日新月 异 冲压件的精度日趋精确 生产率也有极大提高 正在把冲压加工提高到高 品质的 新的发展水平 前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲 裁 而现在 除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲 压延 压印等 可以进行复 杂零件的立体精密成形 过去的精密冲裁只能对厚度为 5 8mm 以下的中板或薄 板进行加工 而现在可以对厚度达 20mm 的厚板实现精密冲裁 并可对 b 900MPa 的高强度合金材料进行精冲 由于引入了 CAE 冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐 步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析 以实现冲压过程的优化设计 在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计 可以对排样或压延毛坯进行优 化设计 此外 对冲压成形性能和成形极限的研究 冲压件成形难度的判定以及成 形预报等技术的发展 均标志着冲压成形以从原来的经验 实验分析阶段开始 走上由冲压理论指导的科学阶段 使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化 的发展道路 为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势 发展了一些新的成形 工艺 如高能成形和旋压等 简易模具 如软模和低熔点合金模等 通用组 合模具和数控冲压设备等 这样 就使冲压生产既适合大量生产 也同样适用 于小批生产 不断改进板料性能 以提高其成形能力和使用效果 例如研制高 强度钢板 用来生产汽车覆盖件 以减轻零件重量和提高其结构强度 2 2 冲压工艺分析及工艺方案的制定 2 1 工艺分析 在一般情况下 影响冲压件工艺性的因素有几何形状 尺寸 精度 表面 粗糙度及毛刺 冲压件工艺性对冲压件质量 材料利用率 生产率 模具制造 难易 模具寿命 操作方式及设备选用等都用很大的影响 良好的冲压件工艺 性可显著降低冲压件的制造成本 节省材料 减少成形工序 提高产品寿命和 产品质量 工件如图 2 1 所示 图 2 1 工件图 对课题应解决的主要问题 该零件形状简单 对称 是由圆弧和直线组成 的 由表查出 冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT12 IT13 将以上精度与 零件简图中所标注的尺寸公差相比较 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加 工中得到保证 其它尺寸标注 低 对凸模的安裝和拆卸要方便 直接关系生 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冲裁模进 3 行加工 由于大批量生产 在保证质量的情况下 可以采用冲裁 对冲裁的凸 凹 模要求就要提高 特别是凸模 要进行热处理 渗碳 淬火加回火等来提高强度和 耐磨性 当凸模磨损产生误差时 要及时更換 来保证工件精度要求 对于冲压 过程中产品的开裂 起皱等问题 利用理论知识计算分析 模具材料在保证质 量的情况下 采用性能低的材料来节约成本 模具自动化程度高 操作方便 劳动强度到凸模的更换 2 2 工艺方案的制定 通过对该工件的冲压工艺性进行分析 考虑到制件生产批量和产品的质量 生产效率 模具寿命 材料消耗及操作方便安全等因素 由冲压制件外观形状 分析 该制件有落料 冲孔两道工序 所以确定此垫片的生产中可以采用下面 的几套方案 方案一 先落料模 后冲孔模 方案二 先冲孔模 后落料模 方案三 采用落料冲孔复合模 方案一 适合小批量生产 冲压精度较低 冲压生产率低 压力机一次行 程内只能完成一个工序 方案二 制件和废料排除较复杂 只能在单机上实现部分机械操作 方案三 冲裁的孔与外形的位置精度较高 工件较平整 具有校形的作用 模具制造复杂 可适用大批量生产 从以上比较多來看 在保证冲裁件质量的 情况下 应尽可能降低成本 提高经济效益 工人操作方便 安全的情况下考 虑 选择复合模比较合适 结论 经过全面分析 综合考虑 以零件质量 生产效益及经济性几个方 面衡量 认为三种方案中方案三为最佳的方案 即采用落料冲孔复合模完成此 制件的成品 4 3 排样设计与计算 3 1 排样方法与原则 由于产量大 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 必须减小废料面积 条料在冲裁过程中翻动要少 使工人操作方便 安全 减 轻劳动强度 排样应保证冲裁件的质量 排样方法有直排 斜排 对排 多排 等多种形式的排列方式 现工件外形为圆形 采用有废料的直排法 比较方便 合理 3 2 确定搭边值 搭边起补偿条料的剪裁误差 送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间 有间隙所造成的送料歪斜误差的作用 搭边的合理数值主要决定于材料厚度 材料种类 冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等 一般板料愈厚 材料愈软 以及冲裁件尺寸愈大 形状愈复杂 则搭边值也应愈大 由查参考文献 5 表得 工件间搭边值 a 2 0mm 侧面 a 2 2mm 1 3 3 排样图设计和利用率计算 分析零件形状 零件的排样方式采用直对排最好 如图 3 1 所示 图 3 1 排样图 5 1 搭边值 查表 3 1 取 2 0m a 1 2 2mm 3 1 最小搭边值 圆件及 r 2t 的工件 矩形工件边长 L 50mm 矩形工件边长 L 50mm 或 r 2t 的工件 材料厚度 工件间 a1 沿边 a 工件间 a1 沿边 a 工件间 a1 沿边 a 0 25 0 25 0 5 0 5 0 8 0 8 1 2 1 2 1 6 1 6 2 0 2 0 2 5 2 5 3 0 3 0 3 5 1 8 1 2 1 0 0 8 1 0 1 2 1 5 1 8 2 2 2 0 1 5 1 2 1 0 1 2 1 5 1 8 2 2 2 5 2 2 1 8 1 5 1 2 1 5 1 8 2 0 2 2 2 5 2 5 2 0 1 8 1 5 1 8 2 0 2 2 2 5 2 8 2 8 2 2 1 8 1 5 1 8 2 0 2 2 2 5 2 8 3 0 2 5 2 0 1 8 2 0 2 2 2 5 2 8 3 2 2 送料步距 3 1 aDS 式中 D 平行于送料方向的冲裁件宽度 a 冲裁件之间的搭边值 根据公式 3 1 得 aDS 25 2mm 3 条料的设计 条料宽度 3 0 1 a2 B 2 式中 B 条料宽度的基本尺寸 mm D 条料宽度方向上冲裁的最大尺寸 a 侧面搭边 条料下料剪切公差 6 表 3 2 剪料公差及条料与导料板之间隙 mm 材料厚度 t mm条料宽度 B mm 0 1 1 2 2 3 3 5 50 50 100 100 150 150 220 220 300 0 4 0 5 0 7 0 8 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 查表 3 2 得 0 5 根据公式 3 2 得条料宽度 0 1 a2 DB 39 2 2 1 5 5 0 42 2mm 板料规格 选用 4000mm 1200mm 1mm 条料长度 L 1200mm 每张板料可剪裁的条料数 条 402 94 4 材料利用率的的计算 每条条可冲裁的零件数 个 17 n 每张板料可冲裁的零件数 个 一条条料的利用率 92408 1024083 5 10 64 81nA 7 4 冲裁力计算 4 1 冲压力的计算 1 计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机 设计模具以及检验模具的强 度 压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力 以适应冲裁工艺的需求 一般可 按下公式计算 4 1 LtFP 式中 FP 冲裁力 N L 冲裁周边长度 mm t 冲裁料厚 mm b 抗剪强度 MPa 1 落料力计算 按上式 4 2 1 3FLt 落 式中 F 落 落料力 N L 工件外轮廓周长 mm T 材料厚度 mm t 1 0mm 材料抗剪强度 MPa 材料为 L2 由查表 10MPa 根据零件图可算落料轮廓长度 L 73mm 则 1 37 019 5FmakN 落 2 冲孔力 4 3 Lt 冲 孔 式中 冲孔力 N 冲 孔F L 工件外轮廓周长 mm T 材料厚度 mm t 1 0mm 8 材料抗剪强度 MPa 由查表 10MPa 根据零件图可算冲孔轮廓长度 L 43 42 mm 则 43 21 04 5FmkN 冲 孔 2 落料时的卸料力的计算 KX 4 卸 落F 4 式中 卸料力 N 卸F 落料力 N 落 KX 卸料系数 查 冲压模具简明设计手册 表 3 11 P57 其值 为 0 03 0 05 取 K 0 05 则 KX 0 05 9 5 0 5 KN 卸F落 3 冲孔时的推件力的计算 nkT 4 5 推 冲 式中 推料力 N 推F K1 推料系数 查 冲压模具简明设计手册 表 3 11 其值为 0 05 n 梗塞在凹模内的制件或废料数量 n h t h 为刃口部分的高 mm t 为材料厚度 mm 其中 h 5 5mm t 1mm 取 n 5 则 nkT 5 0 05 4 5 1 2 KN 推F冲 冲裁时 压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 4 6 总 落 冲 孔 卸F推 9 式中 冲裁力 9 5KN 4 5KN 卸料力 1 0KN 推料力落F冲 孔 卸F 1 2KN 则 推F 16 2kN 总 落 冲 孔 卸 推F 4 2 压力机的选择 初选设备压力机 根据总冲压力选择压力机的标称压力 因为 16 2KN 63 80 所以初选 J23 6 3 开式可倾压力机 1 查 冲模设计应用手册 选取 J23 6 3 开式双柱可倾压力 表 4 1 开式压力机规格及参数 型号 J23 6 3 J23 10 J23 16 J23 25 J23 35 J23 63 公称压力 KN 63 100 160 250 350 630 滑块行程 mm 35 45 55 65 100 120 最大闭合高度 mm 150 180 220 270 290 360 闭合高度调节 mm 30 35 45 55 60 70 滑块中心线至床 身距离 mm 110 130 160 200 200 300 前后 120 150 180 220 220 300滑块底面 尺寸 mm 左右 150 170 200 250 250 260 模柄孔尺 寸 mm 直径 30 30 40 40 40 50 深度 30 35 60 60 60 80 4 3 压力中心的确定 模具压力中心是指冲压时诸冲压合力的作用点的位置 为了确保压力机和 模具正常工作 应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合 否者 会使 冲模和压力机滑块产生偏心载荷 使滑块和导轨之间产生过大的摩擦 模具导 向零件加速磨损 降低模具和压力机的使用寿命 1 冲模的压力中心 可按下述原则来确定 10 对称形状的单个冲裁件 冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心 工件形状相同且分布位置对称时 冲模的压力中心与零件的对称中心相 重合 形状复杂的零件 多孔冲模 级进模的压力中心可用解析计算法求出冲 模压力中心 解析法的计算依据是 各分力对某坐标 轴的力矩之代数和等于诸力的合力 对该轴的力矩 求出合力作用点的坐标位置 0 0 x 0 y 0 即为所求模具 的压力中心 nno LXLLX 2121 YY 2 下面用解析法确定与计算模具的压力中心 11 图 4 1 压力中心 按比例画出凸模刃口的轮廓形状 选坐标 XOY 把刃口轮廓分为 7 段 并确定各段长度 具体数值列于下表 5 6 中 工件关于 X 轴对称 所以只需计算 X 方向的压力中心 表 5 6 落料件的压力中心计算数据 线段长度 mm X L1 3 15 6 L2 26 83 9 96 L3 43 42 0 L4 34 2 4 85 L5 6 8 落料凸模的压力中心坐标 Xn L1X1 L2X2 LnXn L1 L2 Ln 4 7 为了设计方便 选择压力中心为 5 0 12 5 凸凹模的设计 冲裁件的尺寸精度取决于凸 凹模刃口部分的尺寸 冲裁的合理间隙也要 靠凸 凹模刃口部分的尺寸来实现的保证 正确地确定刃口部分尺寸是相当重 要的 5 1 尺寸计算原则 1 落料件的尺寸取决于凹模尺寸 冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸 因此 设计落料模时 以凹模为基准 间隙取在凸模上 设计冲孔模时 以凸模为基 准 间隙取在凹模上 2 考虑到冲裁时凸 凹模的磨损 在设计凸 凹模刃口尺寸时 对基准件 刃口尺寸在磨损后增大的 应取工件尺寸公差范围内较小的数值 对基准件刃 口尺寸在磨损后减小 应取工件尺寸公差范围内较大的数值 在凸 凹模磨损 到一定程度的情况下 仍能冲出合格的零件 3 确定模具刃口制造公差时 要既能保证工件的精度要求 又能保证有合 理的间隙数值 一般模具制造精度比工件精度高 3 4 级 5 2 凸 凹模刃口尺寸计算 凸模和凹模的刃口尺寸和公差 直接影响冲裁件的尺寸精度 模具的合理 间隙值也靠凸凹模刃口尺寸及其公差来保证 因此 正确确定凸凹模刃口尺寸 和公差 是冲裁模具设计中的一项重要工作 凸模 凹模工作部分尺寸即凸 凹模刃口尺寸的计算 有两种计算方法 第一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算 第二种计算方法是凸模与 凹模配作法 该冲件尺寸较多 若采用分开加工法计算 计算繁琐 且计算量较大 不 宜采用 故采用第二种算法 凸模与凹模配作法 1 凸模或凹模磨损后会增大的尺寸 第一类尺寸 A 4 1 0max Aj 2 凸模或凹模磨损后会减小的尺寸 第一类尺寸 B 13 0 4 1 min xBj 3 凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸 第一类尺寸 C8 Cj 查表得 工件精度 IT10 级以上 x 1 工件精度 IT1 IT13 x 0 75 工件精度 IT14 x 0 5 因为本工件尺寸均为基本尺寸 故按 IT14 级精度 x 0 5 表 5 1 实际使用中零件的公差等级表 公差等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 基本尺寸 mm m mm 3 3 6 6 10 10 18 18 30 30 50 50 80 80 120 120 180 180 250 250 315 315 400 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 0 10 0 12 0 15 0 18 0 21 0 25 0 30 0 35 0 40 0 46 0 52 0 57 0 14 0 18 0 22 0 27 0 33 0 39 0 46 0 54 0 63 0 72 0 81 0 89 0 25 0 30 0 36 0 43 0 52 0 62 0 74 0 87 1 00 1 15 1 30 1 40 在所有的尺寸中 属于 A 类尺寸的有 0 52 0 368R 0 25 属于 B 类尺寸的有 43016 0 属于 C 类尺寸的有 2 注 凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸 第一类尺寸 A 14 凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸 第二类尺寸 B 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸 第三类尺寸 C 具体计算如表 5 2 表 5 2 工作零件刃口尺寸计算 尺寸类型 公称尺寸 公式 计算后尺寸 备注0 52 0 13274 0 368R 908R 落料 25 4 1 0max Aj 62 0 4316 0 1 冲孔 05R0 4 1 in xBj 0 75R 中心距 14 2 8 Cj 保证双边间隙 为 0 10 0 14 图 5 1 凹 模刃口尺寸图 15 5 3 凹模设计 5 3 1 凹模外形的确定 凹模的外形一般有矩形和圆形两种 凹模的外形尺寸应保证有足够的强度 刚度和修磨量 凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外 形尺寸来确定的 凹模各尺寸计算公式如下 凹模边壁厚 H Kb1 5 1 凹模边壁厚 c 1 5 2 H 5 2 凹模板边长 L b1 2c 5 3 模板边宽 B b2 2c 5 4 式中 b 1 冲裁件的横向最大外形尺寸 b2 冲裁件的纵向最大外形尺寸 K 系数 考虑板料厚度的影响 查表5 3 表 5 3 系数 K 值 材料厚度 t mm 材料料宽 s mm 1 1 3 3 6 50 0 30 0 40 0 35 0 50 0 45 0 60 50 100 0 20 0 30 0 22 0 35 0 30 0 45 100 200 0 15 0 20 0 18 0 22 0 22 0 30 200 0 10 0 15 0 12 0 18 0 15 0 22 查表5 1 得 K 0 4 根据公式 5 1 可计算落料凹模板的尺寸 凹模厚度 H Kb1 0 4 25 10 mm 根据公式 5 2 可计算凹模边壁厚 16 c 1 5 2 H 1 5 10 2 10 mm 取凹模边壁厚为20mm 取凹模厚度为20mm 根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长 宽的尺寸 选用标准模板 即 L B H 80mm 60mm 20mm 5 3 2 凹模刃口结构形式的选择 冲裁凹模刃口形式有直筒式和锥形两种 选用时主要根据冲件的形状 厚 度 尺寸精度以及模具结构来确定 由于本模具冲的零件尺寸较大 所以采用 刃口为直通式 该类型刃口强度高 修磨后刃口尺寸不变 5 3 3 凹模精度与材料的确定 根据凹模作为工作零件 其精度要求较高 外形精度为 IT11 级 内型腔精 度为 IT7 级 表面粗糙度为 Ra1 6um 上下平面的平行度为 0 02 材料选 T10A 17 图 5 2 凹模 5 4 凸模的设计 5 4 1 凸模结构的确定 凸模结构通常分为两大类 一类是镶拼式 另一类为整体式 整体式中 根据加工方法的不同 又分为直通式和台阶式 因为该制件形状不复杂 所以 将落料模设计成台阶式凸模 台阶式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样 凸模与凸模固定板的配合按 H7 m6 5 4 2 凸模材料的确定 该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性 并能承受冲裁时的冲击力 所以 凸模的材料应选 T10A 热处理 58 62HRC 18 5 4 3 凸模精度的确定 根据凸模作为工作零件 其精度要求较高 所以选用 IT7 级 表面粗糙度 为 Ra0 8um 图 5 3 凸模 5 5 凸凹模设计 5 5 1 凸凹模外形尺寸的确定 凸凹模的外形由本套模具所设计的零件图样外形确定 凸凹模的外形尺寸 应保证有足够的强度 刚度和修磨量 一般根据被冲材料的厚度和冲裁件的最 大外形尺寸来确定的 与落料凹模配合确定 其内孔尺寸与冲孔凸模配合确定 19 图 5 4 凸凹模 5 5 2 凸凹模壁厚的确定 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 内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸 从强度方面考虑 其 壁厚应受最小值限制 凸凹模的最小壁厚与模具结构有关 当模具为正装结构 时 内孔不积存废料 胀力小 最小壁厚可以小些 当模具为倒装结构时 若 内孔为直筒型刃口形式 且采用下出料方式 则内孔积存废料 胀力大 故最 小壁厚应大一些 凸凹模的最小壁厚值 目前一般按经验数据确定 正装复合模的凸凹模最 小壁厚可比倒装的小一些 一般取厚度的1 5倍 即为1 5mm 本设计中凸凹模的 壁厚为3mm 故该凸凹模的侧壁强度要求足够 20 5 5 3 凸凹模洞口类型的选取 本设计采用的是倒装式复合模 故凸凹模在下模 采用下出料方式 需要 设计凸凹模洞口类型 排出积存废料 图 5 4 凸凹模洞口的类型 a b c d e a 直通式 b 直通式 c 直通式 d 锥筒式 e 锥形式 凸凹模洞口的类型如图 5 1 所示 其中 a b c 型为直筒式刃口凹模 其 特点是制造方便 刃口强度高 刃磨后工作部分尺寸不变 广泛用于冲裁公差 要求较小 形状复杂的精密制件 但因废料的聚集而增大了推件力和凸凹模的 涨裂力 给凸 凸凹模的强度都带来了不利影响 一般复合模和上出件的冲裁 模用 a c 型 下出件用 b d 型其中 d 型是锥筒式刃口 在凸凹模内不聚集材 料 侧壁磨损小 但刃口强度差 刃磨后刃口径向尺寸略有增大 综上所述 本设计选用 a 型洞 21 6 模具主要结构零部件设计 6 1 模座的选用及标准件的选取 闭合高度 H 120 140mm 的后侧导柱模架倒装复合模 导柱 18mm 110mm 导套 18mm 65mm 28mm 上模座 80mm 63mm 25mm 下模座 80mm 63mm 30mm 上垫板 80mm 60mm 6mm 上固定板 80mm 6mm0 15mm 凹模 80mm 60mm 20mm GB T2858 1 81 卸料板 80mm 60mm 8mm 凸凹模固定板 80mm 60mm 15mm 挡料销 4mm 圆柱销 5mm 螺钉用 M5 模柄防转销用 4 模柄 选用压入式模柄较合理 模具设计指导表 5 50 P184 由压力机的 型号 J23 6 3 开式双柱可倾压力机 可查得模柄孔的直径为 30mm 深度为 50mm 大径的为 70mm 由装配要求 模柄与模柄孔配合为 H7 m6 并加销钉 防转 模柄长度比模柄孔深度小 5 10mm 由于凹模周界所以根据 GB2862 3 81 6 2 模具其它结构零件的设计 1 凸凹模固定板的结构设计 凸凹模固定板为矩形 外形尺寸通常与凹模一致 选择典型组合 查国家标 准 GB2873 1 凸凹模固定板厚度取 12mm 固定板凸凹模为 H7 n6 配合 压装后凸 凹模端面与凸凹模固定板断面磨平 本设计取凸凹模固定板为 22 80mm 60mm 15mm 2 卸料板的结构设计 弹性卸料板装置由卸料板 卸料螺钉和橡胶组成 弹性卸料办的外形尺寸 等于凹模板的尺寸 厚度取凹模的厚度由经典组合得 8mm 由则边搭边值为 1 2mm 挡料销直径为 4mm 条料宽度为 24 7mm 所以则孔心距为 13 85mm 由工件间搭边值为 1mm 挡料销直径为 3mm 所以头孔心距为 9 5mm 卸料板 与凸凹模的双边间隙根据冲裁料厚取 0 5mm 卸料板工作平面应高出凸凹模断 面刃口端面 0 5mm 本设计取卸料板尺寸为 80 60 8mm 3 垫板的结构设计 垫板的外形尺寸与冲孔凸模固定板相同 选择典型组合 查国家标准 GB2873 1 上垫板厚度取 4mm 冲孔凸模固定板和垫板的轮廓形状及尺寸均以标 准化 可根据上述尺寸确定原则从相应标准中选取 本设计取垫板尺寸为 80mm 60mm 6mm 4 冲孔凸模固定板的结构设计 冲孔凸模固定板为矩形 外形尺寸通常与凹模一致 选择典型组合 查国 家标准 GB2873 1 冲孔凸模固定板厚度取 10mm 冲孔凸模固定板与冲孔凸模为 H7 m6 配合 压装后冲孔凸模端面与冲孔凸模固定板断面磨平 本设计取冲孔 凸模固定板为 80mm 60mm 15mm 5 推件块的结构设计 为了使压在凹模中的零件顺利平稳推出 推件块的结构设计与零件的形状 要相吻合 单边与凹模让位孔间距为 0 5mm 推件块里的孔的大小要与冲孔凸 模保持一定间隙 23 图 6 1 推件块 24 7 模具的装配 调试和检测 7 1 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 具体装配见表 7 1 表 7 1 复合模的装配表 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 不合适则应重新修磨或更换 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 并拧紧牢固 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 活动挡料销 弹簧装在一起 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 12mm 片 然后将凸模与固定板的组合装入凹模 2 预装上模座 划出与凸模固定板相应螺孔 销孔位置并钻 绞螺孔 销孔 3 用螺钉将固定板组合 垫板 上模座连接在一起 但不要 拧紧 4 将卸料板套装入固定板的凸模上 装上弹簧和卸料螺钉 调节弹簧的预压量 使卸料板高出凸模下端约 1mm 复查凸 凹 模间隙并调整合适后 紧固螺钉 5 安装导正销 承料板 7 2 冲裁模具的调试 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 并找出原因给与纠正 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 25 在模具制造中 模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程 中的重要工艺环节 模具零件加工及装配质量好坏 对模具的使用寿命有着较 大的影响 加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验 是确保模具质 量的重要手段 因此 模具生产单位在生产过程中 要健全模具零件及模具装 配前后的检验与验收制度 即根据本厂产品要求和工艺水平 编制切合实际的 质量检验规程 实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结合的检验 方法 严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查 在检验中 除了 进行工序间的检验和装配后的验收外 还加强各工序实际操作的检查 以督促 执行工艺规定 防止废品的产生 7 3 模具的检测 模具的检验与验收和设计 制造一样是模具制造中不可分割的部分 在模 具生产中起着积极的作用 是满足现代模具制造业发展的需要 同时 在检测 技术对于模具制造质量的提高 延长模具的寿命和能生产出高效 优质制品零 件 有着十分重要的意义 模具的检测主要是检查在设计 制造或装配中出现 的缺陷 并在交付客户前做最后的验证 保证模具的合格性和安全性并能生产 出合格的产品 模具零件加工及装配质量好坏 对模具的使用寿命有着较大的 影响 加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验 是确保模具质量的重 要手段 因此 模具生产单位在生产过程中 要健全模具零件及模具装配前后 的检验与验收制度 只有这样才能保证模具的合格性和安全性并能生产出合格 的产品 其具体方法可详细查 7 2 所示 26 表 7 2 模具中常见缺陷和调整方法表 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 1 修磨凹模孔 去除导锥现象 2 更换顶出杆 加大与零件的接 触面积 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 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 修抵凹模孔高度 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 凸模 导柱 导套与安装基面 不垂直 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 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 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 27 8 绘制模具总装图 运用 Auto CAD 软件 按照上述几章设计的尺寸 绘制模具装配总图及各 零件图 总装配图按照 0 图纸绘制 零件图则按照其它型号的图纸绘制 图样 幅面应符合国家 GB4457 1 84 先绘制装配草图 经指导老师认可 才进行正式图的绘制 绘图过程中严 格按照国标制图标准绘制 装配图应用足够说明模具构造的投影图及必要的剖 面图 剖视图 一般主视图和俯视图应对应绘制 还要注明必要尺寸 如模具 高度 轮廓尺寸以及装配保证的有关尺寸和精度 画出排样图 填写详细的零 件明细表和技术要求 装配结构图如图 8 1 图 8 1 模具总装图 28 总 结 经过这段时间设计终于可以画上一个句号了 但是现在回想起来做设计的 整个过程 颇有心得 其中有苦也有甜 不过乐趣尽在其中 从中也学到了不 少知识 设计不仅是对前面所学专业知识的一种检验 而且也是对自己能力的 一种提高 下面我对整个设计的过程做一下简单的总结 接到任务以后进行选题 选题是设计的开端 选择恰当的 感兴趣的题目 这对于整个设计是否能够顺利进行关系极大 我自己结合自己今后的工作方向 和兴趣所在 选取了冲压模具设计这一块 题目确定后就是找资料了 查资料是做设计的前期准备工作 好的开端就 相当于成功了一半 本次设计就这样一步一步的完成了 在这次设计中 我也学到了许多冲压 模具设计方面的知识 以及查找资料的能力 自己独立完成一份设计后的心情 是十分自豪的 因为自己从中学到了知识 同时也提高了自己的动手能力和团 结协作意识 这对我们今后走上工作岗位是非常重要的 总之 通过这次设计 我得出一个结论 知识必须通过应用才能实现其价值 有些东西以为学会了 但真正到用的时候才发现是两回事 所以我认为只有到真正会用的时候才是真 的学会了 在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导 感谢老师给我这样的机 会锻炼 在整个设计过程中我懂得了许多东西 也培养了我独立工作的能力 树立了对自己工作能力的信心 相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影 响 而且大大提高了动手的能力 使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰 难和成功的喜悦 虽然本次还不是很完善 但是在设计过程中所学到的东西是 这次设计的最大收获和财富 这将使我终身受益 29 致 谢 经过这一段时间的努力我的设计终于完成了 这不仅是我的工作 更是对 我三年来我所学习课程的的一次总结 从一开始接到设计任务书到完成 我无 不感谢帮助我的老师和同学们 他们不仅帮我查找资料而且帮我查找我在设计 中出现的错误 及时的提醒我要时刻要注意的问题 如果没有他们的帮助和支 持我的这份设计是不可能完成的 更不可能在怎么短的时间内完成的 在此再 次对他们表示衷心的感谢 三年来老师的教导在这次设计中充分表现了出来 没有老师们日日夜夜的 辛苦工作 我是不可能掌握那么多的知识和做人的道理的 这是在其他地方学 不到的东西是用金钱无法比拟的 在生活中老师们教了许多课堂上学不到的知 识 这不仅增加了我的知识面更激发了我要创造梦想 实现梦想的激情 此次设计的顺利完成 我要感谢我的指导教师郭容 从一开始耐心细致的讲 解 以及给我提供一些相关的材料 可以说 没有老师这位负责的指导老师 我的 设计也不可能这样顺利的完成 郭老师非常关注我的设计 而且在她很忙的情况 下还对我进行指导 不时地给我提出修改的意见 同时还要感谢三年当中对我进 行教育的各位老师 没有他们的培养也不可能有今天的我 通过三年课程的认真 学习 使我在此基础上利用所学东西顺利进行并完成了设计 在大学生活快要过完的时候 真是有太多的话要讲了 三年的时间很快就 要过去了有太多的故事让人留恋 在此非常的感谢郭老师在百忙中抽出时间对 我的设计进行指导和修改 也感谢三年来所有的任科老师 由于时间仓促 加 上我个人能力有限 设计中难免有不足之处还请各位指导老师进行批评指正 最后祝愿各位老师 全家欢乐 工作顺利 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 2007 6 2 罗学科 模具识图与制图 北京 化学工业出版社 2008 6 3 韩洪涛 机械制造技术 北京 化学工业出版社 2013 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 模具实用技术丛书编委会 冲模设计应用实例 北京 机械工业出版社 2013 8 6 王立刚 冲模设计手册 北京 机械工业出版社 2007 9 京 机械工业出版社 2006 9 7 王芳 冷冲压模具设计指导 北京 机械工业出版社 2008 10 8 李奇 江莹 模具构造与制造 北京 青华大学出版社 2004 8 9 王秀凤 冷冲压模具设计与制造 北京 航空航天大学出版社 2005 4 10 成虹 冲压工艺与模具设计 北京 高等教育出版社 2006 7 11 杨玉英 崔令江 实用冲压工艺及模具设计手册 机械工业出版社 2005 1 12 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
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易拉罐
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