水管联接压盖模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 水管联接压盖是用级进模生产的机械产品，采用双侧刃定距、弹压卸料、自然落料多 工 位连续冲载所得 。 本模具结构特点 : （ 1）下模固定板具有高精度、长寿命：下模固定板与凸模固定板一样，选用淬透性好、淬火变形小的合金模具钢材料，热处理达 55，线切割加工，以保证下模固定板的高精度和长寿命。 （ 2）快速更换冲裁凹模镶块：更换凹模时，用一个销钉从下模垫板的废料落孔将凹模镶块从固定板内顶出，不必拆卸联接固定板的螺钉和销钉，有时还无需将模具从高速冲床上卸下，因此更换凹模速度快，而且可保证模具 的重复装配精度，提高模具的使用寿命。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is a of (1) a A s Its to of of to so as to of (2) of of t is no to so it is to of of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 前言 1 一， 冲压件工艺的分析 2 二， 主要工艺参数的计算 2 三， 确定工艺方案及模具结 构 5 四， 模具设计计算 5 五， 导料与定距机构设计 12 六，固定机构的设计 13 七，弹性元件的设计计 算 14 八， 设计并绘制总装配图、选取标准件（附图 ） 15 九，绘制非标准零件图（附图） 16 十，本模具的工作过程及特点 16 十一， 结束语 18 十二，参考文献 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 前 言 冲压加工在汽车、电子、电器、仪表、航空和航天产品及日用品生产中得到了广泛的应 用。 20 多年来，我国工业发展迅速，产品更新换代快。 冲 压模具设计与制造的课程设计的目的是陪养学生对 冲压工 艺规程的编 制方法、掌握应用现代化设计手段和运用 件设计中等复杂程度的冲压模具、编制模具零件的 加工工艺和程序并能数控机床进行加工。 冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始的，经过各种工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件，对于某些组合冲压和精度要求较高的冲压件，还需要经过切削、焊接或铆接等加工才能完成。进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面的因素，合理安排零件生产工序，最优的选用并确定各工艺参数 ，合理设计模具结构、选择加工方法和设备等 本次毕业设计我设计了一个小型水管的联接件，其中水管联接件压盖作为模具设计的课题。根据零件的特点，该副模具将其 设计为、双侧刃定距、弹压卸料、自然漏料的多工位连续冲裁模。由于 本人的实践经验及理论水平有限 ，毕业设计中不妥和错误之处在所难免，还请老师同学多提宝贵意见，以便得以修正，以臻完善，则不盛感激。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 压盖模具设计说明书 零件的名称：水管联接压盖（见图 1 生产批量：大批量 材料： 08F 板厚： t = 未标注公差： 图（ 1 1） 一 ，冲压件工艺的分析 该工件为非圆形带孔带翻边件，翻边高度较大，因此需要拉深冲底孔后再翻边，两个孔在顶部且不在拉深变形区。工件的材料为 08F，具有良好的可冲压性能，易于拉深翻边成形。又由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，由工序要求，采用级进模结构。由于该模具翻边过程不能一次完成，需拉深后再翻边，故压盖端部切槽不能连续冲裁完成，需后序加工完成。 二 ，主要工艺参数的计算 1确定冲压的基本工序 如（图 1 1）零件图所示。通过工艺计算翻边高度 H 超过一次翻边最大高度该零件行进冲压加工的基本工序为冲孔、拉深冲孔后翻边、落买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 料。根据零件要求进行工艺计算分析： 1+中： 一次翻边极限高度 极限翻边系数（查表） 翻边凹模角半径 t 板料厚度 所以1 +3+5.2 1 - - 2显然，零件需要的高度 H以比较好的工艺方法是先在平板毛坯拉深成带宽凸缘的圆筒形 件，在底部冲孔后再进行翻边。在拉深件底部冲孔后翻边。 2圆孔翻边的工艺计算 如（图 1 2）所示，工艺计算过程顺序是先确定翻边所能达到的最大高度，按图示几何关系，翻边高度 h 为： h=-（+ 1 则 1- + 4时 底孔的直径为 0d=D + 11 大翻边高度确定，可按下式计算拉深工序件的高度； 1h =H - t = 8.5 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 则拉H=1h - t=6. 拉H=6 便就是拉深高度。 图 1 - - 3拉3拉深工艺计算 板料厚度大于 1采用中心线尺寸计算。 （ 1）确定修边余量 按35mm、， 查表取修边余量 d=3。则拉深时的实际凸缘直径应为： 35+2 3） =41 （ 2）计算毛坯直径 因 d/r 20，毛坯直径由公式 D =拉2 = 3） 判断能否一次拉成 按下列数据：，毛坯相对厚度 t/D = 查表得首次拉深允许的最大相对高度为： 而工件相对高度 拉H/6/ 此范围之内，所以能够一次拉成。 （ 4）计算首次拉深直径 查表得带凸缘件首次拉深系数为该工序能一次拉深成功，所以首次拉深 直径就等于深高度为 6 4确定基本工序的尺寸公差 零件图上的尺寸未标注公差，按照 确定工件的公差。经查表（ 9）得各尺寸的公差为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 30 结论：可以冲裁 三 ，确定工艺方案及模具结构形式 该零件进行冲压加工的基本工序为冲孔、拉深冲底孔后翻边、落料。其中，冲孔和落料属于简单分离工序，而翻边的成形方式已做工艺分析。在拉深成形过程中，为防止拉深时产生裂痕，使应力分布均匀，使b因此冲 5 孔应放在拉深翻边工序后进行。 综合分析，冲裁件的尺寸精度不高，形状不大，但产量大，根据材料较厚（ t=序教多的特点，为保证孔位精度和较高的生产率，以及防止拉深开裂等。实行工序集中的工艺方案，即采用吊装式导正钉定位、双侧刃定距、固定卸料装置、压边装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构。 四 ，模具设计计算 1，排样及材料的利用率 首先查表确定达边值。根据零件的形状，两工件间（纵向）按圆形取达边值b=边（横向）按矩形取达边值 a=于冲裁件中有拉深翻边工序，根据计算出毛坯直径。该模具采用双侧刃定距方式， 所以条料的宽度按有侧刃定距的宽度公式计算： B =（ D+21a + 1 0 =（ 2） 0 =中， D 毛坯直径 1a 达边值 1b 侧刃余量 条料宽度公差 则，导料板入端导料尺寸为： B + 其中， 最小双面导料间隙 由于拉深过程中， 条料宽度缩短，所以导料板出端导料尺寸适当减小，根据计算取 40所以经计算 ，连续进料步距为 50排样图如（图 1 4）所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 1 - 4以一次完整冲裁条料长度消耗为准，按以下公式计算材料利用率： %100中 n 一段条料能冲出的工件数目； L 该段条料的长度 A 一个工件的实际面积 B 送料步距 经计算得 =65% 2，计算工序压力 （ 1） 落料力： 落F= 08钢查表抗剪强度 260 360取 = 9820/1000 = N （ 2） 卸料力：卸F= 卸K 落F=N （ 3）拉深力： 拉F= = 400 N = 22608 N N 式中 K 修正系数， K = b 材料的强度极限， 08钢b= 324 441取b=400 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 （ 4） 压边力：压F=4 22 )2（p =4（ 6） 2 N N 式中 凹模圆角半径，取 p 单位压边力， p= （ 5） 冲孔 力：冲F= F 1 +2 2F +3F+ 4F = 1 t +2 2 t = t （ 2） + = 320（ 12+2 +216320+175136 = 446971 N N 式中 翻边底孔直径， 12 工件孔直径， 3F 冲侧刃力 4F 冲工艺孔力 （ 6） 翻边力：翻F=D - 177 =N 式中 翻边底孔直径， 2 s 板料屈服应力，查表s=177（ 7） 推件力：推F=F=3 N 式中 n 冲孔时卡在凹模内的废料数， n=3； 推K 推件力系数，查表推K=总冲裁力为： 0F=落F+卸F+拉F+压F+冲F+翻F+推F= N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3，关于压力中心 由于级进模在安装时，用的是装夹槽装夹，而不需要用模柄，故一般 不 需要计算压力中心，只是在排样设计时，尽量使冲裁力和弯曲力分布均匀 . 4，冲压设备的选择 为使压力机能安全工作，取 压F（ F=N 故选用公称压力为 1000 23 其主要的技术参数为： 公称压力 ： 1000 滑块行程： 140 最大封闭高度： 480 最大封闭高度调节量： 100 工作台尺寸： 320530 工作台垫板孔尺寸： 220 模柄孔尺寸： 60 75 工作台板厚度： 120 垫板厚度： 80 5，模具主要工作部分尺寸计算 模具的落料凸凹模、拉深凸凹模、冲孔凸凹模、翻边凸凹模 工作部分的相互关系如（图 1 5）所示。 图 1 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 （ 1）落料刃口尺寸计算 0 R 30 对 于落料部分按未注公差 以落料 件尺寸为， 35062.010036.0 根据查表得冲裁刃口双面间隙为： 制造公差查表得，凹= 凹+凸= 由于凹+凸故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数查表确定 为x=则凹模刃口尺寸为： 凹D=（ x ） 凹0=(凸模刃口尺寸凸证其双面间隙为 保证模具刃口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的 零件来，制造时按照最小间隙 制间隙。 同理，落料尺寸 10036.0计算得， 凹D=（ x ） 凹0=（ D=（ x ） 凹0=(模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，且保证双面间隙为 2）冲孔刃口尺寸计算 对于 孔，工件未注公差，按 计，尺寸为 凸 =由公式，凸d=（ d + x ） 0凸=理对于 的孔 凸模尺寸经计算得： 模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，且保证双面间隙为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 （ 3）拉深口尺寸计算 对于拉深部分，工件有标注公差，按标注公差计算，尺寸为 。 凸、凹模的制造公差可采用 精度，凸=凹= /4= 拉深间隙的确定； Z = t =K= 则可以求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为： 凹D=（ ） 4/0=（ D=（ 0/4=（ 4）翻边刃口尺寸确定 对于翻边部分凸、凹模刃口尺寸应当与前面拉深工序时凸、凹模刃口尺寸一致。 （ 5） 中心距尺寸 ： L=30 30 ：在计算模具中心距的时候，制造偏差值取工件公差的 1/8 6，确定各主要零件结构尺寸 （ 1） 凹模板外形尺寸的确定 凹模板厚度 H 的确定： H = 321 0= 446971N） 08取 查表 12 K 所以， H =35.5 模板长度 L 的确定： L = b+ 2 c t=2.5 b = 35 表得， c = 34 = 35 + 2 34 = 103 模板的宽度的确定： B = n 步距 +工件宽 +2c 步距 =50 件宽 =25 = 6 50+25+68 = 393 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 为使凹模板板获得更好的受力，可以将凹模的长度和厚度适当增大。由此，确定凹模板的外形尺寸为： 400 110 36。 （ 2），凸模长度的确定 该副连续模包括，冲孔凸模、拉深凸模、翻边凸模、落料凸模、以及冲工艺孔凸模和侧刃凸模。根据各凸模工作性质不同其凸模的长度也不同， + + 30+32 + 113.8 其中，凸模固定板厚 30压 料板厚 32压状态下卸料弹簧厚度2 H ， H 为自由状态下弹簧的厚度。 根据工序结构要求，各冲裁凸模入模深度定为 深凸模入模深为6底空孔入模深度定为 6.2 边凸模如模深度为 18.7 据模具结构， 定得拉深凸模长度为 冲裁凸模长度为 底孔凸模长度为 114边凸模长度为 126.5 （ 3），凸模固定板外形尺寸的确定 凸模固定板的外形尺寸同凹模板相同，厚度为凹模板 1倍 故凸模固定板外形尺寸为， 400 110 30 （ 4），垫板外形尺寸确定 垫板的平面形状与尺寸与固定板相同，其厚度一般为 6 10 故垫板的外形尺寸为， 400 110 10 （ 5）导料 板外形尺寸的确定 导料板由两块板构成，分别固定在凹模板两侧。根据前面计算的导 板入端与出端尺寸确定其外形尺寸，入端尺寸为 54.6 端为 40 图 1 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 导料板外形尺寸如图（ 1 6），导料板的厚度确定为 20 （ 6），压料板外形尺寸确定 压料板是压边装置的主要构成，当模具闭合时压料时，压料板底部位于两导料板之间，所以压料板底部外形尺寸刚好与导料板形成大间隙配合，故整个压料板的厚度为： 32压料板外形尺寸定为： 400 100 32 五，导料与定距机构设计 级进模冲压要经多个工位逐步完成，工序件必须在各工位准确定位。级进模工位数多，模具尺寸大，产品精度要求高，所以工序的定位要求也高。 工序件在级进冲压过程中的定位包括三个要素， 即 (1)序件沿条料送进方向的定位，主要是定距， (2)序件沿条料宽度方向的定位，主要是导料。 (3)序件沿冲压方向的定位，主要是浮顶。 此外 ,从定位的精度来看 。 又可分为粗定位和指定位 ,上述定距 ,导料 ,浮顶 . 精定位指的是导正。 本设计用到的导向与定距机构： 1 侧刃 侧刃是级进模用得最广的定距机构。其工作原理是在条料侧边上冲出与送进步距相等的缺口，利用侧刃挡块对条料缺口处台肩的阻挡实现定距。用侧刃定距精度可靠 ,生产率高，因而 ,是 级进模常用的定距方式。由于它以切去条料边缘少量材料形成的台肩定位，所以增加了材料的消耗和冲压力。一般用于生产率要求高、步距 较 小、材料较薄的级进模。 本设计中用第一个冲切刃，作侧刃，后带一台阶，称侧刃挡块，和侧刃一起工作，带料每送进，只能送到被侧刃切除的地方实现对带料的初定位 。 2 导正销 导正是级进模的精定位方式。它通过装于上模的落料凸模底部，在落料以前矫正条料及工序件位置，从而起到准确定位作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 本模具使用 （图 1示形式的导正销 。 此结构适用于大孔导正，适合于本模具 。 为保证导正销的刚度，采用螺钉吊装 的安装形式。 图 1 3 导料板 导料使用导料板导向，导料板高度 20于带料在冲压过程中宽度有变化，两导料板间距离也是变化的，具体尺寸见导料板零件图 。 4 抬料钉设计： 抬料钉作用是将带料抬高到一定高度，使带料在这一高度上能沿送料方向送进，即方向上的定位 。在 本模具中为保证带料的送进，根据零件结构，最小抬料高为 抬料高为 8 六，固定机构的设计 1 模板类零件的固定： 模板类零件包括凸模固定板、凹模板、导料板等，一般采用销钉定位，内六角螺钉连接当模板层少于三层时，可用一个螺钉连接，超过三层 ,应分层连接 使用快速换凸模机构故将上模座，上模垫板，上模固定板，用一螺钉连接，它们间用销钉定位 。 凸模盖板只起固定凸模上下方向作用，只需用螺钉固定在凸模固定板上，无需销钉定位 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 2 凸模的固定： 由于该模具的凸模的结构分两种类型，一种是标准圆凸模，如：拉深凸模、冲孔凸模、翻边凸 模 ；一种是铆装式凸模，如：落料凸模以及侧刃凸模；所以固定方式也分别采 用两种形式 ： 标准圆凸模采用台阶式，即在凸模固定板上开台阶孔，将标准圆凸模放入，上面盖上凸模垫板，用六角螺钉和销钉将垫板以及凸模固定板与上模座一起固定 ； 铆装式凸模是直 通 结构，铆头一端材料需要保持软状态，必须限定淬火长度，固定板型孔按凸模配作成过渡配合（取 同时型孔上端沿周边制成（ 45 斜角，做成铆窝。 如（图 1 图 1 3 凹模镶块的固定： 本设计为快速更换冲裁凹模镶块 ,因为凹模 (尤其冲裁凹模 )是易损件，需经常更换。该级进模按图 1示设计凹模镶块，凹模镶块外侧不带台阶。更换凹模时，用一个销钉从下模垫板的废料漏孔将凹模镶块从固定板内顶出，不必拆卸联接固定板的螺钉和销钉，有时还无需将模具从高速冲床上卸下，因此更换凹模速度快，而且可保证模具的重复装配精度，提高模具的使用寿命。因为卸料板能弹性压料，所以在生产过程中不带台阶的凹模镶块不会从下模固定板中形跳出。 图 1，弹性元件的设计计算 为了得到较平整的工件 ，防止变形区板料在拉深过程中起皱。此模具采用弹性压买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 边装置，采用弹簧压力进行压边。使条料在落料、拉深、翻边、冲孔过程中始终处在一个稳定的压力之下，从而改善毛坯的稳定性。在合模过程中，该压料板不仅起压边的作用，且在开模过程中，压料板还起弹性卸料作用。 弹簧的自由高度： 自由H= （ 4） *工作 自由H 弹簧的自由高度， 工作S 工作行程与模具修模量或调整量（ 4 6 和， 工作S=10 + 1 + 5 = 16 由H=（ 4） 16= 56 64 自由H= 60 弹簧的装配高度： 装配H=（ 由H=51 54 装配H=52 ， 设计并绘制总装配图、选取标准件 （ 附图 双侧刃定距连续冲裁模 ） 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。 凹模周界 L=400 B=160 度 H=45 对角上模座； 上模座 400 160 45 料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 九 ，绘制非标准零件图 （附 模具零件图 ） 本设计绘制了落料凸模、翻边凸模、冲孔凸模、拉深凸模、侧刃凸模、相拼凹模、凹模固定板、凹模垫板、导料板、压料板、凸模固定板、凸模垫板、乘料板等零件图样。 十， 本模具的工作过程及特点 1 工作过程 : 1). 准备工作 :将条料顺着乘料板导向槽全部拉入乘料板中 ,再将条料定位装夹好 ,然后把条料拖出一步一步手工送料 。 (手工送料到全部工位后让其在 同 步电动机的带动下自 动送料 。 ) 2). 冲床滑块带动上模从最高点开始向下运动 。 3). 上模继续下行 ,外导柱进入导套对上模导向起粗定位作用 。 4). 压料弹钉与卸料板压板接触 ,压着卸料板下行 ,内导柱进入下模导套孔进行精确导向起精确定位作用 。 5). 导正销进入条料上导正孔 ,压料板接触条料 ,随着上模下行条料被压向下运动 . 压料板压着带料下行 ,碰到翻边下模 。 6). 条料接触凹模板时压料板停止运动 ,冲床滑块继续向下运动 ,上模压料弹钉弹簧开始压缩 经一定的行程 ,冲裁和拉深凸模开始工作，同时拉深工位上的压边 圈，紧压条料，保证拉深工序顺利完成。 7). 冲床滑块继续向下运动 ,在接近下死点 (闭模状态 )时 ,冲头完全进入下模孔内 ,完成冲孔、拉深、翻边、落料等工序 与下模的最上表面接触 。 8). 冲孔废料从凹模板到凹模垫板到下模座落料孔落下 。 9). 在冲床经过下死点后 ,冲床滑块带动上模开始回升 ,凸模退回一段距离后此时由于压料弹钉压力渐渐退去 ,在下模卸料弹钉弹簧力的作用下 ,卸料板带着已成型的带料上行到限位栓限制的最上点 。 10). 冲床滑块带动上模继续上行 ,回到开模状态的最高点完成一次冲压过程 . 11) 带料送进一个步距 ,带料掉下 ,至送料高度 ， 准备下一个工作循环 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 2 本模具结构特点 : 该级进模的下模由下模座、下模垫板、下模固定板、凹模镶块、抬料钉、导料板、卸料板 ,导柱导套、卸料板弹钉、卸料板限位器等零部件组成，其中下模固定板、凹模镶块、导料板、卸料板等是关键零部件。 (1)下模固定板具有高精度、长寿命 下模固定板与凸模固定板一样，选用淬透性好、淬火变形小的合金模具钢材料，热处理达 55，线切割加工，以保证下模固定板的高精度和长寿命。 (2)快速更换冲裁凹模镶块 因为凹 模 (尤其冲裁凹模 )是易损件，需经常更换。该级进模按图 1示设计凹模镶块，凹模镶块外侧不带台阶。更换凹模时，用一个销钉从下模垫板的废料漏孔将凹模镶块从固定板内顶出，不必拆卸联接固定板的螺钉和销钉，有时还无 需将模具从高速冲床上卸下，因此更换凹模速度快，而且可保证模具的重复装配精度，提高模具的使用寿命。因为卸料板能弹性压料，所以在生产过程中不带台阶的凹模镶块不会从下模固定板中跳出。 拉深之前需要压料，所以卸料板又需作压料板使用，因此在上模设计了压料弹钉。在弯曲之前，压料弹钉将卸料板压住，从而使卸料板将片料压 住。冲床完成一次工作行程后，压料弹钉随上模一起上行