铰链卷圆冲压模具设计 (2).doc

铰链卷圆冲压模具设计任 务 书一、题目及专题：1、题目 冲压模具设计 2、专题 铰链卷圆模具设计 二、课题来源及选题依据课题来源：企业开发研制产品需要。 选题依据：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合相关企业实际生产需要及设计模式，促使学生将所学专业基础知识及专业知识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1根据零件的使用条件、技术要求、形状和尺寸，确定该零件的冷冲压工艺方案（包括排样图）； 2选择各工序冲压设备，填写冲压工艺过程卡； 3设计本工序的工装设备（模具）； 4绘制全套模具图（工序图、排样图、装配图和零件图）； 5撰写设计计算说明书一份，字数约10000字符。 四、接受任务学生： 班 姓名 五、开始及完成日期：自20*年 11 月 15 日 至 20*年 1 月 11 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 教研室主任学科组组长研究所所长签名 院长(系主任) 签名 年 月 日摘 要 时光飞逝，转眼间已临近毕业,我们积累五年所学的知识,进行了一次毕业设计。这次设计是由老师亲自指导,在设计过程中我们根据有关模具设计手册与冷冲模设计的资料完成了详细的说明书并绘制出了模具总装图及各种非标准零件图。此零件的加工分为多道工序，所以每道工序都有相应的模具，所以各工序模具为多人分做,我主要负责卷圆工序的模具设计本设计说明书旨在详细介绍铰链冷冲模设计过程中,对各个工序的设计构想及具体方案,主要内容有:摘要,设计说明书,说明书讲述模具设计工艺方案及工艺过程,设计结论,谢辞,参考文献等。设计的要求是首先在保证产品质量的前提下节约原材料,降低劳动强度,降低成本,提高劳动生产率原则,制图需符合国家标准,标注尺寸合理，图面整洁，布局合理说明书力求系统性强,说明力强易懂,便于查看。冷冲模是建立在金属塑性变形的基础上,在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。这次毕业设计是对我五年所学知识的一次系统性的复习，相信对以后的工作会有很大帮助。目录第一章 冲压工艺设计1.1 冲压工艺分析 11.2 确定工艺方案 31.2.1 冲压工序类型和工序数量的确定 31.2.2工序组合及其方案比较 31.2.3 确定各工序件形状和尺寸 31.2.4 初选压力机 71.2.5编制冲压工艺过程卡 8第二章 计冲压模具设计 122.1 模具结构形式的确定 122.2 模具设计计算 122.2.1 计算模具压力中心，确定压力中心的位置 122.2.2 计算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模） 122.2.3 计算模具闭合高度 122.2.4 校核压力机 13结论 14谢辞 15参考文献16 第 22 页第一章 冲压工艺设计1.1 冲压工艺分析1.1.1零件分析该零件用于电信设备的固定或连接，零件材料为ss400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁、拉伸、弯曲等，工件结构较简单，普通的冲裁.弯曲.拉伸完全能够满足要求。该零件一般为中批量生产，故生产时需考虑其经济性。1.1.2根据零件形状、尺寸、精度和材料进行工艺分析1. 冲裁工艺分析（1） 该零件形状简单，没有悬臂及狭槽，外型转角为r5圆角，根据冲压工艺与模具设计表2.6.1，最小圆角半径r应0.25t=0.625，零件圆角完全满足要求；（2） 根据冲压工艺与模具设计表2.6.2凸模冲孔的最小尺寸为d2.5mm，该零件最小冲孔尺寸dmin=4.2mm,故符合冲裁要求；（3） 查冲压工艺与模具设计2.6.4，最小孔间距lmin=2t=5mm,该零件中最小孔间距为70mm，llmin，故该零件孔间距满足要求；（4） 该零件的最小壁厚c=3.8mm，t=2.5mm，满足ct,因此模具强度和零件质量符合要求。根据冲压工艺与模具设计图2.6.3中公式cr+0.5t,则r+0.5t=5+0.52.5=6.25mm, 该零件中lmin=2.73mm，6.25mm2.73mm，则不满足lr+0.5t,不满足最小孔壁要求，因此工件需先冲孔后弯曲，或在先弯曲再冲孔时考虑冲孔方向应在凸缘底部。（5） 查冲压工艺与模具设计表2.6.5得：当材料厚度t=2.5mm时，冲裁件的外形与内孔尺寸公差为mm，查表2.6.6得：冲裁件孔中心距的公差为0.25mm，零件上冲裁件孔中心距为70mm，是自由公差，精度一般为it14级，则该工件的冲裁精度完全满足要求；2. 弯曲工艺性分析（1） 弯曲件的最大弯曲圆角半径可以不加限制，只要措施适当控制其回弹量即可，根据冲压工艺与模具设计表3.3.1 当弯曲线与板料轧纹方向垂直时rmin=0.62.5=1.5mm；当弯曲线与板料轧纹方向水平时rmin=1.22.5=3mm；而r=5rmin 故满足要求。（2） 由后面尺寸展开计算可知直边l2=18.42mm， 即h=l2=18.42mm2t=22.5=5mm，故弯曲件的直边高度也满足要求。（3） 孔边至弯曲半径中心的距离l ，根据冲压工艺与模具设计 图3.3.14知，l2t ，而l=26.44-9-8.5-4.2=4.742t=22.5=5mm。故不能满足要求，应先弯曲后冲孔。但尺寸相差不大，且考虑该八字形孔是固定螺栓让孔，形状和尺寸要求并不是很高，允许有少量的变形，如果重新做模具其成本大大增加，所以综合考虑仍然采用冲孔落料复合模。3. 材料分析 零件材料为ss400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁.拉伸.弯曲等；ss400材料分析宝钢钢铁股份有限公司厂标国家标准q/bqb 321-2003gb912-89/gb 3274-88（gb710-91/gb711-88）ss400q235、q245化学成分牌号公称厚度化学成分ss40022.0csimnps0.210.301.400.0350.035力学性能牌号下屈服强度/mpa（）抗拉强度/mpa（）断后伸长率180弯曲试验v型冲击试验lo=50mmlo=20mmb=25mmb=40mmb35弯心直径公称厚度/mm公称厚度/mm温度试验冲击功率16165516162452354005102117213a注：a.拉伸试验取横向试样；屈服现象不明显，采用rpa2；对拉伸试验取lo=50mm，b=25mm的试样，即为gb/t228中p14试样。b.弯曲试验取横向试样。冲裁试验时试验宽度为35mm。c.冲击试验取纵向试样，冲击试验仅适用于厚度不小于12.0mm的产品。d.wel-tens90re的拉伸试样取lo=50mm，b=25mm。1.2.3 确定各工序件形状和尺寸1.落料及冲孔（2-8.40.2）（1）计算弯曲件毛坯展开尺寸该零件圆角半径r=5mm查冲压工艺与模具设计，r50.5t=0.50.25=1.25mm根据公式：，因，查冲压工艺与模具设计中表3.3.3，得x=0.38，所以，又因为r / t =4.25/2.5 =1.7查书冲压工艺与模具设计表3.3.5，知道k0.61则卷圆部分可得l1=26.44mm l2=18.42mm所以毛坯展开尺寸为l=l1+l2+l3+l4=26.44+18.42+4.67+30.24=79.77mm因零件弯曲成形时受材料伸长趋势影响故取l=79.8mm。(2)排样图确定排样时的搭边值和计算条料宽度)搭边值的确定：查书冲压工艺与模具设计表2.5.2因工件材料t=2.5mm且为矩形工件 l50mm,a1=2.5mm,a=2.8mm)条料宽度的确定：、c查表2.5.3知 =0.8 c=0.4此处为无侧压装置则，取。按制件在材料上的排列来看排样方案取为直排较好,详见排样图；（3）材料利用率的计算2.冲孔（10.4）3.预弯由展开尺寸的计算，可知l1=26.44mm，l2=19.42mm，l3=4.67mm设l5(225圆弧长)，查书冲压工艺与模具设计表3.3.5知道 k=0.614卷圆1.2.4 初选压力机1）复合模冲孔落料冲裁力计算 该零件材料为ss400,根据材料分析中可知： 取落料 查书冲压模具设计指导表2-20知 =0.04 =f落料=89775+3591=93366冲8.4孔 查书冲压模具设计指导表2-20知=0.04 =故初选压力机 j23-162）冲10.4孔查书冲压模具设计指导表2-20知=0.04 =故初选压力机 j23-103）预弯按校正弯曲时的弯曲力计算查书冲压模具设计指导表3.3.6知 q=4060 mpa取q=60 mpaa6.2563=393.75（弯曲件被校正部分的投影面积）=qa=60393.75=23625n故初选压力机 j23-104）卷圆按自由弯曲时的v形弯曲件弯曲力计算查书冲压模具设计指导（3.3.14）知k=1.3=20475n式中b为弯曲件的宽度（mm）；t为弯曲件的厚度（mm）；r为内圆弯曲半径（mm）；为弯曲件的抗拉强度（mpa）；k为安全系数，一般取1.3。所以根据冲压工艺与模具设计，初选压力机 j23-6.3。5）弯曲按校正弯曲时的弯曲力计算查书冲压模具设计指导表3.3.6知 q=4060 mpa取q=60mpaa4.3663=274.68n（弯曲件被校正部分的投影面积）=qa=60274.68=16480.8n故初选压力机 j23-101.2.5 编制冲压工艺过程卡详见：第10页，第11页，第12页江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3 页产品名称铰链零（部）件型号第1页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料ss400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注1下料剪床上裁板1500500剪床2落料及冲孔落零件外轮廓及冲8.4孔j23-16落料冲孔复合模3冲孔冲10.4孔j23-10冲孔模编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期冲压工艺过程卡1冲压工艺过程卡2江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3页产品名称铰链零（部）件型号第2页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料ss400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注4预弯卷圆前预弯一段圆弧j23-10预弯模5卷圆卷圆达零件要求j23-10卷圆模编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期冲压工艺过程卡3江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3页产品名称铰链零（部）件型号第3页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料ss400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注6弯曲弯r5圆弧达零件要求j23-10弯曲模7检验按产品零件图检验编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期第二章 冲压模具设计2.1 模具结构形式的确定本模具为卷圆工序模，模架为后侧导柱模架，详细请见模具装配图。2.2 模具设计计算2.2.1 计算模具压力中心，确定压力中心的位置本模具为卷圆模，压力中心为卷圆部分的圆心。2.2.2 计算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模）下模板:21028045 mm 上模板21028035 mm凸模固定板 14010020 mm 上垫板 14010010 mm凸模尺寸：803085 mm凹模镶块a:1002095 mm凹模镶块b:10050952 mm2.2.3 计算模具闭合高度模具闭合高度3545108548.5226.25 mm2.2.4 校核压力机（1） 校核模具闭合高度 模具闭合高度为hm=3545108548.5226.25 mm 初选压力机hmax=150mm hmin=115mm 150-5=145mm 115+10=125mm 175mm165mm 130mm165mm因此，满足 hmax-5mmhmhmin+10mm，所以不满足闭合高度要求，故需重新选择压力机。根据冲压工艺与模具设计，以及符合hmax-5mmhmhmin+10mm的要求，选择压力机jd21100。（2） 校核公称压力fg查冲压工艺与模具设计附录a得所选压力机的公称压力fg=1000knf自=20.475kn f自fg所以公称压力fg满足要求。（3） 校核滑块行程卷圆长度为30.24mm查j11-100的开式双柱固定台压力机的滑块行程为10-120mm满足“滑块行程大于预弯高度的22.5倍”，所以滑块行程满足要求。（4） 校核工作台尺寸由上述分析可知：lm=280+50=330mm查附录a-1，压力机的工作台尺寸：前后600mm，左右1000mm 因此压力机的工作台尺寸满足要求。 南京工程学院继续教育学院毕业设计专用纸结 论时光匆匆而逝，我的五年学习生活也即将结束，为了更好的适应以后的工作，培养我们能运用所学的专业知识独立解决实际生产问题的能力，以及巩固和扩大课堂教学内容提高工艺计算机械制图的各科设计资料的能力，为今后工作岗位从事专业工作拟定出更为经济合理的制造工艺及设计模具打下良好的基础，在此基础上我们进行了毕业设计。此次设计是由老师亲自指导我们，在设计过程中我们查阅有关模具设计手册与冷冲模设计的资料并绘制出成形的总装图及各种无标准零件图。本设计说明书详细介绍了铰链冷冲压模具设计过程中，对各个工序的设计构想及具体实施方案，主要有前言、设计说明书、讲述模具设计工艺方案及工艺过程等设计的要求是首先得保证产品质量节约原材料，降低劳动强度，降低成本，提高劳动生产率原则，制图符合国家标准，标注尺寸合理图面整洁布局合理说明书力求系统性强，说明力强易懂，便于查看。通过此次冷冲模设计是我知道：冷冲模是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。并且，通过这次冷冲模设计，使我重新温习了以前所学过的有关机械方面的知识，并且通过查阅资料了解了一些新的知识，使我对模具设计有了进一不的了解。再次感谢在毕业设计过程中，所帮助我的老师和同学们。谢 辞时间飞逝，转眼间我的毕业设计将要结束，仍清楚记得拿到毕业设计课题时，不知如何下手的尴尬场景。在此我要感谢指导老师蔡昀在毕业设计选题以及研究方法上给予的悉心指导，老师的学识令我受益匪浅。还要感谢我的同学陈忠、秦兴溶等，感谢他们给予我的大力支持与帮助。还要感谢我的父母，是父母用心让我成长。最后再次感谢蔡昀老师，以及在毕业设计过程中所以帮助过的同学们。参考文献1.成虹主编.冲压工艺与模具设计. 北京:高等教育出版社.20022.王芳主编.冷冲压模具设计指导. 北京:机械工业出版社.19993.王之栎主编.机械设计综合课程设计. 北京:机械工业出版社2003 4.李培根主编.机械工程基础. 北京:机械工业出版社.20025.胡荆生主编.公差配合与技术测量基础(第二版) 北京:中国劳动社会保障出版社.20006.陈于萍 高晓康编著.互换性与测量技术 北京:高等教育出版社.20027吴宗泽主编.机械零件设计手册 北京:机械工业出版社.20038许发樾主编.实用模具设计与制造手册 北京:机械工业出版社.19929朱传礼 林蒲生主编.高等学校毕业设计论文指导手册 机械卷.北京:高等教育出版社 经济日报出版社.199810中华人民共和国国家标准gb28512875-81冷冲模.1984-01-01实施.国家标准总局批准附件图纸铰链限位柱凸模固定板上垫板导柱凹模镶块a模柄导套靠山上模座下模座装配图09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及cad设计09/08 20:02 3kn微型装载机设计09/20 15:09 45t旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 c620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 ca6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 cpu风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 gdc956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 ls型螺旋输送机的设计10/07 23:43 ls型螺旋输送机设计09/20 16:23 p-90b型耙斗式装载机设计09/08 20:17 pe10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 t108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 x-y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 yd5141syz后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 zh1115w柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 zxt-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35h6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻6-4.5孔的夹具设计10/04 13:45 五吨单头液压放料机的设计10/04 13:44 五吨单头液压放料机设计09/09 23:40 仪表外壳塑料模设计09/08 20:57 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计09/08 21:00 传动系统测绘与分析设计10/07 23:46 保护罩模具结构设计09/20 15:30 保鲜膜机设计10/04 14:35 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