冲压模具（调整片）说明书

毕业设计（说明书）设计课题冲压模具（调整片）专业模具设计与制造毕业设计说明书目录第1章绪论5第2章冲压工艺设计921制件简图922制件的工艺性分析923工艺方案的确定10第3章冲压工艺的设计与计算1131排样的设计与计算1132冲裁力的计算1333压力中心计算1534凹模轮廓尺寸的确定1535模具结构零部件的选择1736凸、凹模刃口工作尺寸计算17第4章模具零件设计2141凹模的设计2142圆凸模结构及设计2143落料模的高度2144凸模固定板设计2245卸料板设计22第五章选用及校核压力机23第6章模具装配和试模2561模具的装配2562模具的调试26第7章结论28参考文献29致谢30设计小结31摘要冷冲压加工在我国已有很长的历史，封建社会时期我国劳动人民纯手工打造金、银和铜饰品，制作各种日用品，就已显示出精巧的工艺技术，但那时人们劳动强度大，制作时间长，不宜生产大量的生活用品供生活所需，随着现今科技的进步，工业发展，模具在工业生产中引起了人们的重视。冲压模具生产产品效率高，能保证工件的精度，实现了自动化，适合大批量生产。未来模具将向全面推广CAD/CAE/CAM,模具优质材料及表面处理技术，特种加工，模具扫描及数字化系统，模具研磨抛光将自动化、智能化，模具自动加工系统方向发展。本设计是对调整片的冲孔、落料级进模的设计，完成的内容为对模具在工业生产中的作用，模具发展历史与现状，未来模具的发展前景做了概述。进行零件的形状、尺寸、精度工艺分析，确定合理的工艺方案，确定工序数目。确定毛坯尺寸，判断能否一次拉成，合理排样，绘制排样图，计算冲裁力、推件力、顶件力、卸料力、拉深力，确定压力中心。确定拉深凸、凹模间隙，计算落料、拉深、冲孔的凸、凹模刃口尺寸。确定凸、凹模结构，并绘制零件图，设计定位零件，压料、卸料、出件零部件，设计固定零件，选择模架标注紧固件。最后绘制模具非标准零件图，用CAD画出二维装配图。本设计运用模具冲压钢料，获得最终需要的零件，这是一种快捷的生产方法，并且利用级进模生产零件，提高了生产效率，对相似工件的大批量生产具有参考的作用。ABSTRACTCOLDSTAMPINGPROCESSINCHINAHASALONGHISTORYOFFEUDALSOCIETY,THEWORKINGPEOPLEOFOURHANDMADEGOLD,SILVERANDCOPPERJEWELRY,MAKINGALLKINDSOFDAILYNECESSITIES,ITHASSHOWNASOPHISTICATEDTECHNOLOGY,BUTLABORINTENSITYBIG,MAKINGFORALONGTIME,NOTMASSPRODUCTIONOFDAILYNECESSITIESOFLIFEREQUIREDFORNOWADAYS,WITHTHEPROGRESSOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,INDUSTRIALDEVELOPMENT,MOLDHASAROUSEDGREATATTENTIONININDUSTRIALPRODUCTIONTHEPRODUCTIONOFPRODUCTSOFHIGHEFFICIENCYOFSTAMPINGDIE,CANGUARANTEETHEACCURACYOFTHEWORKPIECE,REALIZETHEAUTOMATION,SUITABLEFORMASSPRODUCTIONTHEFUTUREWILLBETOPROMOTEACOMPREHENSIVECAD/CAE/CAMMOLD,MOLDQUALITYMATERIALSANDSURFACETREATMENTTECHNOLOGY,SPECIALPROCESSING,MOLDSCANNINGANDDIGITALSYSTEM,MOLDPOLISHINGAUTOMATION,INTELLIGENT,AUTOMATICPROCESSINGSYSTEMDEVELOPMENTDIRECTIONOFMOLDTHISDESIGNISTHEADJUSTMENTSHEETPUNCHING,DESIGNOFBLANKINGPROGRESSIVEDIE,COMPLETIONOFTHECONTENTISTODIEINTHEINDUSTRIALPRODUCTIONROLE,MOLDDEVELOPMENTHISTORYANDPRESENTSITUATION,THEFUTUREISSUMMARIZEDTHEDEVELOPMENTPROSPECTSOFMOULDANALYSISOFSHAPE,SIZE,PRECISIONPARTSOFTHEPROCESS,DETERMINETHEREASONABLEPROCESSSCHEME,DETERMINETHENUMBEROFPROCESSESTODETERMINETHEDIMENSIONOFBLANK,TOJUDGEWHETHERAPULL,REASONABLELAYOUT,DRAWINGLAYOUT,CALCULATIONOFBLANKINGFORCE,PUSHINGAFORCE,THETOPPIECES,STRIPPINGFORCE,DRAWINGFORCE,TODETERMINETHEPRESSURECENTERDETERMINATIONOFDEEPDRAWINGPUNCHANDDIEGAP,CALCULATIONOFBLANKING,DRAWING,PUNCHINGTHEPUNCHANDDIECUTTINGEDGESIZEDETERMINETHECONVEXANDCONCAVEDIESTRUCTURE,ANDDRAWTHEPARTDRAWING,DESIGNPOSITIONINGPARTS,THEMATERIALFEEDING,DISCHARGING,PARTS,THEDESIGNOFFIXEDCOMPONENTS,SELECTTHEMOLDLABELINGFASTENERSFINALLY,DRAWINGMOLDSTANDARDPARTS,A2DASSEMBLYDRAWINGPAINTINGWITHCADTHEUSEOFDESIGNOFSTAMPINGDIESTEELMATERIAL,GETTHEFINALREQUIREDPARTS,THISISAPRODUCTIONMETHODANDFAST,ANDTHEUSEOFAPROGRESSIVEDIEFORTHEPRODUCTIONOFPARTS,IMPROVEPRODUCTIONEFFICIENCY,WITHREFERENCETOTHEMASSPRODUCTIONOFSIMILARPARTSOFTHEROLE第一章绪论模具设计是模具设计与制造专业教学中最后一个实践性教学环节，是学生学完基础课和专业课之后进行的。冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压的基本工序分为分离工序和成形工序两大类。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。1冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。第二章冲压工艺设计21制件简图图21产品图批量大量材料15钢料厚15MM未注公差按照IT14级22制件的工艺性分析该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，大批量生产，属于普通冲压件。材料为15钢，适合冲压生产，在设计过程中应注意以下几点1）2X22MM两孔距7MM，在设计模具时应加以注意；2）有一定的批量，应该重视模具材料和结构选择，保证一定的模具寿命；3）制件较小，从安全上考虑，要采取适当的取件方式。23工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其基本工序有冲孔、落料。从工序间的可能组合来看，该零件的冲压可以有以下几种方案。1方案一采用单工序模生产方式，先冲孔再落料。该方案模具结构简单，需要二道工序、二付模具可以完成零件的加工。但该方案生产效率低，不同工序生产时制件的定位较难，操作也不方便，尺寸精度也难保证。2方案二采用复合模生产，冲孔和落料复合。该方案制件精度较高，但模具结构复杂。考虑到本次设计的零件精度要求不高且生产批量较大，所以不采用此方案。3方案三采用级进模生产，级进模生产适用于产品批量大、模具设计、制造与维修水平相对较高的外形较小零件的生产。本次设计的零件产量为大批量生产，而且零件的精度不高。因此级进模比较适合该制件生产。综上所述，方案三为最佳设计方案。则本次的冲压设计方案具体为冲孔落料。4，方案确定综上所述故选用级进模。第三章冲压工艺的设计与计算31排样的设计与计算1毛坯定位方式的选择为了减小板料宽度，同时满足送料精度要求，采用导料板控制条料的送进导向，侧刃控制送料步距，在关键工序设置导正销精确控制送料歩距。2毛坯的展开图如下图31排样图本设计排样图如图31所示。制件排样分案的特点是由于采用侧刃定距，模具宽度增加，但长度会缩短，便于且送进步距小，有利于提高生产率。3、确定搭边值由文献查搭边值的确定得A12B18本设计中采用单侧刃定距的模具，故按下式计算条料宽度其中D为条料宽度最大轮廓尺寸B为搭边值M为侧刃冲切后，条料与导料板之间的间隙，一般取005010MMC为侧刃切边宽度，金属材料一般取1525MMF为条料与导料板之间间隙，无测压装置时取值051MM条料宽度B（D2BC）MM546MM004A1BF206MMA2D2BM177MM5、材料利用率X100X100SOABS式中是材料利用率，S是工件实际面积，SO是所用材料面积A是步距，B是条料宽度1005726541S32冲裁力的计算1冲裁力FKLTB式中K安全系数，13L冲裁周边长度（MM）B材料的抗剪强度（MPA）取300MPAT为材料厚度（MM）取15MM131514430084240N8424KN侧刃冲裁长度218MM冲孔冲裁长度24MM落料冲裁长度120MM131521830012753N12753KN13152430014040N1404KN131512030070200N702KN2卸料力FXKXFK卸料力系数K005FXKXF00584244212KN3推件力FTNKTFK推件力系数K0055FTNKTF0055842446332KNNH/T4顶件力FDKDFK顶件力系数K006FDKDF006842450544KN式中F冲裁力KX，KT,KD卸料力、推件力及顶件力系数N同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）的个数H凹模刃壁垂直部分高度，MMT板材厚度33压力中心计算X,Y245,034凹模轮廓尺寸的确定1凹模厚度HKB（15MM）B为冲裁件的最大外形尺寸K为考虑板料厚度的影响系数，可以查表281HKB042492058MM综上凹模H20MM2凹模壁厚C（152）H3040MM）C152030MM,3凹模宽度BB2C49230109MM4凹模的长度L21423088MM5选取标准凹模根据凹模轮廓尺寸选取标准凹模规格为标记示例凹模周界L125MM,B100MM,闭合高度H160。6选取模具结构的典型组合根据材料状态，厚度以及零件的排样图，选定模具结构纵向送料弹性卸料典型组合35模具结构零部件的选择根据凹模板的周界尺寸及典型组合形式，模架选用中等精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从前向后送料，操作方便。模具的闭合高度（160190），查表选择后侧导柱导柱模架，标记为200125170205）GB/T28513技术条件按照JB/T80501999的规定。上模座LBH125MM100MM35MM下模座LBH125MM100MM45MM导柱DL22MM150MM导套DLD22MM85MM33MM垫板厚度取8MM凸模固定板厚度07H072014MM取整20MM卸料橡胶的安装高度根据工件料厚为15MM,冲裁时凸模进入凹模的深度取1MM，考虑模具维修时刃磨余量为2MM，再考虑开启时卸料板高出凸模1MM，则总的工作行程55MM,橡皮的自有高度20MM模具在组装时橡皮的预压量为自由H）（工件0325（1015）2MM取3MM，由此可算出模具中安装橡皮的预自由H自有高度为20317MM,所以卸料橡胶的安装高度17MM卸料板厚度20MM导料板厚度查多工位级进模设计实用技术表51得4,取6MM凹模厚度20MM模具的闭合高度35820172062045171MM在190且符合要求。35凸、凹模刃口工作尺寸计算由图可知该零件属于无特殊要求的一般冲裁件。查表224，2025，2021；22004MAXCMINCMAXCIN因为未注公差要求IT14级，所以取X05设凸模，凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则1冲孔（2）002MMT03MMPDXIN0P则MM215PD0235202MM257010校核|22PDMAXCIN左边小于等于右边，满足间隙公差条件。冲孔（22）MM235PD0235202MM277010校核|22PDMAXCIN左边小于等于右边，满足间隙公差条件。2落料凸模和凹模制造精度分别为IT6级和IT7级，由于制件精度为IT12所以取X075；025因为是落料凹凸模，所以按凹模尺寸配作凸模，且凹模磨损后刃口尺寸增加，据此确定以下计算8AX2C805018042749MMPMIN00450458AX805018791MMDD0045049BX2C490502504248455MMPMIN0062549BX490502548875MMDD006257CX2C705018042649MMPMIN0450457CX）（705018）691MMDD0045010CX2C1005018042949MMPMIN04504510CX）（1005018）991MMDD0045014（DX2C（1405018042）1349PMIN0045MM04514DX（1405018）1391MMDD0045045制件的公差凸模偏差，按IT6选用，MM圆形件查公差表得出，非圆形件P取025）凹模偏差，按IT7选用，MM圆形件查公差表得出，非圆形件D取025）第四章模具零件设计41凹模的设计绘制凹模零件图，实际上是把排样图和经过计算选取的标准凹模轮廓图形结合起来。凹模型腔位置尺寸，常以凹模轮廓的几何中心或以凹模互相垂直的两边为基准标准凹模材料选用CR12，热处理要求HRC4246。42圆凸模结构及设计1圆冲孔凸模材料和热处理材料为CR12，热处理4246HRC。冲孔凸模高度冲孔凸模为了方便固定，冲孔凸模采用台阶式，其长度由模具贯结构而定201720151595MM上式中为凸模固定板厚度,取20MM；为橡胶压紧装配高度，取17MM,；为卸料板厚度,取20MM，为料厚取15MM，为进入凹模的高度,取1MM。因冲孔直径较大，不需校核凸模的强度与刚度。材料选用T10A，淬火硬度HRC5862。43落料模的高度69MM44凸模固定板设计1设计时应注意卸料板与固定板型孔位置及公差应该与凹模一致。固定板材料和热处理，查参考文献2P434页，表715得材料为45，热处理2832HRC2凸模固定板尺寸确定周界与凹模尺寸相同，尺寸为125100MM，厚度为20MM45卸料板的设计设计时应注意卸料板与固定板型孔位置及公差应该与凹模一致。周界与凹模尺寸相同，尺寸LBH12510020MM固定板材料和热处理材料45钢确保卸料板起到以下作用1、卸料的作用保证工件不变形，提高工作效率。2、压紧工件。3、保护凸模。4、确保冲裁间隙均匀分布。5、与凹模配合，整平工件，消除毛刺。6、在某些卸料板上，卸料板还起到凹模的作用。第五章选用及校核压力机根据计算出的工艺力由于此模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，所以冲压力FZFFXFT910852KN可选用公称压力为250KN的开式双柱可倾压力机，型号为J2310。该压力机相关尺寸如下公称压力100KN滑块行程45MM最大封闭高度180MM封闭调节高度调节量；35MM滑块中心线至床身距离130MM立柱距离1800MM工作台尺寸前后240MM,左右370MM工作台孔尺寸前后130MM,左右200MM,直径170MM垫板尺寸厚度35MM模柄孔尺寸直径30MM,深度55MM床身最大可倾角35校核压力机安装尺寸主要是对冲模总体高度，模座闭合高度等尺寸校核是否符合设计要求。冲模总体结构尺寸必须与选用的压力机相适应即模具的总体平面尺寸应该与压力机工作台或垫板尺寸和滑块下平面尺寸相适应；模具的封闭高度应与压力机的装模高度或封闭高度相适应。冲模的封闭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。第六章模具装配和试模61模具的装配模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。装配技术要求冲裁模装配后，应达到下述主要技术要求（1）模架精度应符合国家标准（JB/T80501999冲模模架技术条件、JB/T80711995冲模模架精度检查）规定，模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。（2）装配好的冲模，上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。（3）凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。（4）定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。冲裁模导料板间距离需与图纸规定一致；导料面应与凹模进料方向的中心线平行。（5）卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求，超高量在许用规定范围内，工作面不允许有倾斜或单边偏摆，以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。（6）紧固件装配应可靠，螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径，铸件连接时应不小于15倍螺栓直径；销钉与每个零件的配合长度应大于15倍销钉直径；螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。（7）落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件或废料能自由排出。（8）标准件应能互换紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。（9）模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求；起吊零件应安全可靠。（10）模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。62冲模装配工艺要点是（1）选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定，可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸凹模、导向板及固定板等。（2）组件装配。组件装配是指模具在总装前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模与固定板的组装，卸料与推件机构各零件的组装等，这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将会对整副模具的装配精度起到一定的保证作用。（3）总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。（4）调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉及销钉。（5）检验、调试。模具装配完毕后，必须保证装配精度，满足规定的各项技术要求，并要按照模具验收技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产制件情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。62模具的调试模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产，通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。模具调试的目的（1）鉴定模具的质量。验证该模具生产的产品质量是否符合要求，确定该模具能否交付生产使用。帮助确定产品的成形条件和工艺规程，帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。（2）帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸。对于形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件，在工艺和模具设计中，有个别难以用计算方法确定的尺寸。第七章结论1本设计异形件冲压生产采用级进模工艺，具体工序为冲孔落料。2根据冲压工艺，选用滑动中间导柱模架125100（160190），即可满足要求。3采用导料板控制条料的送进导向，侧刃控制送料步距。4采用弹压卸料版，既可卸下板料，又可以在冲压过程中压紧制件，使制件平整。5根据工艺要求，选用开式双柱可倾压力机，型号为J2310。参考文献1冲压工艺与模具设计成虹主编高等教育出版社20067第二版2公差配合与技术测量徐茂功桂定一主编机械工业出版社20055第二版3模具设计指导史铁梁主编机械工业出版社20067第二版4冷冲模课程设计与毕业设计指导5多工位级进模设计与实用技术6工程制图林