电炉引线盒冲压模具设计【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 目 录 摘 要 . 3 1 、前 言 . 4 2、 冲压件的工艺过程 . 4 析零件的冲压工艺性 . 4 析其冲裁的工艺性： . 5 析其拉深的工艺性 . 5 料的性能： . 8 压件的工艺方案的拟定 . 8 坯尺寸的确定 . 8 带凸缘的圆筒形件的毛坯直径 . 9 定毛坯的宽度 . 10 3 排样和搭边 . 11 裁件的材料利用率 . 11 样和搭边 . 12 4、压力机的选择 . 13 料拉深 . 13 力中心： . 13 料时的力的计算： . 13 边力、拉深力的计算： . 15 力机的选择： . 16 次拉深 . 16 边冲孔 . 17 裁力： . 18 件力： . 18 料力： . 18 力机的选择： . 18 5、落料拉深模具设计 . 19 具类型 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 要零件的结构与设计 . 20 作零件 . 21 位零件 . 24 料、卸料及出件零件 . 25 辅助结构零件 . 26 6、再次拉深模的设计 . 27 具的基本形状以及工作原理： . 27 要零件的结构和设计 . 28 作零件的设计 . 28 他零件的设计 . 30 7、冲孔模的设计 . 32 具基本结构与工作原理： . 32 具的主要零件设计 . 32 作零件的设计： . 32 它零件的设计 . 35 8、修边模具设计 . 36 具基本结构和工作原理 . 36 具主要零件的设计 . 37 作零件的设计 . 37 它零件的设计 . 38 总结与体会 . 39 致谢词 . 42 【参考文献】 . 43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 本设计是电炉引线盒冲压模具设计，分析工件结构，其主要包括落料、盒形件拉深、冲孔、修边。首先确定工艺方案，选择一个比较合理的设计方案。其次，根据设计方案确定一共需要多少副模具来完成电炉引线盒的生产。在本次设计中 ，采用四副模具来生产该工件。第一副是落料拉深，第二副是再次拉深，第三副是冲孔，第四副是修边。每副模具的设计中都包括凸凹模刃口尺寸的确定和结构形式，定位零件的设计，卸料与推件装置的设计，以及其它辅助零件的设计。在模具的设计过程中首先要考虑零件工作的合理性，然后考虑零件的经济性。 【关键词】 工艺分析、方案确定、落料拉深、修边冲孔 is of of of of of is in to of we to of of In in is in is in is in of is of of In of we of of 【 of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1 、前 言 冲压是一种先进的少无切削加工方法，具有节能省材、效率高、产品质量好、重量轻、加工成本底等一系列优点，在汽车、航空航天、家电、电子、通讯、军工等产品的生产中得到了广泛的应用，模具工业是国民经济的基础工业，是工业生产的重要工艺装备。 冲压是借助冲压设备的动力，通过模具的作用，使板料分离或经塑性成形而获得一定形状 、尺寸和性能制件的加工技术。冲压加工是金属塑性加工的主要方法之一。与塑性加工的其它方法及机械制造中其它冷、热加工方法相比具有以下优点：1、生产效率高； 2、易于实现机械化及其自动化； 3、节约材料，节省能源； 4、尺寸精度稳定，表面质量好； 5、强度高、刚性大、重量轻等优点。 2、 冲压件的工艺过程 析零件的冲压工艺性 零件的名称为电炉引线盒，其材料为 08 钢，料厚 析其形状，主要由 4 个小孔以及 24的形腔组成，完成此零件的生产，其主要有拉深和冲孔组成。如下图 21 所示：零件图 。 图 2 1、零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 析其冲裁的工艺性 ： （ 1）、冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小，其数值与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度有关。由零件图知，其最小孔的直径为 4于孔的最小要求尺寸（ =所以满足冲孔要求。 （ 2）、在拉深件上冲孔时，其孔壁与工件直壁之间的距离不能小于图 12 所示。 图 2 2、拉深件孔边距的最小值 其中 1 析其拉深的工艺性 此工件的拉深属于盒形件拉深，盒形件是由圆角和直边两部分组 成，毛坯的拉深变形性质虽然与圆筒形件相似，但由于有直边部分参与变形，对圆角部分在拉深过程中产生的切向压应力起分散减弱作用，因此与几何参数相同的圆筒形件相比，拉深时，圆角部分受到的径向平均拉应力和切向压应力都要小得多。所以在拉深过程中，圆角部分危险断面的拉裂可能性和凸缘起皱的趋势都较相应的圆筒形件小。因此，拉深盒形件时，选用的拉深系数可以相对小一些。 （ 1）、拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角 2应取 t,2t,而因为实际 2=2t=所以 R1t, t 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 23、有凸缘的拉深件 （ 2）、由拉深的高度为 24析计算其拉深次数以及尺寸，则拉深时尺寸的计算如下： 分析零件图知，其拉深主要包括两个半径为 10半圆筒形件以及中部的槽形件。其拉深属于盒形件的拉深，在这里的拉深的尺寸计算主要以圆筒形件为计算依据，首先去掉中间的槽形区域，则简化后的图形如下 24 所示： 图 2 4、有凸缘的筒形件（简化 ） a、 简化图形的毛坯直径为 ： ，单位 径， 代入相应数值得 6拉深系数公式，整理后得 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 mf=d/（ df/d） 2+4h/d 1/2 b、 确定能否一次拉深成形 由相对凸缘直径和相对毛坯厚度查表 df/d=47/20= 查表 2 1 得 (t/ 100=（ 6） 100= h1/实际零件 h/d=24/20= h1/此件不能一次拉深成形 表 2 1、凸缘筒形件首次 拉深极限相对高度 h1/缘的相对直径 df/d 毛坯相对厚度 (t/ 100 c、 选取 计算 能一次拉深成形，由 df/d 和 (t/ 100 查表得 已经证明不能一次拉深成形，故 增大，则取 d1=0mm d、选定各工序的圆角半径 R 定 mm e、 重新计算毛坯直径 设第一次多拉入材料 5%，则 60一次的拉深高度 式 f、 校核 h1/够满足要 求 h1/0= df/6/30=查表 1h1/所以 h1/ 2 25 2550 50100 100150 150200 200250 250 因为 1mm,0所以得出最小修边余量 =里取 =毛坯的长度 9+2 =9+2 3 85 确定毛坯的宽度 z=b+2 式中： b=2（ 1/2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 式中： L=25r=2 H=24入得 b= Bz=b+2 =60所以毛坯的长度为 85度为 60状为长方形 。 3 排样和搭边 裁件的材料利用率 在大批量生产中，原材料费用占生产成本的 60%80%。节省材料对降低成本有着重要的作用。生产中，通常利用材料的利用率作为衡量材料经济利用程度的指标。根据原材料供应情况生产实际的不同需求，材料利用率有着不同含义和计算方法。单个零件的利用率、条料的利用率和板料的利用率 的含义和计算公式见式 31、式 32 和式 33。 单个零件的材料利用率 1： 1=(h) 100% (31) 条料的材料利用率 2： 2=(B) 100% （ 32） 板料的材料利用率 3： 3=(0 100% (33) 式中： ; ; ; 由式可见，若原材料以板料的形式供货，则板料的材料利用率就是总的材料利用率。为了提高材料利用率，需选择板料裁成条料的合理裁板方法。 根据毛坯形状，选择的板料规格为 9001800裁板方法采用横排，其形式如下图 3示； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 3板方法 材料的利用率还与条料宽度、送料进距、 一个进距内的冲件个数、一条条料上的冲件总数和条料长度等多个参数有关。而这些参数取决于制件在条料上的布置方法和搭边。因此，选择合理的排样方法和搭边值是提高材料利用率的重要措施。 样和搭边 冲裁件在板料上的布置叫 排样 。排样的合理与否不仅影响材料的经济利用，还影响模具结构与寿命，生产效率，工件精度，生产操作方便与安全等。 根据毛坯形状，使用的排样图如下图 3示： 图 3样图 排样中相邻两制件之间或制件与条料边缘间的余料称为 搭边 。搭边的作用之一是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料误差 而冲出残缺的废品；搭边的作用之二是保持条料在冲裁过程中的强度和刚度，保证条料的顺利送进。此外，选取合理的搭边值还可以调整模具沿周边的受力状况，提高模具寿命和工件断面质量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 普通钢板冲裁件的搭边值（ a）和沿边搭边值（ b）见表 3 表 3通钢板冲裁件的搭边值（ a）和沿边搭边值（ b） 材料厚度 t（ 矩形件边长 L50.8 a b 里我取 a=3mm,b=3条料宽度 B=60+2b=60+6=66料进距 h=85+a=88为选用的板料规 格为 9001800且裁板方式为横裁，所以每块板料可以裁成 27 个条料，余 18的板料，每块条料的长度为 900度为 66 则：板料面积 00 1800=1620000 个条料裁的零件数为： 900 10 个。余 17个板料裁的零件数为： 77 10=270 个 每个零件的面积为 A=85 60=5100以总的材料利用率 K=（ 0） 100%=85% 4、压力机的选择 料拉深 力中心： 因为工件为矩形件，所以其压力中心与工件的几何中心重合。即，工件的几何中心就是压力中心。 料时的力的计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1、冲裁力 ： 冲裁力是指冲裁过程中的最大抗力，也就是力 行程曲线的峰值。它是合理选用冲压设备和校核模具强度的重要依据。影响冲裁力的因素很多，主要有材料的力学性能、厚度、冲裁件的周边长度、模具间隙以及刃口锋利程度等。 平刃口的模具冲裁力可按 4计算。 F=L t k (4式中： N； mm 料厚度， 剪强度， 虑到冲裁与剪切、拉深的不同及速度的影响，以及刃口的磨损，凸凹模间隙的不均匀，材料的性能波动和厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力还需要增加 30%，如下式 3 F= t k b (4式中： 表 1道，取 400n/于 2（ 85+60） =290mm 以 F=290 400=92800N=、 卸料力、推件力和顶件力 当冲裁件工作完成后，冲下的制件（或废料）沿径向发生弹性变形而扩张，废料（或制件）上的孔则沿径向发生弹性收缩。同时，制件与废料还要力图恢复弹性穹弯。这两种弹性恢复的结果，导致制件（或废料）梗塞在凹模 内或抱紧在凸模上。所以从凸模上将制件（或废料）卸下来的力叫卸料力；从凹模内顺着冲裁力方向将制件（或废料）推出的力叫推件力；逆冲裁方向将制件（或废料）从凹模洞口顶出的力叫顶件力。这些力在选择压力机或设计模具时都必须加以考虑。 生产中常用式（ 4（ 4（ 4计算卸料力、推件力和顶件力。 (4Ft= （ 4 d F （ 4 式中： 件力和顶件力的系数，其值可以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 查表 4 在此副模具设计中，采用刚性卸料板，总冲裁力按下式计算： +t=92800=5104N=以： 4料力、推件力和顶件力系数 材料及料厚（ t 压边力、拉深力的计算： 落料拉深后的工件图如下图 4示： 图 4料拉深后的工件图 1、 压边力： （ 1）、采用压边圈的条件：除破裂外，拉深中常出现 的问题还有压缩失稳起皱。为了防止起皱，有效措施是设置压边圈。分析可见，起皱取决于两个因素，一个是法兰处压应力的大小，另一个是板料的相对厚度。 分析电炉引线盒的板料相对厚度和拉深系数，查表 5代冲压技术手册）可知，要用压边圈。 （ 2）、压边力的计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 压边圈的压力必须适当，压边力过大会增加拉深变形阻力使制件拉裂，压边力过小会使工件的边壁或法兰失稳起皱。压边力的计算公式如下： F 压 =A p （ 4式中： 表 5代冲压技术手册知 p=以 F 压 =、 拉深力： 在选用压力机时，必须先求得拉深力。拉深力的计算公式如下： F 拉 = （ 4 式中： mm N/得 表 4得 表 4意形状拉深件的系数 k 值 制件复杂程度 难加工件 普通加工件 易加工件 k 值 为，电炉引线盒的加工属于普通件的加工，取 k= L 的值由模具设计知： L=20+ D=20+40= F 拉 =350 压力机的选择： 冷冲压设备的选择是冲压工艺及其模具设计中的一项 重要内容，它直接影响到设备的安全和合理利用，也关系到冲压生产中产品质量、生产效率及成本，已经模具寿命等一系列问题。冲压设备的选择包括两个方面：类型和规格。 选择的压力机的类型为开式单动压力机， 由以上计算得：总的压力 F= 压 +F 拉 =压力机的的压力应该大于 F，所以可选 160压力机，其基本参数由下表 4示。 次拉深 再次拉深后的工件形状如下图 4示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 4次拉深后的工件形状 边力和拉深力的计算 ： 1、 压边力：按 第一次拉深时的计算方法，压边力的计算公式由 4 F 压 = 0 40） 、 拉深力：由式 3： F 拉 =20 350 压力机的选择： 由计算知：总的压力 F=选择的压力机的压力应该大于 F，在这里选取压力机的压力为 40主要参数如表 4示。 边冲孔 修边冲孔后的工件图如下图 4示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 4边冲孔 后的工件图 裁力： 1、 修边的冲裁力：由式 3， F= t k b 所以 400=、冲孔时的冲裁力： (f1+式中： 4 400= 10 400=： 推件力： 由式 4， Ft=模具的设计知道：最多梗塞在凹模内的冲孔废料为 7 个，所以 n=7 以总的压力为 F=2+ 卸料力： 因为采用的是弹性卸料。卸料力由式 3 d F 压力机的选择 ： 压力机的最小压力为 以选择公称压力为 100买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 压力机。其主要参数如表 4示。 表 4种开式压力机的基本参数 名 称 量 值 名 称 量 值 公称压力 40 100 160 公称压力 40 100 160 发生公称压力时滑块离下极点距离 / 4 5 闭合高度调节量 35 50 60 滑块行程/定行程 40 60 70 滑块中心到机身距离 100 130 160 调节行程 6 8 8 工作台尺寸 左右 280 360 450 标准行程次数 200 135 115 前后 180 240 300 最大闭合高度/定台和可倾 160 180 220 立柱间距离（不小于） 130 180 220 活动台 最底 位置 最高 300 工作台板厚度 35 50 60 160 倾斜角（不小 于） 30 30 30 模柄孔尺寸（直径深度） / 30 50 5、落料拉深模具设计 具类型 本模具完成的工序是落料拉深，分析后决定采用顺装复合模。 凸凹模装在上模，落料凹模以及拉深凸模装在下模，顺装复合模具向上出件，其基本结构如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 5料拉深顺装复合模 图中 1凸凹模具、 23固定卸料板 其特点是压力机滑块一次行程，在同一工位，同时完成落料及一次拉深，模具的结构比较复杂，生产率较高。 要零件的结构与设计 冲模的设计程序与工艺方案的选择密切相关，同时，冲裁工艺方案的确定也受到模具结构形式的限制。所以应该根据冲裁件的结构特点、精度等级、尺寸和形状、材料种类和厚度、生产批量和经济性等因素综合考虑，来确定模具的结构形式。冲模的结构形式和复杂程度虽然各不相同，但组成模具的零件是有共性的，其可分为工艺结 构零件和辅助结构零件。其详细分类见表 4示。 表 5模零件详细分类 工艺结构部分 辅助结构部分 工作零件 定位零件 压料卸料及 出件零件 导向零件 固定零件 紧固及其他 零件 凸 模 凹 模 凸凹模 挡料销 导正销 导料板 定位销 定位板 侧压板 侧 刃 卸料板 压边圈 顶件器 推件器 导柱 导套 导板 导筒 上、下模座 模柄 凸、凹模固定板 垫板 限制器 螺钉 销钉 键 其它 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 作零件 一、凸凹模： 凸凹模是指在落料的时候外刃口作为落料凸模，在拉深的时候内刃口 作为凹模。 1、凸凹模的固定形式： 图 4阶式固定方式 2、 刃口尺寸的计算： 、外刃口作为落料凸模时的刃口尺寸： 、 落料时应该首先确定凹模的刃口尺寸，使得凹模的刃口尺寸接近或者等于落料件的最小极限尺寸。查表知，落料凸凹模的双面间隙 、 刃口尺寸计算公式： 凹模刃口尺寸： ) + (5 凸模刃口尺寸： (5式中： 模刃口制造公差 工件确定，如下表 4 表 4数 K 板料厚度 非圆形 1 件公差 / 1 12 中 d=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 因为工件的形状为矩形 则、凹模的刃口尺寸： =（ +（ 模的刃口尺寸： =（ p 宽 =（ 、内刃口作为拉深凹模时的尺寸计算： 、 拉深凸凹模间隙值的确定： 拉深盒行件时，凸模与凹模的间隙，在直边部分可参考 U 形件的压弯模的间隙来确定，圆角部分的间隙应该比直边部分大 直边部分的间隙 C=t+ + 查表得 K=以 C=，圆角部分的间隙 C=C+= 、 拉深凸凹模工作部 分尺寸的确定： 首次拉深凹模圆角半径查表取 模的圆角半径 筒部分凸模的直径为： d+（ 20+=筒部分凹模的直径为： C)+凹 =22+ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 5凹模的尺寸及形状 二、 落料凹模 1、 固定形式：落料凹模的固定采用螺钉销钉固定方式。 图 5料凹模的固定形式 2、 尺寸计算：刃口尺寸由上 计算得 =（ +（ 、 落料凹模的尺寸和形状如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 图 5料凹模的尺寸和形状 三、 拉深凸模 1、 固定形式采用螺钉固定，其形式和凹模的固定方法类似； 2、尺寸计算：由上知圆筒部分凸模的直径为： d+（ 20+=工件图知道：直边 部分的长度为 10. 拉深凸模的形状和尺寸如下图所示： 图 5深凸模的形状和尺寸 位零件 定挡料销的结构如下图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 其原理是：完成第一次落料后，将条料前端稍微抬起，使落料后的空心部分穿过挡料销，然后放下条料，将条料后退，使得空心部分的前端卡在挡料销上完成定位，以后每次都按照前一次操作。 2、 导料板： 冲裁时，条料紧靠导料板或者导料销的一侧导向送进，以限定条料的正确送进方向。 导料板可与卸料板分开制造，也可以制造成整体式，此次采用分开制造的方案，其形状和尺寸如下所示 ， 图 5尺的基本尺寸 料、卸料及出件零件 1、卸料板：卸料板外行尺寸一般与凹模一致，厚度与卸件尺寸及卸料力有关，一般为 H=（ H 凹 。其平面形状如下所示： 买文