隔离片多工位级进模设计【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 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前 言 1 2 制件分析 2 件结构分析 2 件工艺分析 3 3 冲压工艺方案的确定 3 样的设计计算 4 压力的计算 5 模厚度 5 算冲裁力 6 包力的计算 6 曲力的计算 6 件与版料分离 7 具压力中心的计算 7 曲回弹的计算 9 4 模具设计计算 9 凹模刃口尺寸的确定 10 区凸凹模的刃口尺寸确定 10 区凸凹模的刃口尺寸确定 12 曲凸模工作部分的尺寸计算 13 凹模的结构设计 15 模结构设计 15 模结构设计 16 向、推荐、卸料装置的设计 16 正销 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动导杆 17 向零件 17 料推件装置 18 5 模具闭合高度的计算和校核及压力机的选择 18 具闭合高度的计算 19 力机的选择及校核 19 6 结论 20 参考文献 21 致谢 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 摘 要 随着制造业的发展，现在模具设计应满足自动化、精密化等要求。级进模比单工序模具和复合模更有利于实现冲压件生产的自动化，大大的提高了生产率。而级进模的好坏依然取决于模具的结构。多工位级进模要求具有高精度、长寿命，模具的主要工作零件常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料。模具的精加工常采用慢走丝线切割加工或成形磨削。在多工位级进模中，常有很精细的小凸模，必须对这些小凸模进行精确导向和保护。因此要求卸料板能对小凸模提供 导向和保护功能。卸料板上相应的孔必须采用高精度加工，其尺寸及相互位置应准确无误。 本毕业设计是对隔离片的工艺进行整体分析， 在这个基础上设计出一付能生产出合格产品的设计计算。此级进模工艺主要有压包、冲孔、切弯、落料；模具设计主要包括排样设计，凸凹模刃尺寸的设计计算、冲压力的计算及模具压力中心的确定、模具非标准件的设计计算、压力机的选择及其校核。 关键词 ： 级进模 ; 压包 ; 冲孔 ; 切弯 ; 落料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 前言 模具作为特殊的工艺装备，在现代制造业中越来越重要。有了模具，企业有可能向社会提供品种繁多、质优价廉 的商品，满 足人们日益增长的多方面的消费需要。有了模具，人们的衣、食、住、行，可直接或间接地变得丰富多彩。说具体一点，人们日常接触的发：汽车、手表、手机、电脑、空调器、电话、传真机等，可以说一切用品，大到飞机、轮般、火车，小到一根缝衣针，都离不开用模具加工或生产其中某个零件。模具的广泛应用，不仅得到了人们普遍的认识，同时，模具水平的高低，关系到现代制造业的发展与进步，关系到经济建设的速度。大力提高制造模水平，是提升模具技术档次的关键。 多工位级进模是冲压模具中的一种，它是在单工序冲压模具基础上发展起 来的多工序集成模具，在一副模具中可以完成 压包、冲孔、切弯、落料 等多种冲压工序，它可以将复杂的制件外形或型孔，经分解变成简单的冲压。相对而言，多工位级进模的单个工位的冲压难度比单工序模要简单多了，因而能够将复杂的零件用一副级进模冲压而成，并且可以在无人操作的情况下进行高速冲压。模具可以采用优质、高强度、高耐磨材料制造，模具的加工采用先进的 模设备和合理工艺。因此，多工位级进模具有高效、高精度、长寿命的特点，它已成为实现大生产、降低生产成本的最佳选择。因此深受人们重视，被指定为我国“十一五”规划中重点发展 的模具之一。 多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度要求高，在进行模具设计时要考虑的内容比较多，要求模具设计师的水平也高。能够设计与制造精度、高功能、长寿命的多工位级进模，一般需要经验丰富的理论与实践相结合的模具专业人才和较为配套的先进精密制模设备才能有保障。当前，设计与制造多工位级进模，国内已有一定基础，个别企业生产的产品已有较高水平，但大部分企业仍有较大差距，总量供不应求，进口较多。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 制件分析 件图 制件名称：隔离片 零件简图：如图 材 料： 45号钢 制件厚度： t=产批量：大批量生产图 制件图 艺性分析 零件上的二个半径为 了保证强度，分别压出。为了便于成型制件上下两端半径为 长远凸包。避免材料流动困难，应先安排工序在长圆凸包外侧通过凸模冲切去一小块废 料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 3 冲压工艺方案的确定 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理的，冲压件形状应力求简单，以便节省原材料，提高模具寿命，降低工件成本。分析冲压件对冲压工艺的适应性，首先要判断该冲 压件需要哪些冲压工序，包括中间半成品的形状尺寸和所需冲压工序，然后按照设计中各工序的冲压工艺性要求，对该产品的结构形状、尺寸、精度要求、表面质量及所用材料的冲压性能和使用性能等进行分析，确定该冲压件加工的难易程度，及是否需要采取热处理工艺措施。产品的冲压艺性好，可保证材料消耗少，工序数目少，模具结果简单，产品质量稳定，还能使技术准备工作和生产的组织管理做到经济合理，冲压加工的经济性也好。因此，工艺分析也可以说是对产品的冲压工艺方案进行技术上和经济上的可行性论证。对冲压工艺性不好的零件，在保证产品使用要求的前 提下，对产品图或原材料做必要的修改。工艺分析包括技术分析和经济分析两个方面。从技术方面来看，主要分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及材料性能等是否适应冲压加工的要求；经济方面看，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压加工能否取得良好的经济效益，即分析在技术上的可行性和经济上的合理性。综合考虑冲裁件的质量要求和经济效益。 零件形状较复杂主要工序有冲孔，四处切弯。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、生产批量等情况，也均符合冲裁的加工要求，故采用导正销定位，弹性卸料装置，自然 漏料的冲孔落料模进行加工。为了保证凹模、卸料板、凸模固定板有足够的强度，确保模具的使用寿命增设空工位，因为有导正销做精确定位的条料排样图因步距积累而减小，对产品精度影响不大且步距为 以可以增设空工位。 方案一：采用复合模加，复合模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出，但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 方案二：采用级进模加工。级 进模比单工序模生产率高，减少模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造 较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 比较方案一与方案二，对于所给零件，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加工。 样的设计计算 采用裁搭边双边排样方式，其排样图如图 图 样图 查表 定工件的搭 边值 a= 为了保证材料具有一定的刚度和送料方便以及冲压件的质量，适当扩大搭边值 则条料料宽度： B=28m 材料的利用率： N=S/100%=34% （ 式中 压工艺力的计算 算冲裁力 冲裁力公式： P=b （ 式中 L 冲裁轮廓线总长； t 板料厚度 ; 板料的抗剪强度 ; b 板料的抗拉强度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 此模具中有四个冲孔落料凸模区，第一区如图 。 图 区凸模 其外开轮廓线长度： L=b 则 376N 第二区凸模形状如图 图 区凸模 2 60 = 其外形轮廓线总长度 L=b 061N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 第三区凸模形状如图 图 区凸模 其外形轮廓线总长度 L=b 四区凸模形状如图 图 区凸模 其外形轮廓线总长度 L=b 压包力的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 胀形时的胀形力 F(N)为： F= (P=d (式中 A 胀形面积（ p 胀形单位压力（ 似计算时取 z b (材料抗拉强度）（ 因此： 2= 弯曲力的计算 影响弯曲力的因素很多，若要进行精确的计算是复杂的，这里只是进行大略计算，不考虑校平。 弯曲力的公式为： F 弯 =b /(r+t)= (式中 k 弯曲系数 ,一般取 b 弯曲件宽度， mm t 材料厚度 ,mm r 内弯曲半径 , 材料抗拉强度 , 卸料力的计算 料力 (查表 3得 K 卸 = 总 =具压力中心的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 冲裁时合力的作用点或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果模具压力中心与压力机滑快中心不一致，冲压时会产生偏裁，导致模具及滑快与导轨的急剧磨损，降低模具与压力机的使用寿命。 正确计算出冲裁时的压力中心，并使压力中心与模柄轴心线重合，对于制件外形尺寸大，形状复杂，多凸模的冲裁模和连续模，正确确定其压力中心就是显得更为重要。若因冲件的形状特殊，从模具结构方面来考 虑不宜使压力中心与模柄轴心线相重合，也应注意尽量使压力中心不偏离所选压力机模柄孔的投影面积范围。 由于设计的冲裁件为是对称图形，其压力中心位于轮廓图形的几何中心上。 曲回弹的计算 板料在常温下的弯曲总是由塑性变形和弹性变形两部分组成，所以在卸载以后弹性变形完全消失，使弯曲件的弯曲半径与弯曲角发生改变，弯曲回弹是弯曲成形不可避免的现象，它将直接影响弯曲件的精度，必须加以控制。 影响回弹值的因素有很多，而且各因素之间往往又相互影响，故难以进行精确的计算和分析，设计模具时对回弹值的确定大 多按经验数值。或计算后在实际试模中进行修正。 本制件的弯曲变形属于大变形自由弯曲即，当弯曲件的相对弯曲半径 r/未找到引用源。 5 8时弯曲半径变化的很小，可以不予考虑。在实际中只考虑角度的回弹。 弯曲角度 =900 则弯曲回弹角 由表 查得： =9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 4 模具设计计算 冲裁件的尺寸精度主要取决于凸凹的刃口尺寸及其公差。模具的合理间隙也是靠凸凹模的刃口尺寸及其公差来保证的，所以，正确确定凸凹模刃口尺寸及其公差是 冲裁设计中的一项重要工作。 由冲裁过程所知：落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的，落料件的大端尺寸等于或接近于凹模刃尺寸，冲孔件的小端尺寸等于或接近凸模的刃口尺寸，考虑到模具的寿命及磨损情况，在确定模具刃口及其公差时应考虑： 落料时应先确定凹模的刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于制件的最小极限尺寸。用以保凹模磨损在一定范围内，仍然能冲出合格的制件。凸模的刃口尺寸则按凹模的刃口尺寸减去一个最小的合理间隙值来确定。 冲孔时，应先确定凸模刃口尺寸，凸模刃口的基本尺寸取接 近或等于孔的最大极限尺寸，用以保证凸模在一定磨损范围内仍能使用，而凹模刃口的基本尺寸按凸模刃口的基本尺寸加上一个最小合理间隙值来确定。 凸模和凹模的制造公差，主要取决与冲裁件的精度和形状，一般默放的制造精度比冲裁件的精度要高 1 2级。 凸凹模的刃口计算与加工方法有关，基本上可分为两类。 1 凹模与凸模分开加工。 2 凹模与凸模配作加工 方法一，主要使用与圆形或形状简单的冲裁件，采用这种方法时，要分别标注凹模和凸模的刃口尺寸与制造公差。 方法二，指选按图样设计的尺寸加工好凸模或凹模的一件作为基准件（一般落料时以凹模为基准，冲孔时以凸模为基准），然后根据基准年的实际尺寸按间隙要求配作另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配作保证，工艺比较简单，不需要用公式 错误 !未找到引用源。 来进行校核，还可以放大基准件的制造公差（一般可以取冲裁件公差的 1/4），使买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 制造容易，用配作加工的方法制造模具常用以复杂形状及薄料的冲裁件，图样上只需标注基准件的尺寸及其公差， 配作件公注基本尺寸，并注明与基准件配作及应保证的间隙值。 模凹模 刃口尺寸的确定 区凸模凹模的刃口尺寸确定 如图 图 区凸模刃口简图 刃口尺寸计算公式： x） ( 式中 x 由表 = =1=（ ） 2=（ 2+2 配作加工凹模的尺寸，其双面间隙为 22文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 查表 2配作凹模尺寸时取双面最小间隙 2C=么凹模刃口 : 2= 二区凸模凹模的刃口尺寸确定 如图 图 区凸模刃口简图 查表得： =表 3 p=1=（ 8） 2 8）2 ） +作加工凹模的尺寸，其双面间隙为 可得： 双面间隙 那么凹模刃口 : 三区凸凹模的刃口尺寸确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 如图 图 区凸模刃口简图 因为是圆形所以采用分开加工法 x） 0- p=(3+06 ( (校核： ( 四区凸模凹模的刃口尺寸确定 如图 图 区凸模刃口简图 0+ p=(+ ( - p=( (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 校核：不符合(此可知只有缩小p 隙在合理范围内 p= d= 弯曲凸模工作部分的尺寸计算 弯曲模的工作部分的尺寸主要是指凸凹模间隙、圆角半径、凹模深度及凸凹模横向宽度尺寸等。 隙的大小对于工作质量和弯曲力有很在的影响，间隙越小，弯曲力越大，间隙过小，又会使工件变薄，并降低凹模寿命。间隙过大，则会回弹较大，影响制件精度。 据材料的厚度，弯曲件的高度和宽度（弯曲线的长度）而定，单边间隙按如下 公式确定： c=t+中 当工件精度要求高时，凹凸模之间的间隙应取小些。 查表 5得间隙系数值 k=可得 c=模与凸模的宽度尺寸与工件的尺寸相关，根据工件的尺寸标注方式不同，凹模与凸模的宽度尺寸按如下公式计算： 本制件 实际生产中，通常以凸模尺寸为基准，配作凹模尺寸。则其凸、凹模计算公式为： 式中 弯曲凸、凹模宽度尺寸； 曲件内形公称尺寸； - 弯曲件的尺寸公差； p - 弯曲凸模制造公差。 则可求得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 06 06 定凸模圆角半径 工件内侧的圆角半径为 r。通常取 rp=r。但不能小于材料允许的最小弯曲半径 工件弯曲直径小于 未找到引用源。 后的整形工具来满足制件的要 求。此时，整形圆角半径 rp=r。 确定凹模圆角 件在压弯过程中，凸模讲工件压入凹模而形成，凹模口部的圆角半径 于零件质量有明显的影响。小弯曲板料如果表面出现划痕，如凹模两边圆角半径不一致，则毛坯会产生偏移。凹模圆角半径凹模圆角半径 大小与弯边厚度有关。凹模深度。凹模深度尺寸要适中，若过小，毛坯两边自由部分太多，弯曲件弹量大又不平直，弯曲件的质量下降，若过大，凹模增大，则模具耗材也增多，且压力机需要有较大的工作行程。 查表 5定凹模圆角半径 3-6)t= l=3压包凸模凹模的工作尺寸计算 已知零件的外形尺寸，则外形尺寸为凹模尺寸，凸模按和凹模单边间隙相差 料厚计算。 模具主要零件的设计 模结构设计与校核 凸模又称冲头，是冲模的关键零件之一，凸模本身按其 2作用可分为工作部分（刃口）和固定部分。 凸模的长充尺寸应按模具的具体结构确定，同时要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。凸模的长度过短则不能插入凹模刃口内对板料进行冲切，但若凸模过长又降低其工作的稳定性，其长度可以如下确定： L=h1+h2+h 式中 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 导板）厚度， h 括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板的安全距离，一般取 h=1520 卸料板厚 8模固定板厚 6模修磨量 h=19 : L=h1+h2+h=53料选择 处理后硬度为 58 校核公式： 4t /设计合理； 设计合理； 2 设计合理； 弯曲应力校核有导向装置的圆形凸模的校核公式： 85中 直径 ( N)。 经校核均符合要求，故设计合理。 凹模结构设计 凹模的结构形式也较多，按外形可分为标准圆凹模和板状凹模，按结构分为整体式和镶拼式，按刃口形式也有平刃和斜刃。 冲裁是凹模承受的站裁力和侧向力的作用，由于凹模的结构形式不一，受力状态又比较复杂，在生产中大多用经验公式概略的计算凹模尺寸： 凹模厚度 b 凹模壁厚 c=(2)文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 式中 查表 3确定系数 K=d=20 考虑到级进模的结构大，取 0 C=(2)0模板尺寸为 160 本模具凹模使用镶拼结构，使用压入固定的方法 ,材料选择 处理后硬度为 58 凸模固定板的设计 凸模固定板采用 45 号钢，在本套模具中凸模的数量为 14 个，因此固定板承受的载荷较大，故取固定板的厚度为 16外形尺寸为 160 位、导向、卸料装置的设计 模具上的定位零件的作用是使毛坯或装成 品在模具上能够准确的定位，根据毛坯的形状、尺寸及模具的结构形式，可以选用不同的定位方式。采用导正销定位，托料导料销导向，弹压卸料的装置。 导正销 导正销在站裁时和其它定距组件配合，插入前工位已经冲好的空中进行精确定位，以减小定位误差，保证空与外形的相对位置的冲裁要求，导正销装配在第二工位以后的落料凸模或弹压卸料板上，当零件上没有适宜与导正销导正的孔时，对于工步较多零件精度要求高的级进模，应在条料两 侧的空位上设置工艺孔，在第一工位冲出以供导正销导正条料用。 导正销的突出量 X； X 料取大值，择 X R=（ 2 6 r=1/4D= 托料导料销 托料导料装置是具有托料和导料双重作用的模具部件，在级进模中应用广泛。当上模下行时，卸料板凹坑底面首先压缩导向钉，使得凹模与条料齐平并开始冲压。当上模回升时，弹簧将托料导料钉推至最高位置，进行下一步的送料导向。 向零件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 在大批量生产的情况下为了便用于装 模或在精度要求较高的情况下，模具采用导向装置，以保证精确定位，提高冲件质量及模具寿命。 导柱、导套都是圆柱形的，方便加工，容易装配。在上下模座上分别设置四对导柱，导套对凸凹模进行导向。后置导柱的两导柱直径相同，中间配置和对角配置的导柱的导向直径不相同。避免合模时的错位。 导柱、导套可直接从国家标准里面选用。导柱的长度应在模具闭合后，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于 1015下模座底免与导柱底面的距离应为 1 料推件装置 本模具采用弹性卸料装 置，由卸料板、弹簧卸料螺钉组成，弹压卸料装置装在模具上模座。卸料板的平面外形尺寸等凹模板的外形尺寸，。 整副模具采用弹性装置。采用弹性推件装置时可使板料处于受压状态下分离，因而冲件的平直高度较高，出件平稳无撞击。 因为卸料板有保护精密凸模的作用，所以要在卸料板与上模座之间增设辅助导向机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 5 模具闭合高度的计算和校核压力机的选择 模具闭合高度的计算 选取上模座厚度 0取下模座厚度 0模固定板厚度 6取凹模板厚度 0取卸料板厚度 6取上下垫板厚度 具闭合高度为 : H= 压力机的选 择及校核 整副模具的总压力 F=41选择压力机的公称压力应大于 41 选取 技术参数如下： 初选公称压力为 160压力机，最