空调垫片冲孔落料级进模具毕业设计【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 第 1 页 共 25 页 空调垫片冲孔落料级进模具 1 冲压件的工艺性分析 所要求冲压制件为空调垫片。 要求大批量生产，材料厚度为 2此工件只有落料和冲孔两道工序，材料为纯铝，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构简单对称，有一个 260+孔，孔与边缘 之间的距离也满足要求，最小壁厚9 260+孔与边缘之间的壁厚），工件的尺寸精度较低，由公差表查出工件精度为 ，普通冲裁可以满足要求。零件大端转角处的转角半径均给定为 R=3足冲裁件结构要求，也不影响零件的使用性能。零件小端为 R=10的 半圆，与直线为相切交接 。 零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 25 页 2 冲压工艺方案的确定 工件的完成需要冲压落料两道基本工序，可以有以下三种工艺方案。 方案一： 先落 料 后冲孔，采用单工序模具生产。 方案二： 落料 用复合模具生产。 方案三： 冲孔 用级进模具生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二只需要一套模具，工件精度及生产效率都较高，但模具制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作也 不方便。方案三也只需要一套模具，生产效率高，操作也方便，工件精度也可以满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案三为最佳。 （参考 文献 2） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 25 页 3 主要设计计算 排样方式的确定及其计算 （图 1） (图 2) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 25 页 根据工件形状和尺寸，可有以下两种排样方式。 方式一：直排 （见图 1） 方式二：直对排 （见图 2） 排样的 各种参数计算见下表： （参考 文献 3） 项目分类 项目 公式 结果 备注 直排 冲裁件面积 S S= 2102120665544 3457 2 查表 1 得，最小搭边值 = 1=于材料很软，易于冲裁成型，不采用侧压装置，即可满足精度要求。条料与导料板间隙 料宽度B B=（ +2 ） 0 125距 H H=45+料利用率 100 % 直对排 冲裁件面积 S S= 2102120665544 3457 2 条料宽度B B=（ +2 ） 0 距 H H=45+料利用率 100 % 85% 通过对两种排样方法各种参数的对比，可见直对排的材料利用率比直排高，应采用直对排。 冲压设计成隔位冲压，可显著减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转 1800，再冲压第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲出第二部分工件。 冲压力的计算 模具采用的是级进模，拟选弹性卸料、下出件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 25 页 冲压力的各种计算见下表： （参考 文献 3） 项目分类 项目 公式 结果 备注 冲压力 落料力 P1 1 25712N L= 为零件周边长度 40b 孔力 P2 2 =0b t 为条料厚度 卸料力 x=表 2 知， X 为卸料力系数 推件力 T=n=h=4 n=4 查表 2 知， T 为推件力系数 则冲压工艺的总冲裁力 F F=T+2= 压力中心的确定及相关计算 按比例画出凹模型口的 形状，如下图 3 设定坐标系 将坐标原点建立在对称中心线上， 将零件周边分成 、 本线段，求各线段的重心位置。 然后再计算出压力中心 C（ 的坐标。 （参考 文献 3） 17711 . LL = 17711 . LL =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 25 页 （图 3） 压力中心的确定及相关计算： （参考文献 3） 基本要素的长度 L/基本要素压力中心的坐标值 x y x=y=2=132mm x=y=3=25mm x=16 y=4=88mm x=38 y=5=x=38 y=6=45mm x=60 y=7=x=38 y=计 L 合 =以上计算的结 果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点 了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点 O。 选用 式双柱可倾压力机， C 点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 25 页 工作零件刃口尺寸的计算 由于工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。所以，工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。 由于材料为纯铝，厚度为 2表 3 得： （参考 文献 3） 于零件精度为 ，则取磨损系数 X=件的形状简单，设凸凹模分别按 加工制造。取： 0 1 i nm a x 2 i nm a x 核：m i nm a 满足要求。 落料凸凹模尺寸计算： 0m a x )(0m i n)( T （ 为工件制造公差） L= AD TD L mm 0 2 0 20 0 2 93 0 0 1 93 0 0 冲孔凸凹模尺寸计算 0m i n )( 0m i n)(（ 为工件制造公差） 孔 卸料橡胶的设计 弹压卸料既起卸料作用有起压料作用，冲裁零件质量较好，平直度较高。由买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 25 页 于纯铝的材料很软，所以采用弹性卸料装置。选用橡胶为弹性元件。选取 4 块橡胶的厚度一致，保证模具不会受力而倾斜，防止受力不均匀，保证模具正常工作，提高模具寿命。 所选橡胶的尺寸 及计算见下表： （参考 文献 3） 项目 公式 结果 备注 卸料板工作行程 1 6h 为凸模凹进 卸料板的高度 22h 为凸模冲裁后进凹模深度 2目 公式 结果 备注 橡胶工作行程I 10 修 为凸模修模量 4胶自由高度H 自由 H 自由 =40般取 H 自由 的25% 橡胶预压缩量H 预 H 预 =H 自由 15% 6般取 H 预 为（ 10%15%） H 自由 每个橡胶承受的载荷 1=F 卸 /4 用 4 个圆桶形橡胶 橡胶的外径 D 2 ）（ 72mm d 为圆筒形橡胶的内径， p=核橡胶自由高度 H 自由 H 自由 /D=足要求 橡胶的安装高度 H 安 H 安 =H 自由 34买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 25 页 4， 模具的总体设计 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型选用级进模。 定位方式的选择 因为模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用 始用挡料销和活动 挡料销粗定距，导正销精定距。 卸料、出件方式的选择 工件的厚度为 2对较薄，卸料力也比较小，则可采用弹性卸料。又因为是级进模大批量生产，采用下出件便于操作与提高生产效率。 导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件的质量，也 为了方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。 （参考文献 3） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 25 页 5， 主要工作零件设计 工作零件的结构设计 落料凸模 结合工件外形并考虑到加工及经济效益，将落料凸模设计成整体直通式，采用线切割加工， 2 个 钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按 H6/总长计算如下： L=h1+h2+t+h=（ 20+14+2+24） 0 凸模长度（ 1h 凸模固定板的厚度（ 2h 卸料板厚度（ t 条料厚度（ h 增加长度。包括凸模的修磨量 4模进入凹模的深度 2模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般去 10 20里取 18 由于工件材料易于冲压成型，所需压力比较小，凸模的材料可选用 硬 60。 具体结构见下图 4： （图 4） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 25 页 冲孔凸模 由于冲孔只有一个 260+可将凸模 采用台阶式，一方面加工方便，另一方面也便于装配和更换， 采用 60。 冲孔凸模的结构和尺寸见下图 5： （图 5） K 系数，考虑板料厚度的影响，查表 4 可知取 k=0.2 b 凹模刃口垂直送料方向的最大尺寸，取 b=120， 凹模 凹模采用整体式凹模，采用线切割机床加工。 凹模厚度 H=4 （ 15 所以取整数值，凹模厚度 H=30模壁厚 C=（ 2） H （ 30 40 则取凹模壁厚 C=45模宽度 B=b+2C=（ 120+2=210模长度 L 取 190送料方向） 凹模轮廓尺寸为 0210190 ，采用 硬 62。凹模型孔采用阶梯形直壁式， 结构见下图 6： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 25 页 图 6 图 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 25 页 定位零件的设计 落料凸模下部设置一个导正销，用 260+ 作导正孔， 260+正销的结构如图 7 所示 。导正应在卸料板压紧之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面 2以导正销直线部分的长度为 正销采用 H7/合压入落料凸模下端导正销孔，再用 螺钉固定。导正销材料选用 硬 54。 起粗定距作用的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为 8 16。 挡料销与导正销之间的距离计算： T = 送料步距 落料凸模直径 D 挡料销头 部直径，取 D=8 挡料销与落料凸模的中心距 始用挡料销选用标准件 导料板的设计 导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料伴与条料之间的距离取 1定导料板的宽度为 知导板间的距离为 导料板的厚度按表5选择为 8料板采用 45钢制作，热处理硬度为 40 45螺钉和销钉固定在凹模上。当条料过长时，可选择在导料板进料端安装承料板。导料板的结构见附图。 卸料部件的设计 卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，总厚度为 14台厚度确定如下： H 导料板高度 T 条料的厚度 h 卸料板凸台的高度 在模具工作时要保证卸料板的 凸台与导料板不相互影响，取卸料板凸台与导料板之间的间隙为 1则确定卸料板凸台宽度为 卸料板与凸模之间采用 H7/合制造，按表 6 查取卸料板与凸模之间的 单边间隙 Z 为 料买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 25 页 板采用 45钢制造，淬火硬度为 40 45料板的结构见附图。 卸料螺钉的选用 卸料板上设置 4 个卸料螺钉，公称直径为 12纹部分为 10材料选用 45 钢，头部淬火 45。 卸料钉尾部留有足够的行程空间。 卸料螺钉拧紧后，使卸料板超出凸模端面 2误差时通过调节螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 模架及其他零部件的设计 模具采用的是中间导柱模架，导柱在模具中间位置，冲压时可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。由凹模周界尺寸为依 据，选择模架规格为 d/L/5 190 32 190 导套 d/L/D/别为 35 115 50 32 115 45模座厚度 H 上模 取 45模垫板厚度 H 垫 取 20定板厚度 H 固 取 24定板厚度为 下模座厚度 H 下模 取 50该模具的闭合高度： H 闭 =H 上模 +H 垫 +L+H+H 下模 450000203中： L 凸模长度， L=60 凹模厚度， H=302 凸模冲裁后进入凹模的深度， 模座均采用 料制造，导套及导套用材料 造，热处理淬火硬度62。 垫板采用 45钢做材料，凸模固定板采用 45钢做材料，淬火硬度 0。 由以上计算可见该模具的闭合高度小于所选压力机 220可以使用。 （参考 文献 3， 4， 7， 8， 9， 10） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 25 页 6， 模具总装图 通过以上的设计，可以得到如附图所示的模具的总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（ 2 个）、凸模固定板以及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。所有部件有选用的标准螺栓或螺钉、销钉连接固定。下模部分主要有下模座、凹模板、导料板（条料过长时可装配承料板）等组成。采用下出件，冲孔废料和落料的成品均由漏料孔漏出。 模具的主要工作过程如下 （参照总装配图） ： 条料送进时采用 始用挡料销做 22 第一个工位定位， 活动挡料销 18 作为粗定距，在落料凸模上装有一个导 正销，利用条料上冲出的 26 的孔作导正销孔进行导正，以此作为条料送进中的精确定距。操作完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销 18上， 并向前推进，靠紧，冲压时凸模上的导正销再做精确定距。落料完成后，由卸料板卸掉卡在凸模上的条料，冲孔废料和落料成品有漏料孔漏出，再继续送进条料进行下次冲裁。 活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移 压过程中的粗定位完成以后，当用导正销作精确定距时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约 用这种方法定距，精确程度可达到 （参考 文献 3， 5， 6） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 25 页 7， 冲压设备的选定 通过 前面 对压力机装模高度、压力中心、冲裁力 等 的校核，选择的开式双柱可倾压力机 力机的主要参数如下： 公称压力： 250块行程： 65块行程次数： 55 次 大闭合高度： 270闭高度调节量： 55大装模高度： 220杆长度： 55作台尺寸（前后）： 370 （左右）： 560板尺寸（厚度孔径）： 50200 柄孔尺寸： 4060身最大可倾角度： 300 （参考 文献 2， 7） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 25 页 8， 模具零件加工工艺 本冲裁级进模的个主要工作零件及相关主要部件，均采用线切割加工，详细过程，见工艺规程卡。 （参考 文献 3， 4） 9， 模具的装配 在装配只前，必须仔细研究图样，根据该模具结构特点和技术要求，确定合理的装配次序和装配方法。此外，还应该检查模具零件的加工质量，如凸，凹模刃口尺寸等，然后按照规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下： 模柄的装配 因为这副模具的模柄是从上模座的下面向上压 入的，所以，在安装凸模固定板和垫板之前，应先把模柄装好。 模柄与上模座的配合要求是 H7/配时，应先在压力机上把模柄压入，再加工定位销钉孔或螺钉孔。然后，把模柄端面突出部分锉平或磨平，安装好模柄后用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。 凸模的装配 凸模与固定板的配合要求为 H7/配时，先在压力机上将凸模压入固定板内，检查凸模的垂直度，然后将固定板的上平面与凸模尾部对齐磨平，为了保持凸磨刃口的锋利，应分别把冲孔凸模和落料凸模的端面磨平。 弹压卸料板的装配 弹压卸料板起压料和卸 料作用。装配时，应保证弹压卸料板与凸模之间有适当的间隙，其装配方法是，将弹压卸料板套和已装入固定板的凸模内，在固定板与卸料板之间垫上平行垫块，并用平行夹板将他们夹紧，然后按照卸料板上的螺孔在固定板上投窝，拆开后钻固定板上的螺钉孔。 凸凹模的预配 装配前仔细检查各凸模形状尺寸及凹模形孔，是否符合图纸要求的尺寸精度、形状。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 25 页 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不符合适应者应重新修磨或更换。 凸模的装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的 形孔中，并挤紧牢固。 装配下模 在下模座上划中心线，按中心线预装凹模、导料板。 在下模座、导料板上，用已加工好的凹模分别确定其螺纹孔位置，分别钻孔。攻丝。 将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧装在一起，并用选定的螺钉紧固，并打入螺栓。 装配上模 在已经装好的下模上放等高铸铁，再在凹模中放入 后将凸模与固定板组合装入凹模。 预装上模座，划出与凸模固定板相应的螺纹孔、销钉孔的位置并钻铰螺纹孔、销钉孔 。 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧。 将卸料板套装在已经装入凸模固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端面约 2 复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉。 安装导正销、当条料过长时，在此工序安装承料板。 进行检查，一般采用切纸法，当检查合适后，打入销钉紧固。 试冲与调试 装机试冲并根据试冲的结果作相应的调整。 冲裁模试冲时常见的问题和调整方法 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 25 页 常见的问题 产生的原因 调整方法 送料不畅通或料被卡死 1， 两导料板之间的尺寸过小或有斜度 2， 凸模与卸料板之间的间隙过大，使搭边翻扭 1， 根据情况锉修或磨或重装 2， 减小凸模与卸料板之间的间隙 制件有毛刺 1， 刃口不锋利或淬火硬度低 2， 配合间隙过大或过小 3， 间隙不均匀使冲孔的一边有显著的带斜角的毛刺 刃磨刀口，使其锋利。调整凸、凹模之间的间隙，使其均匀一致 制件不平 1， 凹模有倒锥度 2， 导正销与预冲孔配合过紧，使制件冲压凹陷 修正凹模 修正导正销，保持导入孔成动配 内孔与外形位置不正，成偏位情况 1， 挡料销位置不正 2， 落料凸模上导正销尺寸 过小 3， 导料板与凹模送料中心线不平行，是孔偏斜 修整凹模 更换导正销 修正导料板 刃口相啃 1， 上模座、下模座、凸模固定板、凹模、垫板等零件安装面不平行 2， 凸模、导柱等零件安装不垂直 3， 卸料板的孔位不正确，使冲孔凸模位移 4， 凸、凹模相对位置没有对正 5， 导柱、导套配合间隙过大，使导向不正 修正有关零件，重新装配上模或下模 重新装配凸模或导柱，保持垂直 修正或更换卸料板 调整凸、凹模，使其对正并保持间隙均匀 更换导柱导套 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 25 页 卸料不正常 1， 弹簧或橡皮的弹力不足 2， 凹模和下模座的漏料孔没有对正，料被堵死而排不出来 3， 由于装配不正确 ，使卸料机构不能动作，如卸料板与凸模配合过紧或卸料板装配后有倾斜的现象而卡紧凸模 更换弹簧或橡胶 修正漏笑孔 修正卸料板 凹模被胀裂 凹模孔有倒锥现象，即上口大，下口小。或凹模刃口深度太长，积存的料数太多，胀力过大 修正凹模刃口，消除倒锥现象或减小凹模刃口长度，是冲下的制件尽快漏下 （参考 文献 3， 10） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 25 页 10，设计总结 这次设计是对三年来学习的一次总结。在指导老师和同学的帮助下，完成了这次设计。 这次设计的主要内容是一套级进模具，其中的 主 要内容是模具刃口尺寸的确定以及制件条料送进时的定位。 当模具的各 种 尺寸形状都确定以后，要依据现实情况如经济效益、厂房生产能力等，对模具个部分进行材料选用。在满足生产出合格制件的情况下，选择经济实惠的材料。 在这次设计过程中，自己更加具体的了解了模具的含义，以及模具设计的步骤与规范，认识到自己的很多不足之处。 通过这次设计使自己的理论和实际的工作相结合，并从中得到很多宝贵的经验，为自己以后的工作和学习做了更好的准备。在此感谢我的指导老师，感谢我的同学。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22 页 共 25 页 附加表格 表 1， 最小搭边值 料厚度 t t = 2形边长L 50件间间隙 面 a 2， 卸料力、推件力和顶件力系数 材料厚度 t/X D 铝，铝合金 ： 卸料力系数 冲孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值 。 表 3，冲裁模初始双面间隙 Z 料 厚度 t/铝 纯铝 4，凹模厚度系数 k mm b 材料厚度 t 材料厚度 t 材料厚度 t 1 13 36 100200 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828