轴用弹性垫圈冲压模设计【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 1 摘要 本文首先分析了冲压技术在社会中的地位和发展前景况，模具要改进的地方以及要向别人借鉴的地方。首先要对所给的设计课题进行分析，要分析模具进行加工的方向，所用的材料及精度是否符合要求。其次在此基础上，提出了冲裁模的总体结构方案，详细的分析了模具的类型及根据生产条件来确定制件的操作，根据出件的容易程度来确定出件方式和卸料方式。当确定了模具的总体结构方案后，对冲裁件的工艺进行计算，计算后就对模具进行总体的结构零件的设计及选择。 本课题取得的结论就是对零件进行工艺性分析 ，提出了 制件的工艺性方案为 级模 ，采用此工艺方案提出了冲件有较好的精度和平整度。根据零件的冲裁工艺方案，采用正装式级进模，采用自动送料，为保证制件采用下出件的方式。对压力中心的计算是提出初选压力机的依据，确定初选的压力机后，对凸模、凹模的刃口进行计算，因主要冲裁件的尺寸精度主要取决于凸模、凹模刃口尺寸及公差的计算，模具的合理间隙也是靠刃口尺寸及其公差来保设计方案仍然有许多不完善的 地方 ，比如还是用半 自动化操作，若要发展此行业就要不断的提高生产效率，降低生产成本，尽量采用全自动化的机器来代替人工并有较高的参考价值和实用价值。 关键词 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 in to of to of of on of of to to s to a of to a Be of a of to in of of is is to of is of to of is to s of a on a; of a of is on to on of of of is on to As of of as or an if we to of of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 绪论 . 1 . 3 作方式 . 4 位方式 . 5 料装置与出件方式 . 5 . 6 寸大小计算 . 6 料的利 用率 . 6 算冲压力 . 7 . 10 孔凸模一 . 10 孔的凸模长度 L . 10 孔凸模二，对应凸凹模的确定 . 11 料时，凸凹刃口尺寸 . 12 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 料板的设计 . 19 . 20 . 21 模座的设计 . 22 . 23 钉 . 23 钉 . 23 致 谢 . 24 参考文献 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 绪论 模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模 具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。 冲压工艺是塑性件，所以有加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工 过程，所以它的生产率且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的扎制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器 、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面 占据十分重要。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本较低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。现代各先进工业化的国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 材 料： 65 板料厚度： t= 生产批量： 大批量生产 任务： 编制冲压工艺方案、设计模具结构 65提高淬透性，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧 化学成份 碳 C ： 硅 锰 硫 S ： 磷 P ： 铬 镍 铜 65度 8 工件结构形状 工件结构形状相对简单， 对称， 尺寸精度 零件图上未注公差为 ，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工的工艺方案分为以下 3种 。 （一）第一种方案：采用单工序逐步加工 1：冲孔、落料单工序模。 2：落料、冲孔单工序模。 特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产率低，工件精度低，很不适合大批量生产。 （二 ） 第二种方案：采用复合模加工成形 特点：生产率高， 工件精度高，但模具制造较复杂，调整维修较麻烦，使用寿命低。 （三）第三种方案：采用 级进 模加工成形。 特点：生产率高，便于实现机械化，自动化，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度低。 根据本零件的设计要求，以及各种方案的特点，决定采用第 三 种方案比较合理 采用级进模 。 模架及其零件的选择 标准冲裁模架主要有两大类：一类是由上、下模座和导柱、导套组成的导柱模模架；另一类是由弹压导板、下模座和导柱、导套组成的导柱模模架。导柱模模架的特点是安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。导柱模架按其导向结构形式 分滑动导向模架和滚动导向模架两种。因滑动导向模架中导柱和导套通过小间隙或无间隙滑动配合，导柱、导套结构简单，加工与装配方便，故应用广泛。采用对角导柱模架的特点是便于横向或纵向送料，由于导柱安装在模具中心对称位置，冲压时可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。分析可知采用对角导柱模架。查国标知对角导柱模架的标准号为 柱的标准号为 规格为 25 150；导套的标准号为 规格为 25 85 38；上模座与下模座的标准由凹模的 周界（凹模的周界由凹模的外形尺寸计算可知），查冷冲模国标可知上模座为 规格为 200 100 35；下模座为 规格为 200 100 40。 操作与定位方式 作方式 因为本产品是 轴用弹性 垫圈 ,则此产品为大批量生产，且此零件的尺寸比较小，则 为了提高生产效益，降低成本，采用自动化操作 ,此操作能更好地控制制件的质量和精度要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 位方式 定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置，根据坯料或工序件的形状、尺寸、精度及模具 的结构形状与生产率要求等选用相应的标准。用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销，导料板、侧压装置、导正销、侧刃等；用于对工序件进行定位的定位零件有定位销、定位板等。此课程设计为级进模设计且采用自动送料装置，则采用固定挡料 板 与导正销配合使用控制送料步矩且使用初始挡料销作为初次冲裁定位，从而达到快速且准确定位的目的。 料装置与出件方式 根据冲裁件材料的性质，工件的尺寸和形状特点确定卸料和出料的结构类型。如：是采用弹卸料还是固定卸料；顶件出料还是漏料出料的形式。在确定卸料、出料的形式时一般是： （ 1）冲裁件料厚在 （ 2）冲裁件要求平整时选用弹压卸料和顶料的形式。 （ 3） 本 级进模冲裁时选用 固定 卸料形式。 冲裁件料厚为 料 65选用 固定 卸料下出料形式以获得平整制件，使零件从下模座板取出。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 寸大小计算 1搭边。 查冷冲压模具设计确定搭边值 a、 b。 当 t=2b 。 2条料的宽度。采用无侧压装置， 所以 00( 2 )B D a Z 。 式中 Z导尺与最宽条料之间的最小间隙 。 条料宽度的单向偏差 ,表的 。 0 0 0 0 . 5( 3 5 . 5 2 2 . 5 0 . 5 ) 4 3B 导尺间距离 A。 2 2 4 3 2 . 5 2 1 4 9A B Z D a Z 料的 利用率 1 100%式中 n 板料（或条料、带料）上实际冲裁的零件数量。 1F 零件的实际面积； 2 L 板料（条料、带料）长度； B 板料（条料、带料）宽度； 若取工件数量 n=20件，则料长为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 0 1 9 2 2 0 3 5 . 5 1 9 2 2 2 7 5 2 ( )L D b b m m 取 L=752以条料的规格为 752 料的利用率为 1 100% 单排利用率高 选择单排 如下图所示 算冲压力 冲裁力公式为 孔 落式中 F 冲裁力 冲孔冲裁力 落料冲裁力 1：冲孔冲裁力 孔 孔式中 K 系数 查表取 K=孔 冲孔周长 L 2 2 . 5 2 9 . 5 2 3 . 2 3 1 1 4 . 8 孔t 材料厚度 t= 材料抗剪强度， 模具设计与制造简明手册 65 =600 所以， K L t 1 . 3 1 1 4 . 8 1 . 2 6 0 0 1 0 7 4 5 3 ( ) 1 0 7 . 5 ( )F N F K N 孔 孔 孔 取2：落料冲裁力 L t落 落式中 落料周长 3 5 . 5 2 3 . 2 3 1 1 7 . 9 ( )L m m 落所以 1 . 3 1 1 7 . 9 1 . 2 6 0 0 1 1 0 3 5 4 ( ) 1 1 0 . 4 ( )F K L t N F K N 落 落 落 取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 3：卸料力x 落式中 卸料系数，查表取 0 . 0 4 0 . 0 5取以 F 0 . 0 5 1 1 0 . 4 5 . 5 2 x 落 （ K ）。 4：推料力 nt 孔式中 推料系数 查表取n 同时卡在凹模洞孔内的件数 n=3 所以 F 0 . 0 5 5 1 0 7 . 5 3 1 7 . 8 ( ) n K N t 孔5：顶件力 F孔 落 ）式中 顶件系数 查表取以d ( F 0 . 0 6 (1 0 7 . 5 1 1 0 . 4 ) 1 3 . 0 8 ( ) F K N 孔 落 ）6：模具总压力 冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺的总和，即大于总的冲压力。根据模具结构不同，计算公式不同。 （ 当 采 用 弹 性 卸 料 装 置 和 下 出 料 方 式 的 冲 裁 模 为 ）F F 1 0 7 . 5 1 1 7 . 9 5 . 5 2 1 7 . 8 2 4 8 . 7 2 ( ) F K N 总 孔 落 初选压力机 根据 2 4 8 . 7 2 ( )F K N总， 选公称压力为的 250压力机。 初选型号 2型号 列压力机参数 基本参数名称 单位 号 2323232323232321称力 3 100 160 200 250 350 400 630 800 125 滑块行程 S 5 35 45 55 70 65 100 100 100 120 130 行程次数 快速 00 170 145 125 125 低速 55 50 450 40 40 38 封闭高度 20 150 180 220 250 260 250 280 380 380 480 连杆调节量 5 30 35 45 45 55 66 60 80 80 100 滑块中心至机身距离 (深 0 110 130 160 160 200 210 210 310 310 380 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 喉 ) 滑块底面尺寸 左右 00 140 170 200 200 250 242 242 400 400 430 前后 0 120 150 180 180 220 220 220 360 360 370 模柄孔尺寸 直径 5 30 30 40 40 40 50 50 50 50 50 深度 0 55 55 60 60 60 70 70 70 70 70 工作台板厚度 h3 0 30 35 40 40 50 60 60 80 80 100 倾斜角 5 25 25 30 30 15 15 15 30 工作台离地面距离 00 750 730 750 750 800 800 850 8750 850 850 外形尺寸 前后 70 780 900 1150 1150 1345 1550 1550 1958 1920 2320 左右 34 620 665 847 847 950 1140 1140 1500 1500 1735 高 310 1503 1658 1910 1940 2130 2280 2310 2868 2650 3110 电动机功率 1量 94 400 576 1055 1150 1800 2450 2600 5500 5200 9800 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 孔凸模 一 查模具设计与制造手册 根据所冲孔的大小为 冲孔凸模 图中的圆凸模被放大四倍 孔的凸模长度 L 1 2 3L h h h h 式中 L 凸模长度 1h 凸模固定板厚度 1 16h 厚度为落料凹模的 2h 固定卸 料板厚度 2h=15h 导料板 厚度 3h6文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 h 增加长度 h 27形凸模与固定板连接为压入式 6 孔 凸模二 ，对应凸凹模的确定 由冲压模具设计查得90=附表一） 公称尺寸 凸模偏差p凹模偏差d 18 1830 3080 80120 120180 180260 260360 360500 500 上表知第二次冲孔d=p= =表知系数 x =d+p=此 可以调整如下： m a x m i 4 ( ) 0 . 4 0 . 0 3 6 0 . 0 1 4p 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 m a x m i 6 ( ) 0 . 6 0 . 0 3 6 0 . 0 2 1d x ） 0p=（ d=（pd+d=（ 中：pd，d 冲孔时凸凹模直径 料时，凸凹刃口尺寸 落料时，由于零件尺寸要求不高，为提高模具寿命，采取大间隙值， m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 凸模材料：根据以上分析及国标选取凸模材料为 处理硬度为 58 62部回火 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 凹模的厚度 H=( 39= 垂直送料方向的 凹模宽度 B=s+（ 4） H=39+（ 4） ( 在此取 H=20， B=100 送料方向的凹模长度 L=122 42= 根据计算的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模 , 查国标 B H=200 100 20。由于采用下出件形式取料，则采用直筒式且带有一定锥度的刃口凹模。为了保证螺孔间、螺孔与销钉孔之间的强度和模具的寿命，一般孔与孔之间的距离根据表可知销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5，螺纹孔与凹模刃口间的距离大于 14纹孔与模板边界距离大于 8图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 凸模固定板的作用是将凸模固定在上模座正确位置上 ,凸 模固定板为矩形或圆形板件，固定板与凸模为 H7/7/装后应将凸模端面与固定板一起磨平，其外形尺寸与凹模一致，其厚度为落料凹模的 国标 H=16，则其规格为 200 100 16。一般孔与孔之间的距离根据表可知销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5，螺纹孔与凹模刃口间的距离大于 14纹孔与模板边界距离大于 8 如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被压挤损伤，垫板的外形尺寸与凸 模固定板和凹模板相同，厚度可以取 3 10，查国标=8，则其规格为 200 100 8。一般孔与孔之间的距离根据表可知销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5，螺纹孔与凹模刃口间的距离大于 14纹孔与模板边界距离大于 8与孔之间的距离不能太近，这样会影响模具的寿命，并影响其刚度和强度。安装垫板的时候要考虑孔与孔之间的刃口配合。 其结构如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 1橡胶的形状及数量 由于橡胶允许承受的载荷较大，安装灵活方便，因而是 冲裁模中常见的弹性元件。然而弹性元件还有弹簧，但是使用弹簧时，其中径较大使得安装空间不足，则我在此选择使用橡胶元件而不用弹簧元件。在冲裁中用于卸料的橡胶有聚氨脂橡胶和合成橡胶，其中聚氨脂橡胶性能比合成橡胶优异，所以采用聚氨脂橡胶，形状为圆柱橡胶，数量为 n=4。 2承受预压力 为了保证卸料正常工作，应使用橡胶的预压力 于或等于卸料力卸 卸F；每块橡胶承受的预压力为 / 5 5 2 0 / 4 1 3 8 0 n N 卸 （ N） 3确定橡胶的截面尺寸 A 取压缩量 F=20%H=表得 p =3由 A=p =1380 3 460 （ 2） 4确定橡胶的截面尺寸 假如选用直径为 10的卸料螺钉，取橡胶上螺钉过孔的直径 d=，则橡胶的外径 4/)( 22 得 D= 2d + 4A/ = 21 0 . 5 4 4 6 0 3 . 1 4 2 6 . 4 （ ） 为了保证足够的卸料力， 查表 可取 D=32。 5橡胶的高度 查表 知外径 D=32，内径 d=5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 固定挡料销 B/下图方式定位，挡料销与导正销的中心距为 , 3 5 . 5 1 00 . 1 3 7 . 5 0 . 1 2 4 . 3 522 2 4 . 8 6 5 . 5 1 9 . 4 6e 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 料板的设计 卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸， H=15 ， 卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚确定取 表 3轮廓尺寸为 00 100 15，一般孔与孔之间的距离根据表可知销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5，螺纹孔与凹模刃口间的距离大于14纹孔与模板边界距离大于 8与孔之间的距离不能太近，这样会影响模具的寿命，并影响其刚度和强度。其结构如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 因模架上模座较厚且是小中型的冲模，生产中最为常见，所以采用压入式模柄，它与上模座孔以 H7/所选的压力机知道可知压力机滑块上模柄孔的尺寸 为 32，查冲压模标准为 90 其结构如图所示： （配钻基本尺寸为 6，极限偏差 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 初选的压力机为 核压力机的强度： 计算得模具的闭合高度为 165，选择压力机时，必须使模具介于压力机的最大的装模高度与最小的装模高度之间，一般应满足（ H（ +10， =55最大闭合高度， 最小闭合高度，查表知1H=65 ， 260， 26005； （ 26090； （ +10=（ 205+10=150； 因为 190 165 150 , 所以所选的压力机符合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 模座的设计 上、下模座的作用是直接或间接地安 装冲模的所有零件，并分别与压力机的滑块和工作台连接，以传递压力。因此，上、下模座的强度和刚度是主要考虑的问题。模座的外形尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定。 上模座与下模座的标准由凹模的周界（凹模的周界由凹模的外形尺寸计算可知），查冷冲模国标可知上模座为 规格为 200 100 35；下模座为规格为 200 100 40。 其 上模座 结构如图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 钉 承料板固定螺钉（数量： 2） 查国家标准得： 10 2000 凸模板固定螺钉（数量： 4） 查国家标准得： 60 2000 卸料螺钉（数量： 4） 查国家标准得： 72 81 导料板固定螺钉（数量： 4） 查国家标准得： 40 2000 凹模板固定螺钉（数量： 4） 查国家标准得： 40 2000 钉 上模固定销钉（数量： 2） 查国家标准得： 6 40 导料板固定销钉