Φ30单耳止动垫圈的冲压模具设计

摘 要在 制 造 业 里 面 ， 运 用 最 广 泛 的 当 属 模 具 行 业 了 ， 而 模 具 里 面 的 冲 压 模 具 ， 又 是使 用 很 广 泛 的 一 种 。 这 样 的 冲 压 模 具 制 造 ， 在 金 属 方 面 的 生 产 运 用 到 很 多 ， 大 到 各种 大 型 机 器 ， 建 筑 用 材 ， 小 到 汽 车 钣 金 ， 身 边 的 金 属 用 品 ， 都 离 不 开 冲 压 模 具 的 制造 。 冲 压 模 具 从 生 产 优 势 上 来 看 ， 它 的 操 作 很 简 单 ， 只 需 要 工 人 做 机 械 式 的 重 复 劳动 就 可 以 完 成 整 个 产 品 的 加 工 了 ， 而 且 精 度 也 比 较 高 ， 对 尺 寸 要 求 不 严 格 的 产 品 ，一 般 经 过 冲 压 工 艺 加 工 完 后 就 可 以 直 接 使 用 了 。 我 这 次 的 毕 业 设 计 课 题 就 是 对 30单耳止动垫圈的冲压模具设计与制造。我需要对这个冲裁件进行结构分析，然后对它做一个冲压工艺，确定模具类型，然后就要对模具的结构进行计算了。最后用三维软件绘制出冲压模具的整体效果图。关键词：设计；工艺分析；冲压模具；结构计算AbstractIn the manufacturing industry, the most widely used mold industry is, and the stamping die inside the mold is widely used. This kind of stamping die manufacturing, in the production of metal in a lot of use, large to a variety of large machines, building materials, small to automobile sheet metal, metal supplies around, can not be separated from the manufacture of stamping die. Stamping die from the production advantages, its operation is very simple, only need workers to do mechanical duplication of labor can complete the whole product processing, and the precision is high, the size requirements are not strict products, after the process of stamping process can be used directly. My graduation project is the design and manufacture of the stamping die for the 30 single ear washers. I need to make a structural analysis of the blanking piece, and then make a stamping process to determine the type of the die and then calculate the structure of the die. Finally, the overall effect diagram of stamping die is drawn with 3D software.Key words: design; process analysis; stamping die; structural calculation目 录1 冲载件的工艺性分析 .51.1 冲载件 .51.1.1 材料的选择 .51.1.2 零件的结构分析 .51.2 冲载模的选择 .52 冲载工艺设计 .72.1 排样方式的确定及计算 .72.1.1 搭边值的确定 .72.1.2 确定排料方向 .72.2 复合模压力中心的建立 .82.3 冲载力的计算 .82.4 压力机的选择 .93 复合模设计 .113.1 凸、凹刃口尺寸计算 .114 复合模主要零件设计 .124.1 复合模模架的设计 .124.2 复合模模柄的设计 .134.3 复合模垫板的设计 .134.4 凸模固定板的设计 .144.5 弹性卸料板设计 .144.6 导料板的设计 .144.7 标准圆柱销和内六角圆柱螺钉的选择 .154.8 复合模导柱和导套的选择 .155 复合模零件材料的选择 .175.1 复合模凸模选材 .175.2 复合模凹模选材 .175.3 复合模上、下模座选材 .175.4 复合模导柱和导套选材 .185.5 复合模其他零件的选材 .185.5.1 复合模垫板、导料板和卸料板选材 .185.5.2 复合模凸模固定板选材 .196 复合模的 UG 建模和 autoCAD 制图 .20总结 .21谢 辞 .22参考文献 .23引言我 在 这 次 的 毕 业 设 计 里 ， 将 要 发 挥 我 大 学 四 年 所 学 到 的 所 有 知 识 ， 来 努 力 完 成这 次 意 义 非 凡 的 毕 业 设 计 ， 我 的 毕 业 设 计 课 题 是 30单耳止动垫圈的冲压模具设计。我将要从冲压工艺、模具结构设计、标准件的选型几个方面来完成此次设计内容。我 国 现 在 的 冲 压 模 具 的 发 展 已 经 相 对 比 较 成 熟 了 ， 对 大 部 分 的 冲 压 产 品 都 可 以确 保 精 度 的 前 提 下 加 工 出 来 。 但 是 对 一 些 尺 寸 精 度 要 求 很 高 的 产 品 ， 就 不 能 够 加 工出 满 意 效 果 的 产 品 了 ， 对 高 精 度 的 产 品 冲 压 加 工 这 方 面 ， 还 有 待 提 高 ， 和 国 际 水 平有 着 一 大 段 的 距 离 需 要 追 赶 。 尽 管 如 此 ， 我 国 的 冲 压 模 具 企 业 的 经 济 发 展 在 全 世 界的 发 展 中 ， 还 是 占 有 很 大 的 地 位 的 。 s我 国 当 前 对 模 具 的 研 究 设 计 需 要 向 着 创 新 化 ， 高 水 准 ， 更 高 要 求 的 方 面 发 展 ，不 能 止 步 不 前 ， 原 地 踏 步 只 顾 眼 前 的 利 益 。 应 该 放 眼 远 方 ， 努 力 提 高 我 国 的 高 精 度冲 压 模 具 发 展 的 水 平 。 尽 早 和 国 际 接 轨 。1 冲载件的工艺性分析1.1 冲载件1.1.1 材料的选择我这次设计的零件是 30 单耳止动垫圈，对该零件的材料选择我先查阅了机械设计手册里对于冷冲压零件材料的推荐分析后选择的是 A2 材料，也就是平时常见的 304不锈钢。根据手册里的参考，对 304 不锈钢的抗拉强度可知是 350Mpa 左右。1.1.2 零件的结构分析根据上面提供的零件图纸可以知道我这次设计的 30 单耳止动垫圈结构是比较简单的，而且零件的内孔和边缘的距离远远大于冲压模具凹凸模要求的最小壁厚，所以可以被冲压模具加工的。1.2 冲载模的选择冲压模具有多种类型的，根据被冲压的零件结构来选择合适的冲压模具结构，可以保证最大化的生产效率和利润。一般常见的冲压模具结构有单工序模具，复合模具还有复合模。我这个零件的结构很简单，只需要冲孔和落料 2 个冲压工序就可以完成冲裁了，所以这里我打算选择设计一款复合模来完成该零件的冲压工艺。复合模的结构原理是在模具冲压机的一次冲裁过程当中，模具可以在同一个位置上就能够完成完成多个工序，这样的模具结构可以至采用一副模具就能够完成需要多个工序完成加工的零件了。而且复合模加工零件的时候，因为在同一个模具上，可以保证零件的位置精度，这样的优势对我这个零件的生产，有很大的好处，不仅节省成本， 能提高工作效率。2 冲载工艺设计2.1 排样方式的确定及计算在条料进入冲压模具的时候，需要按一定的冲压工序排列进入模具，这样的排列就是排样。一个合理的排样方案能够减少生产成本，对产品的质量也有保证，排样的科学规划还能提高模具的使用寿命。因为我在这里必须认真的仔细的对该冲裁件的排样方案做设计才可以。2.1.1 搭边值的确定搭边值就是排样图里冲裁零件和条料边缘还有零件和零件之间的距离，在确定搭边值的时候，需要对条料在被冲裁时候的强度考虑充分，还要预防被冲裁出来的零件报废，尺寸要求不达标等情况发生。所以对搭边值的选择也有严格的要求。2.1.2 确定排料方向我分析完我这个冲裁件以后，根据我这个冲裁件的结构，我初步确定横向排样的布局方式，如下图所示。冲载件排样2.2 复合模压力中心的建立压力机带动模具上模座冲裁条料的时候，对条料有一个冲裁力，这个力会有一个中心点，这就叫压力中心。压力中心的位置也是由讲究的，不可以随便选择。压力中心的正确选择不仅可以确保工件重才出来的高质量，还能防止模具的磨损，提高模具的使用寿命。我根据相关资料里的对压力中心的解析法来确定我这个零件的压力中心位置，如图所示：2.3 冲载力的计算冲裁力的正确设定，对产品的加工质量有直接的影响因素，也是设计模具的时候 考虑到的问题。冲裁力包括了冲孔力还有落料力。而且在模具做冲裁工作的时候，冲裁力也在不停的改变。下面我简单的对我设计的这套模具的冲裁力计算分析一下。我这套模具的冲模使用了刚性卸装置和自然漏料方式，那么它们的总冲压力为： TF总 21式中 F1-落料时的冲裁力F2-冲孔时的冲裁力由公式 bKLtF式中： 冲裁件周边长度L材料厚度 mmt材料抗剪强度b系数 一般取 1.3K落料时的冲裁力 bLtF3.1冲裁件周长 mL 83.020720142材料厚度 .t材料抗剪强度 Mpa3故 bLtF.1 N18.0634.1830冲孔时的冲裁力bLtF.2NLtFb 4.2930343.1.1 所以 58201N推件力NFnKTT 87.4620518.21035.4冲裁工艺总力 总t总 7681032.4 压力机的选择在选择压力机型号的时候，需要选择对冲裁件的冲裁力合适的压力机才行，如果选的吨位大了，就会浪费资源，如果选择的吨位小呢，就会无法冲裁条料，影响生产效率。我这里根据上文计算的冲裁