多凸模落料冲裁复合模设计【圆形四孔垫圈垫片】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 1 落料冲裁复合模 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 2 目 录 1 分析零件的工艺性 4 2 主要工艺参数的计算 5 确定排样、裁板方案 5 计算工艺力、初选设备 5 计算工艺力 5 （ 1）落料力 5 （ 2）冲孔力 6 （ 3）卸料力 6 （ 4）推件力 7 初选压力机 7 计算压力中心 7 算凸、凹模刃口尺寸及公差 7 3 模具的结构设计 10 模具结构形式的选择 10 模架的选用 10 模具的闭合高度 11 模具工作部分尺寸计算 11 凹模 11 冲大孔凸模 12 冲小孔凸模 13 凸凹模 14 4 模具的整体安装 16 模具的总装配 16 模具零件 17 5 选定冲压设备 18 6 模具的装配 19 复合模的装配 19 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 3 凸、凹模间隙的调整 19 7 重要零件的加工工艺过程编制 20 结论 23 参考文献 24 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 4 1 分析零件的工艺性 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料 冲压加工工序 必要的辅助工序 质量检验 组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。 该零件如图 状简单、对称，精度要求不高，符合冲裁的工艺要求，并且采用一次冲裁即可完成零件的加工，故采用多凸模单工序冲裁模进行加工。 图 件图 该零件结构较简单、形状对称，完全由圆弧和直线组成，利用普通冲裁方法可以达到零件图样要求。零件材料为 45 号钢，材料厚度为 2材料具有良好的结构强度和塑性，其冲裁加工性较好。该零件的冲裁性较好，可以冲裁加工，适于大批大量。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 5 2 主要工艺参数的计算 确定排样、裁板方案 加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的 60% 80%之多。因此，材料利用率每提高 1%，则可以使冲件的成本降低 在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。 由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与 所用板料的总面积的百分比来作为衡量排样合理性的指标。排样如图 图 计算工艺力、初选设备 计算工艺力 （ 1） 落料力 平刃凸模落料力的计算 公式为 式中 P 冲裁力（ N） L 冲件的周边长度（ t 板料厚度（ 材料的抗冲剪强度（ K 修正系数。它与冲裁间隙、冲件形状、冲裁速度、板料厚度、润滑情况等多种因素有关。其影响范围的最小值和最 大值在（ 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 6 般 k 取为 在实际应用中，抗冲剪强度 的值一般取材料抗拉强度b的 便于估算，通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度b的 80%。即 b 此，该冲件的落料力的计算公式为 0 = 2） 冲孔力 冲孔力可按下式计算： 中 冲F 冲孔 力（ N） L 冲件的内轮廓长度（ t 板料厚度（ b 材料的抗拉强度（ 因此，该零件的冲大孔冲孔力为： =195936N 该零件的冲小孔冲孔力为： = 3） 卸料力 一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件 形状尺寸以及润滑情况等。所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算： 卸料力 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 7 卸 中 F 冲裁力 (N) 1K 顶件力及卸料力系数，其值可查表，这里取 1K 为 因此 0 0 7 96 2 6 9 9 5 卸 （ 4） 推件力 将卡在 凹模中的材料逆着冲裁力方向顶出所需要的力称为推件力。根据 书上公式 1推件力为： 3 4 6 9 9 2K 推件力系数，其值可查表 1 2K 为 初选压力机 压力机吨位 的大小的选择，首先要以冲压工艺所需的变形力为前提。要求设备的名义压力要大于所需的变形力，而且还要有一定的力量储备，以防万一。从提高设备的工作刚度、冲压零件的精度及延长设备的寿命的观点出发，要求设备容量有较大的剩余。 故总冲压力 冲推卸落 95936 = 应选的压力机公称压力 公称压力为： 此初选开式曲柄压力机 160。 计算压力中心 本零件为对称几何体 ,其压力中心就在它的圆心处，不必计算它的压力中心。 计算凸、凹模刃口尺寸及公差 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 8 冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁间隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确确定刃口部分的尺寸是 相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑以下原则：落料件的尺寸取决于凹模的磨损，冲裁件的尺寸取决于凸模尺寸。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后变大的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减少的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较大的数值。这样，在凸模磨损到一定程度的情况下，任能冲出合格的零件。在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙数值。 采用凸凹模分别加工，凸凹模分别加工是指在凸 模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸凹模刃口尺寸及公差保证，这样就需要分别计算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并标注在凸凹模设计图样上，这样加工方法具有互换性，便于成批制造，主要用于简单，规范形状（图形，方法或矩形）的冲件。 1）落料时，因为落料件表面尺寸与凹模刃口尺寸相等或基本一致，应该先确定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸为基准，又因为落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为了保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故凹模基本尺寸应该取落料件尺寸公差范围内的较小尺寸，落料凸模的基本尺 寸则是凹模基本尺寸上减去最小合理间隙。 d 0)( m 2( 式中 落料凸模最大直径（ 落料凹模最大直径（ D 工件允许最大尺寸（ 冲裁工件要求的公差 X 系数，为避免多数冲裁件尺寸都偏向于极限尺寸，此处可取X= 对于未标注公差可按 计算，根据教材上表 1得，冲裁模刃口双面间隙： 6 2 0.0 m a xm i n d 、 p 凹、凸模制造偏差，这里可以按 落料刃口最大尺寸计算 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 9 凸模制造公差按 精度选取，得落料尺寸 ，查表得 4 3 凹凸 校核间隙： 凸 +凹 Z 条件，但相差不大，可作如下调整： )(4.0 m i nm a x 凸 = )(i nm a x 凹 则 0)(= =m i n)( = = 2）冲孔时，对于冲大孔 孔， 凹凸 ， 按 精度选取，查附表 4 得： 校核间隙： 凸 +凹Z ，满足条件，故可以采用凸模与凹模配合加工方法，因数由表 2得， ，则为： 0)(凸凸 ）（凹凹 0m i n)( ）（ 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 10 冲孔时，对于冲小孔 孔， 凹凸 ， 按 精度选取，查附表 4 得： 校核间隙： 凸 +凹Z ，满足条件，故可以采用凸模与凹模配合加工方法，因数由表 2得， ，则为： 0)(凸凸 ）（凹凹 0m i n)( ）（ 模具的结构设计 模具结构形式的选择 模架的选用 本设计采用落料、冲孔复合模，首先要考虑落料凸模 的壁厚是否过薄。本次设计中凸凹模的最小壁厚为 满足钢材最小壁厚 的要求能够保证足够的强度，故采用复合模。 模具采用正装式，设有弹性卸料装置的弹性顶件装置。这种结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产效率高，缺点是弹性卸料板使模具的结构变复杂 ,要简化可以采用刚性卸料板。 从生产量和方便操作以及具体规格方面考虑， 选择后则导柱模架，由凹模外形尺寸 200250 ，（ 1990）在按其标准选择具体结构尺寸如下 上模板 45283340 模板 50283340 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 11 导 柱 19528 20钢 导 套 4210028 20钢 凸缘模柄 8560 模具闭合高度 255 200 模具的闭合高度 所谓的模具的闭合高度 H 是指模具在最低工作位置时，上下模座之间的距离，它应与压力机的装模高度相适应。 模具的实际闭合高度，一般为： 冲头进入凹模深度下模板厚度凹模厚度冲头长度垫板厚度上模板厚度模H 副模具使用上垫板厚度为 8模固定板厚度为 12果凸凹模的长度设计为 140模设计为 70闭合高度为： 375 0850 模具工作部分尺寸计算 凹模 凹模采用矩形板结构和直接通过螺钉、销钉与下模座固定的固定方式。因生产的批量大，考虑凹模的磨损和保证零件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度4 ，漏料部分沿刃口轮廓适当扩大（为便于加工，落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的形状，如凹模图）。凹模轮廓尺寸计算如下： 凹模厚度 凹模壁厚 根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相近的凹模板，其尺寸为2250 凹模的材料选用 工作部分热处理淬硬 0 。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 12 图 模 冲大孔凸模 冲大孔凸模的材料选用 作部分热处理淬硬 0 ，数量为 1个。该冲大孔凸模为圆形，为保证刃口与装合部分的同轴度要求，车削与磨削均以中心孔定位。工作端面的中心孔待外圆磨削完成后切掉，并保证冲孔凸模长度。在安装过程中应用油石仔细打磨固定板、安装面螺 孔倒角并去毛刺，保证冲头底平面与固定板底平面齐平，继而将冲头压入固定板内。如图 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 13 图 大孔凸模 冲小孔凸模 冲小孔凸模的材料选用 作 部分热处理淬硬 0 ，数量为 4个。该冲小孔凸模为圆形，为保证刃口与装合部分的同轴度要求，车削与磨削均以中心孔定位。工作端面的中心孔待外圆磨削完成后切掉，并保证冲孔凸模长度。在安装过程中应用油石仔细打磨固定板、安装面螺孔倒角并去毛刺，保证冲头底平面与固定板底平面齐平，继而将冲头压入固定板内。如图 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 14 图 小孔凸 模 凸凹模 该复合模中的凸凹模是主要工作零件，其外形作为落料凸模内形又作为拉深凹模，并且内、外形刃口部分都为非圆形，为便于凸凹模与凸模固定板的配合，凸凹模的安装部分设计成便于加工的长圆形，通过螺钉紧固在凸模固定板上，并用销钉定位。如图 凹模的自由长度为： L=凸模固定板厚度 +卸料板厚度 +材料厚度 +凸凹模工作高度 =30+20+2+140=192 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 15 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 16 图 凹模 4 模具的 整体安装 模具的总装配 由以上的设计计算，并经绘图设计，该工件多凸模单工序冲裁模装配图如图 5 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 17 图 体装配图 模具零件 该模具的主要零部件在模具的结构设计中已经进行了仔细的设计，其余的非标准的零件可以根据需要按国标选取使用。所有零件的明细表见表 表 4多凸模单工序冲裁模零件表 件号 名 称 数量 材 料 标 准 1 下模座 1 B/ 导柱 2 20 凸凹模固定板 1 45 4 弹簧 2 655 卸料螺钉 2 45 卸料板 1 45 7 凹模 1 导套 2 20 9 上模座 1 B/0 紧固螺钉 8 45 11 螺 钉 4 45 12 模柄 1 B/文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 18 13 打料杆 1 45 14 推板 1 45 15 推杆 4 45 6 垫板 1 45 17 圆柱销 2 20 18 凸模固定板 1 45 19 冲小孔凸模 4 20 冲大孔凸模 1 21 推件块 1 45 22 凸凹模 1 23 挡料销 1 45 4 导料销 2 B/ 选定冲压设备 冲压设备选择是冲压工艺过程设计的一项重要内容，它直接关系到设备的安全和使用的合理，同时也关系到冲压工艺过程的顺利完成及产品质量、零件精度、生产效率、模具寿命、板料的性能与规格、成本的高低等一系列重要问题。 在 前面的设计中，我们已经对冲压设备的吨位以及闭合高度等参数进行了确定。这里根据前面所算出来的各项数据。查表选择 压力机，确定选用开式曲柄压力机 60，其主要具体参数如下 : 公称压力 1600块行程 160大封闭高度 450闭高度调节量 130作台尺寸 710 1120孔尺寸 70 80柱间距离 530文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 19 6 模具的装配 组件的装配 1）凸凹模与固定板的装配 装配时将固定板置于等高垫块上，将凸模放入安装孔内，在压力机上慢慢压入，边检验凸模垂直度。压入后用凿子和锤子将凸模端面铆合，然后在磨床上将其端面磨平。为保持凸模刃口锋利，以固定板支撑板定位，磨削凸模工作端面。 2）模柄的装配 装配前要检查模柄和上模座配合部位的尺寸精度和表面粗糙度，并检验模座安装面与平面的垂直度。装配时将上模座平放在压力机上，将模柄台阶面与安装孔台阶 面接触为止。合格后，加入骑缝销孔，安装骑缝销，最后磨平端面。 凸、凹模间隙的调整 冲模中凸、凹模之间的间隙大小及其均匀程度是直接影响冲件质量和模具使用寿命的主要因素之一，因此，在制造冲模时，必须要保证凸、凹模间隙的大小及均匀一致性。通常，凸、凹模间隙的大小是根据设计要求在凸、凹模加工时保证，而凸、凹模之间间隙的均匀性则是在模具装配时保证的。 冲模装配时调整凸、凹模间隙的方法很多，需根据冲模的结构特点、间隙值的大小和装配条件来确定。这里用垫片法来调整。 垫片法是利用厚度与凸、凹模单面间隙相等的 垫片来调整间隙，是简便而常用的一种方法。其方法如下： 按图样要求组装上模与下模，其中一般上模只用螺钉稍微拧紧，下模用螺钉和销钉紧固。 在凹模刃口四周垫入厚薄均匀、厚度等于凸、凹模单面间隙的垫片（金属片或纸片），再将上、下模合模，使凸模进入响应的凹模孔内，并用等高垫铁垫起。 观察凸模能否顺利进入凹模，并与垫片能否有良好的接触。若在某方向上与垫片接触的松紧程度相差较大，表明间隙不均匀，这时可用手锤轻轻敲打凸模固定板，使之调整到凸模在各方向与凹模孔内碘片的松紧程度一致为止。 调整合适后，在将上模用螺钉紧固 ，并配装销钉孔，打入定位销。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 20 7 重要零件的加工工艺过程编制 在机械制造中，采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，再将这些零件装配成机器。为了使上述制造过程满足“优质、高产、低成本”的要求，首先要指定零件的机械加工工艺规程和机器的装配工艺规程，然后按照所制订的工艺规程来进行机械加工和装配。由于零件的工艺过程可以是多种多样的，工艺人员的任务是从现有生产条件出发，制订出一个切合实际的最优工艺过程，并将其有关内容用文件的形式规定下来。规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。 机械加工工艺规程是指导生产的主要技术文件。按照工艺规程进行生产，才能保证达到产品质量、生产率和经济性的要求。合理的工艺规程在编制后应要满足下述要求： 且要减少或不再采用其他加工方法加工。 命要长。 可能采用生产机械化与自动化。 需材料要少，成本要低廉。 到安全生产。 且尺寸精度要高，表面质量要好。 不高的工人生产，以降低成本。 制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，以最低的成本，按计划规定的速度，可靠地加工出图纸要求的零件。在编制工艺规程时，应注意以下几个问题： 在编制工艺规程时，应尽量采用新工艺、新技术、先进设备和新材料，以获得较高的生产率，但不应加大操作工人的劳动强度，而应依靠设备的先进性来保证。 在一定的生产条件下，可能有几种能保证零件技术要求的加工工艺方案，此时应全面考虑，应根据工序数量、机械加工难易程度、通过核算或分析选择 经济效益最佳的加工方案，以使零件减少工序及降低成本。同时，加工精度要求不高的零件，尽量不使用高精度的加工设备。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 21 在编制工艺规程时，必须保证操作人员有良好而安全的工作条件，并保证所加工的零件的质量合格及减轻工人的劳动强度。 本设计选用冲小孔凸模来编制其加工工艺过程。冲小孔凸模材料采用 小孔凸模结构如图 8示。该冲孔凸模为圆形，为保证刃口与装合部分的同轴度要求，车削与磨削均以中心孔定位。工作端面的中心孔待外圆磨削完成后切掉，并保证冲孔凸模长度。冲孔凸模的制造工艺过 程见表 8示。 图 冲小孔凸模 表 7 加工工艺过程表 工 序 号 工序