模具设计说明书.wps

目 录目 录 第一部分 任务书.3 第二部分 设计说明书.4 落料 1.冲压件工艺分析4 2.冲压件工艺方案确定5 3.零件工艺计算5 3.1 刃口尺寸计算.5 3.2 排样计算.6 3.3 冲裁力的计算.8 4 冲压设备的选用9 5 模具零部件结构的确定9 5.1 凹模周界尺寸大小9 6 模具零件图错误：引用源未找到 6.1 模柄错误：引用源未找到 6.2 凸模错误：引用源未找到 6.3 导料板错误：引用源未找到 6.4 凹模固定板错误：引用源未找到 6.5 凹模15 6.6 卸料板.,16 7 总装图错误：引用源未找到 冲孔 1.冲压件工艺性分析.19 2.冲压工艺方案的确定19 3.主要设计计算19 3.1 冲压力的计算.19 3.2 工作零件刃口尺寸计算.20 3.3 鞋料装置中弹性元件的设计.20 4. 模具总体设计21 4.1 模具类型的选择.21 4.2 定位方式的选择.21 4.3 卸料出件方式的选择.21 5. 主要零部件设计.21 5.1 主要零件的结构设计.21 5.2 定位零件的设计.21 5.3 导料板的设计21 5.4 卸料板设计.22 5.5 其他零部件设计.22 6冲压设备的选定 26 7模具总装图 26 第三部分 冷冲压工艺卡片.27 第四部分 致谢信.28 第五部分 参考文献.错误：引用源未找到 2 第一部分 设计任务书 第一部分 设计任务书 第二部分 设计说明书 第二部分 设计说明书 链板冲孔、落料单工序模设计详解 落料 落料 工件名称：链板 材料：q235 材料厚度：3mm 生产批量：中批 工件简图：如下图1-1 所示 图1-1 零件图 3 1.冲压件工艺分析冲压件工艺分析 （1）材料分析 q235 是屈服强度不小于235mp 的碳素工具钢，冲压性能较好。 （2）结构分析 该零件形状简单，是由圆弧和直线组成的,零件结构简单，为中 心对称件，对冲裁较为有利。 （3)精度分析 零件上有 2 个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求属 于 it11 级，所以普通冲裁可以满足零件的精度要求。对于一个未注 公差尺寸，应按照it14 级查得公差为 150.21mm。 2.工艺方案的确定工艺方案的确定 该零件形状简单，工艺性良好，并且只需一次落料即可，所以采 用单工序落料模进行冲压加工较为合适。 3.零件工艺计算零件工艺计算 3.1 刃口尺寸计算刃口尺寸计算 该模具为单工序落料模，外形尺寸公差按it11 级计算。 落 70mm外形料的凸、凹模刃口尺寸如下： 由 da =(dmax - x)0+a 4 dt =(da - zmin)t0 查表 3-5、表 3-6 和表3-7 得： zmax =0.640mm zmin = =0.460mm t=0.025mm a=0.035mm x=0.75 校核间隙 因为 zmax zmin =（0.640-0.460）mm =0.180mm | |t| + | + |a| =| =(0.035+0.025) mm =0.060mm 图1-2 零件可能的排样图 1裁成宽75mm、长 2000mm 的条料，则一张板料能出的零件总个数为： 1000/752000/32.2=828 2裁成宽75mm、长 1000mm 的条料，则一张板料能出的零件总个数为： 2000/751000/32.2=828 3裁成宽35mm、长 2000mm 的条料，则一张板料能出的零件总个数为： 6 1000/352000/72.2=791 4裁成宽35mm、长 1000mm 的条料，则一张板料能出的零件总个数为： 2000/351000/72.2=791 比较以上四种裁剪方法，第一、 第二种裁剪方法的材料利用率最高， 考虑工人操作方便，则选用第二种裁剪方式，即裁成宽 75mm、长 1000mm的条料，其具体排样图如图 1-3所示。 图 1-3 零件排样图 3.3 冲压力的计算冲压力的计算 此零件的周长为 174.25mm,材料厚度为 3mm,q235 的抗剪强度为 7 350mpa,根据冲裁力基本计算公式 f=ltf=lt 可得冲裁该零件所需的冲 裁力为： f=174.253300=156.8kn 查表 3-17 得 kx=0.03 kt=0.045 n=h/t h取 6mm 则n=2 则 fx=kxf=0.03156.8=4.7kn ft=nktf=20.045156.8=14.1kn 则零件所需的总冲压力为： f总=f+fx+ft=175.6kn 初选设备为开式压力机jh23-25。 4. 冲压设备的选用冲压设备的选用 根据总冲压力的大小，选择开式双柱可倾式压力机 jh23-25，其 主要技术参数如下： 公称压力 250kn 滑块行程 75mm 最大闭合高度 260mm 闭合高度调节量 55mm 滑块中心线到床身距离 200mm 工作台尺寸 370mm560mm 工作台孔尺寸 200mm280mm 模柄孔尺寸 40mm60mm 8 垫板厚度 50mm 5. 模具零部件结构的确定模具零部件结构的确定 5.1 凹模周界尺寸大小凹模周界尺寸大小 根据凹模高度和壁厚的计算公式得： 凹模高度 h=kd=0.370mm=21mm 凹模壁厚 c=(1.52)h=1.821mm=38mm 则 凹模总长 l=(70+238)mm=146mm， 凹模宽度 b=(30+238)mm=106mm 此零件结构简单，精度要求比较低，工作量不大，而且采用的是 单工序模，所以选用通用式模柄比较方便。 6. 模具零件图模具零件图 6.1 6.1 模柄模柄 9 图1-4 模柄零件图 10 6.2 6.2 凹模凹模 图1-5 凸模零件图 11 6.3 6.3 导料板导料板 图1-6 导料板零件图 12 6.4 6.4 凹模固定板凹模固定板 图1-7 凹模固定板零件图 13 6.5 6.5 凹模凹模 图1-8 凹模零件图 14 6.6 6.6 卸料板卸料板 图1-9 卸料板零件图 15 7. 装配图装配图 16 图1-10 总装图（主视图） 17 图1-11 总装图（俯视图) 18 冲孔 冲孔 1.冲压件工艺性分析冲压件工艺性分析 此工件只有冲孔和落料两个工序。 材料为碳素结构钢q235，具有良好的冲 压性能，适合冲裁。 工件结构简单，有 2个直径16mm的孔；孔与孔，孔与边缘 之间的距离满足要求，工件的尺寸公差等级为 it11 级，尺寸精度底，板料厚度 为 3mm,普通冲裁就能满足要求。 2.冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定 该工件包括落料 冲孔 两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案二：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案一需要一副模具，生产效率高，但结构复杂，制造精度要求高，成本高。 方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲 压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。 方案三模具结构简单，需要两道工序两套模具，可以选用通用性较高的简易模 具，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。 所以经过比较，采用方案三最为合适。 3.主要设计计算主要设计计算 设计冲孔单工序模，因落料工序已完成得到如下图示的工件，本工序是冲孔。 19 图 1 3.1 冲压力的计算 该模具采用级进模，选择弹性卸料，下出件。冲压力的相关计算见表1 根据计算结果，冲压设备拟选择 j23-10。 表一 条料及冲压力的相关计算 表一 条料及冲压力的相关计算 项目分 类 项目公式备注 冲压力冲裁力f f=l=50.243300 45216nl=50.24mm 卸料力= f=0.0345216 1356n 查表得=0.03 推件力=f=30.04545216 6104n 取 3，=0.045 冲压工艺总 力 =f+ =45216+1356+6104 52676n弹性卸料 下打件 3.2 工作零件刃口尺寸计算 在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法 及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单,适宜采用线 tb x f x fxk x k t f t fntk n t k z f z fxftf 20 切割机床分别加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，这种加工方法可以 保证这些零件各个孔的同轴度，使装配简化。 因此工作零件刃口尺寸计算就按分 开加工的方法来计算，具体计算见表二所示。 表二 工作零件刃口尺寸的计算表二 工作零件刃口尺寸的计算 尺寸及 分类 尺寸 转换 计算公式结果备注 冲 孔16 16=16.05查表得冲裁双面间隙 =0.640 mm =0.460 mm 磨损系数x=0.75，模 具按it14级制造。校 核满足 =16.51 3.3 鞋料装置中弹性元件的设计 卸料橡胶的设计计算见表三表三 表三 卸料橡胶的设计计算表三 卸料橡胶的设计计算 项目公式结果备注 10mm =+1=4mm，为板料 厚度，为凸模修磨 量取6mm, 橡胶自由高度 38mm 橡胶的预压缩量 5.7mm 橡胶的外径 d d70mm 校核橡胶自由高度0.51.5 满足要求 1 . 0 0 0 )( t naxt xdd a ta zdd 0 min )2/( t d 0 02. 0 max z min z )( minmax zz ta a d02 . 0 0 工 h 修工工 hhh 修 ht t 工 h 自由 h 工自由 hh4 预 h 自由预 hh%15 ）（pfdd/27. 1 1 2 自由 hdh/ 自由 21 橡胶的安装高度 32.3mm 4. 模具总体设计模具总体设计 4.1 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用简单冲压，所以模具类型为单工序模。 4.2 定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装 置因为是单工序简易模，工件上需冲出两个孔，冲出一个孔后工件旋转一个角 度用定位销进行定位冲出第二个孔。 4.3 卸料出件方式的选择 因为工件料厚 3mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。 又因为是单工序模生产，所以采用下打件比较便于操作与提高生产效率。 5. 主要零部件设计主要零部件设计 5.1 主要零件的结构设计 a.凸模 因为所冲的孔均为圆形，模具为简易模具，而且不属于需要特别保护的小 凸模，所以冲孔凸模采用快换式凸模，加工简单，便于装备与更换。 b.凹模 凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模 具在模架上的位置时。要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。 其轮廓尺寸可按公式计算： 凹模厚度h=kb=0.5x16=8，为了方便橡胶安装，取h=25 凹模壁厚c=（1.52）h=1216m，取c=30 凹模宽度 b=b+2c=16+2x30=76 取 b=90 凹模长度 l 取 115mm（送料方向） 凹模轮廓尺寸为1159025mm。 5.2 定位零件的设计 凹模上设置一个定位销，借用工件上已冲好的孔作为定位孔。定位销采用 h7/r6 安装在冲孔凹模端面，定位销定位部分与定位孔采用h7/r6 配合。 5.3 导料板的设计 导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料的单边间隙取 1mm，这样就可确定了导料板的宽度，导料板厚度取 4mm，采用 45 钢制作， 热处理硬度为40-45hrc，用螺钉固定在凹模上。 5.4 卸料板设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为 8mm。采用 45 钢制造， 淬火硬度为40-45hrc。 安 h 预自由安 hhh 22 b. 卸料螺钉的选用 卸料板上设置4个螺钉，公称直径为8mm，螺纹部分为m84。 5.5 其他零部件设计 该模具不采用标准模架，凸模固定板厚度取 15mm，下模座厚度取 45mm，那么该模具的闭合高度： =111+25+30-3=163mm 式中：为凸模冲孔后进入凹模的深度，=3mm，为凸模长度，=111mm 凹模厚度，=20mm 可见该模具闭合高度小于所选压力机 j23-10 的最大装模高度（180 mm）， 可以使用。 5.6 非标零件图 闭 h 2 hhhl 下模 2 h2hl l h h 23 凸模固定板 24 卸料板 卸料板 6冲压设备的选定冲压设备的选定 通过校核，选择开式双柱可倾压力机j23-10 能满足要求。起主要参数如下： 公称压力：100kn 滑块行程：45mm 最大闭合高度：180mm 连杆调节长度: 35mm 工作台尺寸（前后x左右）：240x370mm 垫板尺寸（厚度x直径）：35x170 mm 模柄孔尺寸：30x55 mm 7模具总装图模具总装图 25 通过以上设计，可得如图所示的模具总装图。 模具上模部分主要由通用模柄、 凸模、 凸模固定板橡胶板及卸料板等组成。 卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为 弹性元件。 下模部分由下模座、 凹模、 导料板等组成。 冲孔废料由漏料孔漏出。 条料送进时采用导料板导料兼起定位作用，在凹模上安装 1个定位销，利用 条料上的孔作为定位销孔定位，冲出另一个孔。 1.模柄 2.凸模 3.内六角螺钉 4 连接螺钉 5.凸模固定板 6 橡胶板 7.凹模 8.沉头螺 钉 9.卸料板 10.导料板11.圆柱销 12.螺钉 13.下模座 14.开槽螺钉 模具总装图模具总装图 16 26 第三部分 冷冲压工艺卡片 第三部分 冷冲压工艺卡片 冷 冲 压 工 艺 卡 片 产品 型号 零件 图号 产品 名称 零件 名称 共 页 第 页 材料牌号及 规格 材料技 术要求 毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯 重量 辅助材料 q2351000*75*331 工 序 号 工 序 名 称 工 序 内 容 加 工 简 图设 备 工 艺 装 备 工 时 01下 料 在剪板 机上裁 剪出 1000*75 的毛胚 料 剪板 机 02 落 料 按零件 图所示 图样及 尺寸加 工外轮 廓工件 压力 机 27 03冲 孔 冲两 个16 的孔 压力 机 设计 (日 期) 审核 (日 期) 标准 化 (日 期) 会签 (日 期) 2012 -6-7 2012 -6-7 2012 -6-8 标 记 处 数 更改文件 号 签 字 日 期 标记处数更改文 件号 签 字日 期 28 第四部分 致谢信 致谢 通过这一周来的忙碌和学习，本次设计已接近尾声，作为一个在校大学生 的设计，由于经验匮乏，难免有许多有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感 谢指导老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成这次设 计。 在课程设计过程中，我遇到许许多多的困难。 在此我要感谢我的指导老师贾 宝勤，李素丽给我悉心而细致的指导，我的设计较复杂，但是贾宝勤老师仍然 细心地纠正图中的错误。 除了敬佩贾宝勤教授，李素丽老师的专业水平以外，他 的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将 积极影响我今后的 学习和工作 设计即将结束，在老师的指导