一付垫圈零件的复合冲裁模具设计【带三维图-φ22圆形】
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垫圈
零件
复合
模具设计
三维
22
圆形
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!【包含文件如下】【冲压模具设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
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上模板.dwg
下垫板.dwg
下模板.dwg
任务书.jpg
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冲头.dwg
冲头固定板.dwg
凸凹模.dwg
凸凹模固定板.dwg
凹模.dwg
卸料板.dwg
定位销.dwg
工件图.dwg
打料杆.dwg
打料板.dwg
空心板.dwg
答辩知识点-文献综述-外文翻译.zip
装配图.dwg
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目 录
摘 要 3
前 言 4
第一章、零件图及工艺方案的拟订 5
1.1.零件图及零件工艺性分析 5
1.2.工艺方案的确定 6
第二章、工艺设计 7
2.1.计算毛坯尺寸 7
2.2.确定排样方案 7
2.3.确定裁板方案 8
2.4.工序的合并与工序顺序 8
2.5.计算各工序的压力 8
2.6.压力机的选择 9
2.7.压力中心的确定 10
第三章、模具类型及结构形式的选择 11
3.1.落料、冲孔复合模的设计 11
第四章、模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 12
4.1.落料、冲孔复合模 12
第五章、模具零件的选用，设计及必要的计算 14
5.1.落料，、冲孔复合模 14
第六章、压力机的校核 19
6.1.落料-冲孔模压力机的校核 19
第七章、模具的动作原理及综合分析 20
7.1.落料、冲孔模的动作原理 20
第八章、凸凹模加工工艺方案 21
8.1.凸模,凹模加工工艺路线 21
8.2.模具的装配: 22
设计心得 24
致 谢 25
主要参考文献 26
摘 要
本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。
【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、尺寸
- 内容简介：
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学 毕业设计说明书 题 目 :垫圈 冲压工艺及模具设计 年级、 专业 : 姓 名 : 学 号 : 指 导 教 师 : 完 成 时 间 : 1 本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑 重声明：所呈交的毕业设计（论文） 垫圈冲压工艺与模具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2016 年 04 月 15 日 2 目 录 摘 要 . 3 前 言 . 3 第一章、零件图及工艺方案的拟订 . 4 . 4 . 6 第二章、工艺 设计 . 6 . 6 . 7 . 8 . 8 . 8 . 9 . 9 第三章、模具类型及结构形式的选择 . 10 孔复合模的设计 . 11 第四章、模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 . 12 孔复合模 . 12 第五章、模具零件的选用，设计及必要的计算 . 14 冲孔复合模 . 14 第六章、压力机的校核 . 19 冲孔模压力机的校核 . 19 第七章、模具的动作原理及综合分析 . 20 孔模的动作原理 . 20 第八章、凸凹模加工工艺方案 . 21 凹模加工工艺路线 . 21 . 22 设计心得 . 24 致 谢 . 25 主要参考文献 . 26 3 摘 要 本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选 择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。 【关键词】 工艺、工艺性、 冲压工序、冲压模具 、尺寸 is a on of is on of of is on on of of is on of In to of on of of of up on of 【 前 言 随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密 4 相连。 冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结 合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。 由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。 可以说， 模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。 目前国内模具技术人 员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。 第一章 、 零件图及工艺方案的拟订 一、零件图 5 图 （ 1 1） 工件图：如图 1 1所示 名称： 垫圈 材料： 厚： 、零件的工艺性分析 垫圈 所用的材料为 力学性能如下： =310 380 b=400470 s=240（ 冷冲压工艺与模具设计 零件图上未注公差等级，属自由尺 寸，按 确定工件尺寸的公差 寸较小，厚度 一般 ，属于普通冲压件，但有几点应该注意： 该冲裁件的材料 有较好的可冲压性能。 由 于板料 厚度一般 ， 且在各个转角出均有圆角过渡，比较适合冲裁。 有一定的生产批量，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命。 制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。 6 对工序的安排，拟有以下几种方案： 落料 冲孔 ， 单工序模生产。 落料 冲孔复合冲压，复合模生产。 冲孔 落料连续冲压，采用级进模生产。 方案 模具结构简单，容易制造。但成形制件需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，工序分散，搬运半成品要浪费大量时间。生产效率较低；工件的精度也难以保证。 方案 复合模结构一般，比较容易制造。成形制件只需一 道 工序；节约了半成品搬运的时间提高了生产效率且 易于保证孔的质量和制件精度。 方案级进模结构复杂；难以制造。有较高的生产效率且能保证制件的精度。 综上所述， 根据生产效率、精度、所使用的机床、卸料方式、废料出料、板料的定位方式、制造成本等方面分析最终确定 方案 第二章 、 工艺设计 由互换性与技术测量 1 7 10 18）、 18 30）、 0 50)、 50 80）。 按对称偏差 : 外形 最大尺寸为 2+径 最大尺寸为 冲压工艺与模具设计 确定搭边值： 工件间： 沿边： a=冲压工艺与模具设计 条料下料剪切公差： = 条料与导料板之间的间 隙： c=定排样方案 一 计算工件实际面积 把工件分为 大圆和小圆 ， 大圆面积为 11 11=工件实际面积为 分析排样方案 方案 ：直排（如图 2 2所示） 图 2 2） 条料宽度 B=D+2a =22+2 8 进距 ： A=d。 +22+料利用率： =F/100% =100% =查 冷冲压工艺与模具设计 选用 800 1200 准轧制板。 裁板方案有纵裁和横裁两种， 由于该产品是圆的，纵裁与横裁的材料利用率是一样的 。 根据上面的分析与计算，此件的全部基本工序只有落料、冲孔 根据这些基本工序，可以拟出以下几种方案： 方案：落料与冲孔，各为基本工序。 方案：模具复合程度较 高，所需的模具较少，且模具设计容易，其制造费用也较低，其基本工序合并生产率高，也易于保证工件精度。因此选定这一方案。 所以，本次需设计的模具为：落料、冲孔复合模； 已知工件的材料为 材料是 度为 剪切强度 =310 380拉强度 b=400 470屈服强度 s=240 一 落料、冲孔工序的计算 落料力 P1= =22 380 =) 落料的卸料力： P2=k 卸 查冷冲压工艺与模具设计得： k 卸 = =9 =) 冲孔力： P= d 孔 = 380 =N) 冲孔的推件力： P4=查表 2模型口直壁的高度 =4,n=h/t=2., P=2 N) 这一工序的最大总压力为： P=p1+p2+p3+) =N) 根据以上计算和分析，再结合车间设备的实际情况，选用公称压力为 160 柱固定台压力机（型号为 16）能满足使用要求。 压力机的具体参数 如下 公称压力： 160块行程： 50 滑块行程次数： 150次 /最大封闭高度： 220闭高度调节量： 45 模柄孔尺寸：直径 40度 6工作台面尺寸： 300后） 450右） 垫板厚度： 40力中心的确定 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速 10 磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 由于本次设计中，产品前后左右都是对称的，所以其模具的压力中心即是模具中心，压力中心 坐标（ 0， 0） 第三章、 模具类型及结构形式的选择 根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。 11 孔复合模的设计 因为本次模具设计结构简单工艺要求不高，所以采用落料、冲孔复合模，本设计没有拉深、翻边等，凸模能够保证强度，故采用复合模的结构是合理的。 落料、冲孔复合模常采用典型结构，即落料采用 倒 装式。工件厚度一般（ t=,故采用弹性卸料装置，弹性卸料装置除了卸料的作用外，在 冲孔时还起到压紧工件的作用。 顶件时采用弹性顶件装置 ,弹性力由橡皮产生 ,由托杆将力传到工件上 ,将工件顶出 ;推件是采用刚性推件装置 ,将工件从凸凹模中推出。 落料、冲孔复合模的结构形式如图 3 1所示。 12 第四章 、 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 孔复合模 落料刃口 该冲裁件外形尺寸为落料件，选凹模为设计基准件，只需计算落料凹模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间 隙要求配做。 工件精度要求为 压工艺与模具设计 ： 冲模制造精度为 取 。 查 冲压工艺与模具设计 2 1取各外形尺寸制造对称公差。 查 冲压工艺与模具设计 2C 2C 冲压工艺与模具设计 ： 选取系数 x=孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式计算： 冲孔时 )- p 落料时 p 孔心距 p 式中 Dp 分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸（ 为落料件的最大极限尺寸（ 为冲孔件的最小极限尺寸（ 工件公差； p 凸模制造公差，通常取 p= /4； p 刃口中心距对称偏差，通常取 p = /8； 凸模中心距尺寸（ L 冲件中心距基本尺寸（ 最小冲裁间隙（ 落料凹模尺寸： 4 = 13 落料凸模尺寸： /4 =22; 冲孔凸模尺寸： )+ /4 =； 冲孔凹 模尺寸： Z)- /4 = 14 第五章、 模具零件的选用，设计及必要的计算 冲孔复合模 成形 零件 一、凸模 凸 模材料选用 火硬度达到 58用 直 凸模 （如图 5 图 5 二、 凸 凹模 凹模材料选用 火硬度达到 58凹模采用台阶式结构，采用固定板固定，这样简化了模具的结构，节省了材料的成本。外形尺寸 15 支撑固定零件 上、下模座中间联以导向装置的总体称为模架。通常都是根据凹模最大外形尺寸 D。选用标准模架。凹模最大外形尺寸 L=120 用 Q/间 导柱模架。模具的闭合高度 h = 160 200 上 下 模座选用 材料为 模柄选用 材料为 型 凸缘 式模柄 ，参见 81。 其具体参数为： d = 50 D = 100 h = 78mm 18 62 13mm 18 11 11 16 (模柄 ) 再 由凹模板 和模架尺寸确 定其它模具模板的尺寸如下 ： 上 垫板： 120 8 凸凹模固定板： 120 15 卸料零件 采用弹性卸料板卸料，根据卸料力的大小取卸料板的厚度为 15 由冲压手册表 10其材料为 45#。 设使用 树脂 的个数为 3个， F 卸 =脂 所承受的负荷为 F 顶 =N），由 F 顶 ,选择 树脂直径 规格为： 25 390, h 顶 = = F 顶 +h 工 +h 修模 =选用的 树脂及数量 满足要求 定位零件 采用 三个 导料销 ，如图， 这种零件结构简单，制造、使用方便，直接装在卸料板上 即可 (导料销 ) 卸料板 上 导 料销孔与刃口之间的壁厚为 6于允许的最小壁厚 3 17 足强度要求。故所选的 导 料销合适。 上、 下模座螺钉 选取 由凹模周界 120选用 参照模具各零件的具体情况， 上模座选用 四颗 圆柱头螺钉 固定 。 下模座选用 四颗 螺钉 固定 。 ( 螺钉 ) 卸料螺钉 查冲压模具简明设计手册表 15选用 六角卸料 螺钉 ( 卸料螺钉 ) 其 主要参数： 6 l=14 4 H=10 t=8 s=10 .9 L=55 上、 下模座销钉 的选取 由凹模周界 120选用 8的圆柱销钉 根据模具的实际情况 上模座选用 两颗 8 80的圆柱销钉 定位 下模座选用 两颗 8 50的圆柱销钉 定位 18 (圆柱销钉 ) 参照模具各零件的具体情况，合理布置螺钉、 圆柱销的位置，从 76和 76中选适当的规格与尺寸。 导向装置 本模具采用圆形导柱、导套式的导向装置。导柱与导套之间采用间隙配合，配合精度为 6 。导柱与导套相对滑动，要求配合表面有足够的强度，又要有足够的韧性。所以材料选用 20 钢，表面经渗碳淬火处理，表面硬度为 5862 导柱选用 81中的 径 d=28限偏差为 度L=150径 d=32限偏差为 度 L=150 导套选用 81中的 直径 d=28D=38、 极限偏差为 度 L=100径 d=32D=42、极限偏差为 度 L=100 19 第六章 、 压力机的校核 冲孔模压力机的校核 1、闭合高度的校核 所选压力机的最大 封闭高度为 220合高度的调节量为 452075次设计模具的的闭合高度 H=H 上模座 +H 凸模固定板 +H 垫板 +H 卸料板 +H 凹模 +H 凹模固定板 + H 下模座 + H 垫板 + H 垫铁 =40 + 15 + 8 + 15 + 35 + 15 + 35 + 8+ 50 =15 80 满足 H 、工作台面尺寸的校核 所选压力机的工作台尺寸为：左右： 300 前后： 450 而模具的外形尺寸为： 340 230 根据工作台面尺寸一般应大于模具底座 50 70工作台面尺寸满足 其工作台孔尺寸为 直径 210，大于 废料 尺寸，可以漏料 。 3、 滑块行程的校核 滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件， 所选压力机 滑块行程为 50足 综上，所选压力机 20 第七章 、 模具的动作原理及综合分析 冲孔模的动作原理 本模具 （装配图如图所示） 在一次行程过程中完成制件的落料 、冲孔全部工作 ： 当压力滑块下行时，首先在凸 凹 模和凹模的作用下，从条料上落下毛坯料，毛坯料被压在凹模 与落料凸模 之间， 在凸凹模，冲头和凹模同时作用的情况下，完成工作 。 本次设计 的 复合模，在压力机的一次行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位同时完成几道工序 ,其冲裁件的相互位置精度高 ,对条料的定位精度较低。冲压件精度高 , 可以 很好的保证工件的形状和尺寸精度 ,模具结构较 一般 ,制造精度要求 较 低 ,制造周期短 ,价格相对较低，节约了成本 。 工序较集中排除了半成品搬运时间，提高了生产效率。 这种模具适用于生产批量大 ,精度要求高 ,内外形尺寸差较大的冲裁件。冲孔废料由凸凹模孔向下排除使操作方便。 本次设计的模具采用手工送料和取件 ,这主要是考虑到我国的人力资源丰富 ,且手工送料和取件可以使模具的结构简单化。 所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取 ,这样可有效的降低成本。 21 第八章 、 凸凹模加工工艺方案 凹模加工工艺路线 凹 模加工工艺 卡 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成 122 热处理 退火 3 车 车外圆及端面 ，留 车床 4 钳工 划线，钻螺纹孔 钉孔 型腔孔 20深 12台阶孔 钻床 5 热处理 淬火 ,回火 ,保证 4 6 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 7 磨加工 磨加工，保证内孔尺寸 内外磨床 8 退磁 钳工退磁 9 钳工 磨各配合面达要求 10 检验 凸凹模加工工艺卡 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成 302 热处理 退火 3 车 车外圆及端面，外圆到尺寸 ,留磨量 度 50 时反面钻孔 12深 45 车床 4 热处理 淬火 ,回火 ,保证 2 5 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 6 磨加工 磨外圆和内孔加工，保证外形尺寸 内外磨床 7 退磁 钳工退磁 8 钳工 磨各配合面达要求 9 检验 冲头 加工工艺卡 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 备料 202 热处理 退火 3 车外圆 车外圆达配合尺寸 车床 4 车工作尺 车工作尺寸达要求 车床 22 寸 5 倒角 倒角达要求 车床 6 钳工 抛光达表面要求 7 热处理 淬火 ,回火 ,保证 2 8 钳工 磨平上下表面达要求 9 检验 根椐复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。 序号 工序 工艺说明 凸、凹模预配 装配前仔细检查各凸模开关及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 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。不合适者应重新修磨或更换 凸模装配 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 上 模座上划中心线，按中心预装凹模、 固定板 ； 在下模座、导料板上，用已加工好的 固定板 分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝； 将下模座、导料板、凹模、活动 导销销、树脂 装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉 装配上模 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 纸片，然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 应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔； 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧； 23 将卸料板装在已装入固定 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约 1 复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； 安装导正销、承料板； 切纸检查，合适后打入销钉 试冲与调整 装机试冲根椐试冲结果作相应调整 24 设计心得 通过本次毕业设计，在理论知识的指导下，结合认识实习和生产实习中所获得的实践经验，在老师和同学的帮助下，认真 独立地完成了本次毕业设计。在本次设计的过程中，通过自己实际的操作计算，我对以前所学过的专业知识有了更进一步、更深刻的认识， 能够把自己所学的知识比较系统的联系起来。 同时也认识到了自己的不足之处。到此时才深刻体会到，以前所学的专业知识还是有用的，而且都是模具设计与制造最基础、最根本的知识。 本次毕业设计历时 一 个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算，诸如对冲压件结构的分析，对形状的分析等，不断地分析计算，对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考 虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设 计的工艺方案。然后是对排样方式的计算，直到模具总装配图的绘制，用 时近 一 个月。在这段时间里，我进行了大量的计算：从材料利用率的计算，到工序压力的计算，再工作部分刃口尺寸及公差的计算，到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。其间在图书馆翻阅了许多相关书籍和各种设计资料。因此从某种意义上讲，通过本次毕业设计的训练，也培养和锻炼了一种自己查阅资料，获取有价值信息的能力。 总之，通过本次毕业设计的锻炼，使我对模具设计与模具制造的整个过程都有了比较深刻的认识和全面 的掌握。使我接受了一个模具专业的毕业生
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