焊片级进模具课程设计.doc

冲压模具cad cam实训说明书焊片级进模具课程设计说明书目录一、零件工艺性分析 二、冲压工艺方案的确定 三、主要设计计算 1、排样方式的确定及其计算 2、冲压力的计算 3、压力中心的确定 4、工作零件刃口尺寸计算 5、卸料橡胶的设计 四、模具总体设计 1、模具类型的选择 2、定位方式的选择 3、卸料出件方式的选择 4、导向方式的选择 五、主要零部件设计 1、工作件的结构设计 2、模架及其他零部件确定3、固定结构的设计 4、导料板的设计 5、卸料部件的设计 六、模具总装图 七、冲压设备的选择 八、参考文献： 九、装配图、凸模板、凹模板、下模座三维图. 毕业设计说明书图1-1所示为焊片零件冲裁图，材料h62铜片，厚度t=0.7mm,大批量生产，试确定冲裁工艺性，设计冲裁模。图1-1一、 零件的工艺性分析1. 结构工艺性分析 1 零件形状简单、对称。圆弧与直线处无尖角。冲件上无悬臂和狭槽。最小孔边距为2.251.2=1.052.0(由表查得凸凹模最小壁厚)。该冲件端部带圆弧，用落料成形是允许的。分析公差和表面粗糙度 公差 该件上未标注特殊公差，全部按it14级选用，低于冲孔可以达到的精度等级it10。 表面粗糙度 零件图上无特殊要求。 被冲材料为h62，含锌多，具有一定的冲裁性能。二、 冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高且生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二也只需要一副模具，在模具上可以设置导正销，保证冲压件形位精度，生产效率高，操作方便，工作精度也能满足要求。通过对上述两种方案的比较分析，该零件的冲压方案采用方案二为佳。三、 主要设计计算1、排样方式的确定及计算通过查表比较分析，且由经验得搭边值a=3mm，b=2mm,步距s=14mm，条料宽度b=45mm。排样图如图1-2所示，材料利用率最高。一个步距的材料利用率=（na/bs）x100%a=165.623131.17255.9639=128.4867 ms0=bs=45x14=630(m) n=2所以=128.4867x2/630x100%=40.8%查板材规格，取900x1800的铜板，每张铜板可剪裁为45x360=10（张）条料（45x3600）图1-22、冲压力的计算该模具采用级进模，选择弹性卸料、下出件。由f=kltbf-冲裁力 l-冲减周边长度 t-材料厚度 b-抗剪强度k-考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取k=1.3f总=f+f卸+f推 f压=1.3f总 t=0.7mm查表得b=300mpa所以冲裁力f=f冲+f落=1.3x60.3925x0.7x300/1000+1.36.3x+2.4+1.2x0.7x300/1000=24.265kn由卸料力f卸=k卸f落 f推=nk推f冲k卸、 k推卸料力系数、推件力系数 查表得 k卸取0.04，k推取0.06n-同时卡在凹模孔口的冲件数取n=10，所以有f卸=0.04x16.476=0.659kn f推=10x0.06x7.789=4.6734kn所以有f总=f+f卸+f推=24.265+0.659+4.6734=29.5974knf压=1.3xf总=1.3x29.5974=38.476kn初选压力机，如下表所示：表一 所选择压力机的相关参数型号公称压力/kn滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm立柱距离/mm可倾斜角/封闭高度调节量/mmj23-10100451803004501803535j23-161605522030045022035453、压力中心的确定根据排样图选择落料型孔的中心为坐标轴原点，型孔对称轴为坐标轴。如图1-3所示 因图形对称于x轴，y轴方向的压力中心必然在x轴上，即yo=0。压力中心距y轴的距离xo可用下式求出：xo=xili/li 而式中，li=206.07各冲裁处的坐标值和冲切长度分别为：冲孔1： 圆 长度19.792 压力中心点（7,12）冲孔2： 圆弧 长度3.7699 压力中心点（7，-2.96）直线 长度0.6 压力中心点（5.8，-3.45）圆弧 长度3.7699 压力中心点（7，-3.94）直线 长度0.6 压力中心点（8.2，-3.45）冲孔3： 圆 长度19.792 压力中心点（28，-12）冲孔2： 圆弧 长度3.7699 压力中心点（28，2.96）直线 长度0.6 压力中心点（26.8， 3.45）圆弧 长度3.7699 压力中心点（28，3.94）直线 长度0.6 压力中心点（29.2， 3.45）侧刃1： 直线 长度1.5 压力中心点（35，-21.75）直线 长度14 压力中心点（28，-21）落料1： 圆弧 长度32.341 压力中心点（-7,12.83）直线 长度9.7971 压力中心点（-9.25,1.15）圆弧 长度7.0686 压力中心点（-7，-5.18）直线 长度9.7971 压力中心点（-4.75,1.15）落料2： 圆弧 长度32.341 压力中心点（14，-12.83）直线 长度9.7971 压力中心点（11.75,-1.15）圆弧 长度7.0686 压力中心点（14,5.18）直线 长度9.7971 压力中心点（16.25,-1.15）侧刃1： 直线 长度1.5 压力中心点（-7， 21.75）直线 长度14 压力中心点（-14， 21）总长度=206.0712 压力中心点xo=7.264 yo=0图1-34、工作零件刃口尺寸计算在刃口尺寸计算时需注意：设计落料模时应先确定凹模刃口尺寸，间隙取在凸模上，冲裁间隙通过减小凸模尺寸获得。设计冲孔模时应先确定凸模刃口尺寸，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过减小凹模尺寸获得。查表确定初始间隙zmax=0.049mm zmin=0.035mm z= zmax- zmin=0.049-0.035=0.014mm凸=0.02mm 凹=0.02mm1计算冲孔模刃口尺寸： 冲孔模形状简单，可以用分别制造法计算：d 1凸=（6.3x）0- 凸 查表得：x=0.5 d 1凸=（6.30.5x0.36）0-0.02 =6.480- 0.02d 1凹=（6.3x+zmin）0+凹 =6.5150+0.02d 2凸=（1.2x）0- 凸 查表得：x=0.75 d 2凸=（1.20.75x0.25）0-0.02 =1.390- 0.02d 2凹=（1.2x+zmin）0+凹 =1.4250+0.02d 3凸=（3x）0- 凸 查表得：x=0.75 d 3凸=（30.75x0.25）0-0.02 =3.1870- 0.02d 3凹=（1.2x+zmin）0+凹 =3.2220+0.022. 计算落料模刃口尺寸：落料模形状复杂，故用配作法制造模具刃口。凹模磨损后，凹模尺寸均变大：a1凹=（12x）0+凹 查表得：x=0.5a1凹=（120.5x0.43）0+0.43/4 =11.7850+0.1075a1凸=（12xzmin）0-凸 =11.7550- 0.1075a2凹=（2.25x）0+凹 查表得：x=0.75a2凹=（2.250.75x0.25）0+0.0625 =2.060+0.0625a2凸=（2.25xzmin）0-凸 =2.030- 0.0625a3凹=（4.5x）0+凹 查表得：x=0.75a3凹=（4.50.75x0.3）0+0.75=4.2750+0.75a3凸=（4.5xzmin）0-凸 =4.240- 0.75a4凹=（24x）0+凹 查表得：x=0.5a4凹=（240.52x0.5）0+0.12=23.740+0.12a4凸=（24xzmin）0-凸 =23.7050- 0.12四、 模具总体设计1、 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。该套模具的工作原理分析：该模具设有五个工位：第一个工位完成6.3圆孔和长圆孔和切掉一个侧刃；第二个工位落工件外形的料，第一个零件加工完成从漏料孔中落下；由于间距太小，为了保证模具一定的刚度，需设一个空工位，这就是第三个工位；第四个工位完成6.3圆孔和长圆孔；第五个工位落工件外形的料并切掉一个侧刃；连续送料，连续冲裁，此后压力机每冲裁一次，完成两个工件的冲裁加工。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。控制条料的送进步距采用侧刃定距。3、 卸料、出件方式的选择因为工料厚度为0.7mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4、 导向方式的选择为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该级进模采用对角导柱的导向方式。导向方式如图1-4.图1-4五、 主要零部件的设计（一）确定凸模及侧刃外形尺寸：凸模包括三种两个个落料凸模和四个个冲孔凸模。对于落料凸模采用铆接法固定，对于冲孔凸模应做成台阶式。该模具采用弹性卸料板卸料，因此，凸模长度l： l=h1+h2+t+h h1凸模固定板厚度 h2卸料板厚度 t导料板厚度 h附加长度所以1.冲压凸模1：l=h1+h2+t+h=16+16+4+29=65mm2冲压凸模2：l=16+16+4+29=65mm3落料凹模： l=16+16+4+29=65mm4侧刃： l=16+16+4+29=65mm（二）确定凹模板的外形尺寸凹模采用正式凹模，安排凹模在模具上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。1由排样图确定各凹模型孔位置 凹模型孔位置如下图1-3所示（排样图上有两侧刃孔）。2确定凹模外形尺寸凹模厚度：h=ks（不小于15mm） 查表得k=0.3 s=48 h=0.3x48=16（圆整）垂直于送料方向的凹模宽度b： b=s+（2.54）h=48+(2.54)x16=100（圆整）送料方向上的凹模长度l： l=s1+ks2=56+2x25=125（圆整）凹模整体标准化，取为125mmx100mmx16mm 图1-4（三）、卸料弹簧的设计(1)根据模具结构初选4根弹簧，每根弹簧的预压力为： fof卸/n=0.659x103/4)=164.7n(2)该模具卸料板的工作形成h工和凸凹模的修模量h修模之和为 h工+h修模=1+0.7+4=5.7mm(3)选取13号压簧，工作极限负荷780n，外径20mm，钢丝直径4mm，自由长度45mm (4)最大允许压缩量 hj =h0h预=459.4=35.6mm（5）预压缩量 h预=242.5/780x35.6=11.07mm (6)总压缩量 h总=11.07+5.7=16.77mm（7）总压力 f总=164.7x16.77/11.07=249.5n工作极限负荷大于总压力，所以弹簧满足要求。所以选用工作极限负荷780n，外径20mm，钢丝直径4mm，自由长度45mm的压簧（四）、模架及其他零部件的确定以凹模周界尺寸为依据，再结合压力机最大闭合高度，选择模架规格。所以有导柱dxl为别为22x160、25x160；导套dxl分别为22x88x36、25x83x36.取上模座厚度h=35mm，上模垫板厚度h=8mm，固定板厚度h=16mm，下模座厚度h=35mm，所以有，该模具的闭合高度为h=40+8+8+57+28+45-2=184mm可见该模具闭合高度小于所选压力机j23-25的最大装模高度（220mm），可以使用。所以有上模座尺寸：125x100x35 下模座尺寸：125x100x35 垫板：125x100x8凹模板：125x100x16 凸模固定板：125x100x16 （五）、固定结构的设计上模采用4x直径为6的销钉，下模采用4xm8的螺钉紧固，和4x直径为8的销钉定位（六）、导料板的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，导料板与条料质检的间隙取1mm，这样就可以确定导料板的宽度，导料板的厚度根据结构确定。导料板采用45钢制作，热处理硬度为40hrc45hrc，用螺钉固定在凹模板上面。（七）、卸料部件的设计1卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模板的周界尺寸相同，厚度为16mm 即尺寸为：125x100x16卸料板采用45钢制作，淬火硬度为40hrc45hrc。2卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为18，螺纹部分为m12.卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。六、 模具总装图通过以上设计，可得到如图1-5所示的模具总装图。模具上部分主要由上模板、垫板、凸模（6个）、凸模固定板及卸料板组成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部