【毕业设计论文】发动机支承限位件的模具设计与制造毕业设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书 课题： 发动机支承限位件的模具设计与制造 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目录 第一章 前言 第二章 课题简介 第三章 工艺分析 第四章 工艺方案的确定 第五章 模具结构的设计 第六章 冲孔模主要参数的计算 第七章 冲孔模的模具结构的设计 第八章 切边模的设计 第九章 整形模的设计 第十章 绘制模具零件图和装配图 第十一章 参考文献 第十二章 毕业设计小结 第十三章 附录 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第一章 前言 本 产 品 是 一 个 冲 裁 件 。经过落料拉深 、冲孔、切 边、整形 、 等 多 道 工 序 组 合 而 成 。产品结构比较简单 ，通过对本产品的 设 计 流 程 的 了 解 。本人掌握了模具设计工艺及模具加工工艺的流程 。通过 对 毕 业 课 题 的 设 计，我在模具上的专业知识得到进一步的巩固和提 高。 在指导老师的帮助下我更进一步了解了模具的知识。 第二章 课题简介 本课题是无锡中捷减震器有限公司所做的汽车发动机支承限位件， 是一个比较 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 典型的冲压件 。产 品 有 孔、拉伸 、切 边 等 多 道 工 序 组 成 。它 作 用 于 汽车上发动机的支承限位 。 该 产 品 实 物 图 如 下 其形状.尺寸如下图所示 。其材料为 SPCC 钢板，料厚为 2.0mm,制件尺寸精度为 IT14，批量生产。要采 用冲压生产。 图 1- 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第三章 工艺分析 一 工艺分析 该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，一般批量，属普通冲压件，但要注意几 点： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1. 制件上的两个10 的孔有同轴度要求，设计模具的时候要考虑到。 2. 有一定的批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。 二 工艺方案的分析与确定 该 冲 压 件 是 一 个 回 转 体 零 件 ， 其 形 状 特 征 表 明 它 是 一 个 带 凸缘的圆筒形零 件，其 主 要 的 形 状 和 尺 寸 可 以 由 拉 深 、冲孔 、 切 边 等 冲 压 工 序 获 得 。作 为 拉 深 成 形 尺 寸 ，其 相 对 植 d凸/ d 、 h / d都 比 较 合 适，拉 深 工 艺 性 比 较 好。 1 00 0 . 4的公差要求不 是 很 高，但 是 拉 深 底 部 以 的 圆 角 半 径 R 8比 较 大，口部的圆角 半 径 R 3适中 ，故在拉深成形之后应另加整形工序 ，并 用 制 造 精 度 较 高 、间 隙 较 小 的 模 具 来 进 行 加 工 完 成 。 1 . 工艺方案的分析与比较： 该 零 件 外 壳 的 形 状 表 明 它 为 拉 深 件 ， 所 以 拉 深 为 基 本 工 序， 底 部 的 孔 由 冲 孔 来 完 成。 2 . 工艺方案的确定： 工序的组合和顺序确定 ： 对 于 外 壳 这 样 工 序 较 多 的 冲 压 件，可 以 先 确 定 出 零 件 的 基 本 工 序 ，再 考 虑 对 所 有 基 本 工 序 进 行 可 能 的 组 合 排 列，将由 此得到的各种工艺方案进行分析比较 ，从中确定出适合于生产 实际的最佳方案 。 外 壳 的 全 部 基 本 工 序 为 ：落料 、拉深 、冲孔 、切边 、整 形等五道工序， 据此可以排出以下三种工艺方案组合： 方案一： 落料，拉 深，冲孔， 切边，整形 ； 方案二： 落料与拉深复合，其 余 按 基 本 工 序； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 方案三： 落料，拉 深 与 冲 底 孔 复 合 ，其余按基本工序 ； 分 析 比 较 以 上 三 种 方 案 ，可 以 看 出 ： 方 案 一 中 各 工 序 都 按基本工序做 ，工序复合程度低，生产效率太低 ，模具数量也 会 增 加，由此也增加了生产成本 ；方 案 三 中 ，虽然解决了一方 案中的问题 ，但是，冲 孔 凹 模 与 拉 深 凸 模 做 成 一 体，这 样 就 给 修磨带来的困难，而且孔径一旦发生变化 ，将 会 直 接 影 响 到 拉 深质量的好坏； 方 案 二 没 有 上 述 的 缺 点 ，工 序 复 合 程 度 适 中 ，单 工 序 模 具结构简单 ，制造费用低 ，这在中小批量生产中是合理的 ，因 此 决 定 采 用 方 案 二。 3对以上工序进行综合分析确定模具进行以下工艺组合 ： 1 ） . 落 料 拉 深：把 一 个 外 形 在 凹 凸 模 上 进 行 冲 裁 的 零 件 的展开形状 ，由 于 落 料 的 同 时 可 以 进 行 拉 深，决定在落料的同 时 拉 深。这 样 可 以 让 拉 深 在 落 料 的 过 程 中 冲 裁 完 毕。 2 ）. 冲孔：在 半 成 品 件 的 底 部 以 及 两 侧 冲 孔 ，并保证其公 差 精 度； 3 ）. 切边： 将上述两道工序后的半成品上多余的边切除 ； 4 ）. 整 形：在加工的最后 ，为保证零件的使用和制造要求 ， 再 加 一 步 整 形 工 序。 根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料拉伸 、冲孔、切边、整形四种。按 先后顺序组合，可得如下方案： 落料拉伸 - 冲孔- 切边- 整形，复合工序冲压。 三 落料拉深件毛坯尺寸的确定 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （1）拉深时毛坯尺寸的确定 A：确定修边余量 由于材料的各向导性以及拉深时金属流动条件的差 异，拉深后工件口部不平，通常拉深后需切边，因此计算毛坯尺寸时应在高度方 向上或凸缘上增加修边余量 搭边距离 a = 1 . 5； 条料下料剪切公差 = 0 . 6； 条料宽度 B = （D 2 a ） 0 - = （ 1 1 3 . 9 2 1 . 5 0 . 6 ） = 1 1 7 . 5 查得，轧 制 钢 板 拟 选 用 规 格 为 2 6 5 0 1 3 0 0 的 板 材 。 采用纵向冲裁和纵向排样的方案 ，可得材料利用率 为： = n s / L B 1 0 0 % = 7 2 . 4 % 本 例 拟 采 用 此 方 案 进 行 冲 裁 和 排 样。 排 样 图如下 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 三、模具结构形式的确定 1）落料拉深模：因制件较薄，为保证制件平整，采用弹压卸料装置。它还可对 冲孔凸模起导向作用。为方便操作和取件，选用液压保险开式固定压力机，纵向 送料。因制件比较归则，故采用定位销定位，生产方便，模具制造方便，节约成 本。终上所述，选用弹性卸料纵向送料典型组合结构形式，中间滑动导柱。 2）冲孔模：因制件的尺寸较小，采用弹顶板卸料，选用液压保险开式固定台压 力机，为达到较高的精度，采用定位板定位，采用中间滑动导柱。 第四章、工艺方案的确定 1、计算各工序压力、压力中心，初选压力机。 1）落料拉深工序 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1落料力计算 F 落料= K p L t =1.3*248.06*2*480N=309578.88N=309.6KN - - 材料的抗剪强度 L - - 冲裁周边总长 t - - 材料厚度 K p - - 系数 一般取 1 . 3 其中 K 为安全系数，冲裁周边总长 L=248.06mm,材料厚度为 t=2mm,材料的抗 剪强度=480MPa(查资料2 表 4- 12 得) 2卸料力计算 当上模完成一次冲裁后 ，冲入凹模内的制件或因弹性扩张而梗 在 凹 模 内 ，模 面 上 的 材 料 因 弹 性 收 缩 而 紧 箍 在 凸 模。 为了使冲裁工作继续进行 ，必须将箍在凸模上的材料 刮下 。将梗塞在凹模内的制件或废料向下推出或向上 顶出 。从凸模上刮下材料所需的力称为卸料力。 影 响 卸 料 力 的 因 素 很 多， 要 精 确 地 计 算 很 困 难。 在 实 际 生 产 中 常 采 用 经 验 公 式 计 算 ： F 卸=K 卸*F 落料=0.05*309578.88N=15478.944N=15.5KN 拉深力的计算： F拉 深= （ d - 1 . 7 2 r ） t bk5 = （ 3 . 1 4 8 2 - 1 . 7 2 4 ）2 . 5 4 8 0 0 . 8 5 N 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 2 9 5 6 1 9 . 2 7 5 N 2 9 6 . 6 2 K N 当 采 用 落 料、拉深复合时 ，不 能 简 单 的 将 落 料 力 与 拉 深 力 迭 加 来 选 择 压 力 机 ，（因 为 压 力 机 的 公 称 压 力 是 指 在 接 近 下 死 点 时 的 压 力 机 压力 ）。因此，应该注 意 压 力 机 的 压 力 曲 线 。否 则 很 可 能 过 早 的 出 现 最 大 冲 压 力而使压力机超载损坏 。 一 般 可 按 下 式 做 概 略 计 算： 浅 拉 深 时 ： F = （ 0 . 7 0 . 8 ） F0 深 拉 深 时 ： F = （ 0 . 5 0 . 6 ） F0 本 制 件 属 于 浅 拉 深，则： 最 大 压 力（ 0 . 7 0 . 8 ） F0 因此拉深力 F = F0/ 0 . 7 = 2 9 6 . 6 2 / 0 . 7 4 2 3 . 6 K N 确定是否需要压边装置并计算压边力： 合理的压边是拉深制件质量的保障 ，拉深时压边 力 必 须 适 当， 压 边 力 过 大， 会 引 起 拉 深 力 的 增 加，甚 至 造 成 制 件 拉 裂 或 严 重 变 薄 超 差 ；压 力 过 小， 则会造 成 制 件 直 壁 或 凸 缘 部 分 起 皱，防皱效果不好。 解 决 拉 深 工 作 中 的 起 皱 问 题 的 主 要 方 法 就 是 采 用 防 皱 压 边 圈 ，至 于 是 否 采 取 压 边 装 置 主 要 取 决 于 毛 坯 或 以 后 各 道 工 序 的 拉 深 系 数 m 和相对料厚 t 1 0 0 / D 。 由该制件的相对料厚为 t / D = 2 . 4 ，m = 0 . 5 6 ；经查 表 可 知：该 制 件 在 拉 深 过 程 中 不 需 要 采 用 压 边 装 置。 总压力计算 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 F总= F落 F卸F拉 深 = 3 0 9 . 6 K N 1 5 . 5 K N 4 2 3 . 6 K N = 7 4 8 . 7 K N 初选压力机 ： 由于该制件 体积 不是很大，而 且 精 度 要 求 不 是 很 高 ， 因 此 可 以 选 用 开 式 双 柱 固 定 台 压 力 机 。它 具 有 三 面 敞 开 ，操 作 方 便成本低 廉的优点由于落料、拉 深 复 合 模 的 压 力 行 程 的 特 点 是 在 开 始 阶 段 即 需 要 很 大 的 压 力 ， 而 在拉深阶段反倒要小的多。 因 此 若 按 总 的 压 力 来 选 取 压 力 机 ，很 能 出 现 总 的 压 力 满 足 要 求 ， 但 是 在 初 始 阶 段 冲 时 已 经 超 载。 同时 ，选 用 拉 深 压 力 机 还 应 该 对 拉 深 功 进 行 核 算， 否 则 会 出 现 压 力 机 在 力 的 大 小 满 足 要 求， 但 是 功 率 有 可 能 过 载， 飞 轮 转 速 降 低 ，从 而 引 起 电 动 机 转 速 降 低 过 大 ，损 坏 电 动 机 。因 此 精 确 确 定 压 力 机 压 力 应 当 根 据 压 力 机说明书中给出的允许工作负荷曲线，并 校 核 功 率。 但 是 在 一 般 条 件 下，可 以 根 据 生 产 车 间 的 实 际 条 件， 在 现 有 压 力 机 中 选 取 。 在 这 里 根 据 总 压 力 为 7 4 8 . 7 K N , 查得 ，提 供 的 压 力 机 公 称 压 力 序 列 中 选 取 1 0 0 0 K N的 压 力 机，型号为 J D 2 1 - 1 0 0 . 由 此 可 知，电动机的功率 远 远 大 于 拉 深 所 需 压 力 机 的 电 动 机 功 率。 故 可 以 选 用此电动机 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （ 7 ） 查 资 料冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 P 3 5 8 选 用 开 式 双 柱 双 柱 固 定 台 压 力 机 J 2 3 - 6 3及其它主要技 术 参 数： 公 称 压 力： p = 1 0 0 0 K N 滑 块 行 程： H = 1 2 0 m m 行 程 次 数： 7 5 / m i n 最大闭合高度： H = 4 0 0 m m 最大装模高度： H = 3 0 0 m m 闭合高度调节量 ： H = 8 5 立柱间距离 ： L = 4 8 0 工作台尺寸 ：前后 6 0 0， 左右 1 0 0 0 工作台垫板孔径 ： 2 0 0 工作台板厚度： 1 0 0 模 柄 孔 尺 寸： 6 0 8 0 电动机功率： 7.5KW （ 8 ）确定压力中心： 由 于 该 制 件 的 毛 坯 以 及 各 个 工 序 件 均 为 轴 对 称 图 形 ，而 且 只 有 一 个 工 位，因 此 压 力 中 心 必 定 与 制 件 的 几 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 何中心重合 。 （ 9 ） . 冲裁间隙的确定： 确 定 合 理 间 隙 的 方 法 有 理 论 确 定 法 与 经 验 确 定 法： a . 理论确定法 ： 理 论 确 定 法 的 主 要 依 据 是 保 证 上 下 裂 纹 会 合， 以 便 获 得 良 好 的 断 面 。由 于 理 论 计 算 间 隙 的 方 法 在 实 际 生 产 中 使 用 不 方 便 ，故 目 前 间 隙 值 的 确 定 广 泛 使 用 的 是 经 验 公 式 和 图 表 。 b . 经验确定法 ： 根 据 研 究 与 使 用 的 经 验 ， 在 确 定 间 隙 值 时 要 按 要求分类选用 。对于尺寸精度 、断面垂 直度要求高的 制件应选用较小间隙值 ，对 于 断 面 垂 直 度 与 尺 寸 精 度 要求不高的制件 ，应 以 降 低 冲 裁 力、提 高 模 具 寿 命 为 主。 其可按下列经验公式选用： 软 材 料 ： t 1, c = （ 3 % 4 % ） t t = 1 3 c = （ 5 % 6 % ） t t = 3 5 c = （ 8 % 1 0 % ）t 硬 材 料 ： t 1, c = （ 4 % 5 % ） t 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 t = 1 3 c = （ 6 % 8 % ） t t = 3 5 c = （ 8 % 1 3 % ）t 本 制 件 属 于 硬 材 料 ，所以间隙值是： c = （6 % 8 % ）t = （ 6 % 8 % ）2 = 0 . 1 2 0 . 1 6 本制件的间隙取 0 . 1 4 第五章、模具结构设计 查 资 料 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计P 5 7 、 5 8 在 压 力 机 的 一 次 工 作 行 成 中 ，在 模 具 同 一 部 位 同 时 完 成 数 个 冲压工序的模具 ，称为复合冲裁模。 如 下 页 图 所 示 是 落 料 拉 深 复 合 模 的 基 本 结 构 。 在 模 具 的 一 方 是 落 料 凹 模 中 间 装 着 拉 深 凸 模 ， 而另一个方面上凸凹模外部 是拉深的凸模。 内孔是拉深的凹模。 若落料凹模装在上模上 ， 称为倒装复合模 。反之， 称为顺装复合模。 5 - 1 复合模的特点是：结构紧凑，生 产 率 高 ，制件精度高 ，特 别 是 制 件 对 外 形 的 位 置 度 容 易 保 证 。另 一 方 面 ，复 合 模 结 构 复 杂， 对 模 具 零 件 精 度 的 要 求 较 高 ，模 具 的 装 配 精 度 要 求 也 较高 。 5 - 2 倒装复合模 : 其结构是落料凹模在上模 , 落料凸模在下模。 倒 装 复 合 模 一 般 采 用 刚 性 推 件 装 置 把 卡 在 凹 模 内 的 制 件 推 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 出 。刚 性 装 置 一 般 是 由 推 杆、 推块 、推 销 组 成 。废 料 直 接 由 凸 模 从 凸 凹 模 内 孔 推 出。 凸 凹 模 洞 口 若 采 用 直 刃， 则 模 内 有 积 存 废 料 且 胀 力 较 大 。 根据一般模具的基本特征和本产品的自身特点 ， 采 用 上 出 件倒装复合模。 基本结构如下图 根据确定的冲压工艺方案和制件 的形状特点、要求等因素确定冲模的类型, 材料及结构形式。 1 模具结构形式的选择 模具的对材料的要求是很高的，所以材料的选择很重要。在这里，我们选用 Cr12Mov作为其材料， 因为该制件的生产批量大， 而 Cr12Mov具有强度高， 韧性好，耐磨性好抗回火稳定性和热处理变形小的高性能模具材料。 2 模具工作部分的尺寸和公差的确定 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1） 计算落料凸、凹模的刃口尺寸： 由 资 料 （ 1 ） 表2.2.3查 得2Cmin=0.246mm,2Cmax=0.360mm, 则 2Cmax- 2Cmin=(0.36- 0.246)mm=0.114mm 凸、凹模分别按 IT6 和 IT7 级加工制造，则 冲孔： D 凸 = （D min+x）=(81+0.75*0.18)0- 0.017=81.140- 0.017mm D 凹=（D 凸- 2Cmin）=81.14- 0.114) +0.0180=81.03 +0.0180mm 校核： 0.017+0.018=0.0250.26mm 落料： Dd=（Dmax- x）=( 由此可得该尺寸能保证间隙在合理的范围内，故可取。 模具结构设计 1)凹模周界尺寸计算: 因制件形状简单,尺寸较小,故选用整体式凹模比较合理. 凹模厚度尺寸 H 的计算:由凹模的计算公式为 H=F 落料*(1/10)? =(309578.88*0.1)? =50.23mm 把凹模厚度圆整成 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 通孔 通孔 0 . 8 0 . 8 0 . 8 试模后定 落料拉伸凹模外形尺寸的计算:因为凹模孔口轮廓为非圆形,则凹模壁厚可按下式 计算 W=1.2H=60mm 则落料拉伸凹模的模壁就是 D=L+2W=109.6+2*42=192.6mm.将其圆整为 200mm 落 料 拉 伸 凸 模 的 强 度 和 刚 度 校 核 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 凸 模 承 载 能 力 的 校 核 ： 凸 模 最 小 断 面 承 受 的 压 应 力，必须小于凸模材料强度允许的压应 力 ，即 min = F FP 对于非圆形凸模有： min P F F 3 P 1 4 3 8 minF - - 凸 模 的 最 小 断 面 面 积 （ 2 mm） P F- - 凸 模 纵 向 总 压 力（ N ） - 凸 模 材 料 的 许 用 应 力 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 对于一般工具钢 ，凸模淬火硬度 H R C 为 5 8 6 2时 ，取 1 0 0 0 1 6 0 0 M P a minF = 2 1 3 7 1 . 6 / 1 0 0 0 1 6 0 0 = 2 1 . 4 1 3 . 4 M P a 由 已 知S = 2 4 0 4 0 . 6 2 mm min F 即 落 料 拉 伸 凸 模 承 载 压 力 面 积 完 全 合 格。 由于本产品的生产纲领为 1 0万件 , 即在冲裁过程中由于材料 的 厚 度 及 材 料 本 身 属 于 硬 质 材 料 , 为 此 需 要 经 常 磨 刃 口 , 适 当 给 落料凸模适当加厚 ， 取H = 7 2 m m 。 2)选择模架及确定其他冲模零件的有关标准:根据凹模周界尺寸 D=103.4mm,查 资料(2)表5- 5选取典型结构并结合实际得600*1000,并选用滑动独立中间导柱矩 形模架. 3)卸料.压边弹性元件的确定 冲压工艺中常见的弹性元件有弹簧和橡胶等,但是由于这副模具所需的卸料 力较小,如果选用橡皮,即使使用 1 个橡皮,它所承担的负荷也将无法达到弹性效 果.同时由于这是一副落料拉伸复合模,模具的行程较小, .因此我们选用弹簧作为 卸料的弹性元件. 五.校核压力机安装尺寸 模座的外形尺寸为 450mm*300mm,闭合高度为 221mm,由资料(2)表 4- 33 查得 JD21- 100 型压力机的工作台尺寸为 600mm*1000mm,最大闭合高度为 400mm,故符合安 装要求. 第六章 、 冲孔模的主要参数的计算 1. 模具结构形式的选择 由于该工序中一共要冲 5 个孔， 该制件的生产批量又很大， 所以模具的磨损很严 重，在冲孔模中还要考虑到凸模的强度和刚度，以及快速更换凸模的结构。这 5 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 个孔中有 2 个是在产品的侧面其余在底部且有一不是圆孔为了节省时间降低成 本所以我们要将这 5 个孔同时进行加工。 2. 模具工作部分的尺寸和公差的确定 1） 计算冲孔凸凹的刃口尺寸： 根据凸，凹模的刃口尺寸计算公式，先计算出冲孔凸模的刃口尺寸 D=100.5mm D1=6mm d=440.1mm 其中 D 为二侧孔的尺寸 D1 为 2 小孔的尺寸，d 为大孔的凸模直径。在这里，我 们在考虑材料厚度以及配合间隙的情况下凹模的刃口尺寸可按凸模的尺寸配作。 在这里，我们就不做详细计算。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 沿周 冲孔模的凸模尺寸 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 0 0 6 . 4 冲孔模的凸凹尺寸 3 . 计算冲孔模的压力，压力中心，初选压力机。 1 ） 冲裁力的计算 F冲 = K p t L t= 1 . 3 * 2 * ( 3 . 1 4 * 2 0 * 2 + 2 * 4 + 2 * 3 . 1 4 * 6 + 2 * 3 . 1 4 * 1 0 ) * 4 8 0 N = 1 . 3 * 2 * ( 3 . 1 4 * 4 0 + 8 + 3 . 1 4 * 1 2 + 3 . 1 4 * 2 0 ) * 4 8 0 N = 1 . 3 * 2 * ( 1 2 5 . 6 + 8 + 3 7 . 6 8 + 6 3 . 8 ) * 4 8 0 N 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 2 . 6 * 1 1 2 8 3 8 . 4 N = 2 9 3 3 7 9 . 8 4 N = 2 9 3 . 4 K N 2 ) 卸料力的计算 F 卸= K * F 冲= 0 . 0 5 * 2 9 3 . 4 K N = 1 4 . 6 7 K N 3 ) 确定是否需要压边装置并计算压边力： 由于该制件是冲孔模，故不需要压边装置，所以也就没有压边力。 4 ) 总压力计算 F = F 冲+ F 卸 = （2 9 3 . 4 + 1 4 . 6 7 ）K N =3 0 8 .07KN 5) 初选压力机： 根据总压力为 308.07KN，从资料（2）表 4- 31 提供的压力机公称压力序列 中选取 400KN 的压力机，型号为 JG23- 40。 6）确定压力中心； 由以上三道工序可知该制件的压力中心与制件的几何中心重合。 7）冲孔凸模的计算： 冲头1 0 选用材料 ：C r 1 2 a . 承压能力校核 S = 3 1 4 2 F m i n p / s c = 3 2 4 9 9 / 2 0 0 0 3 0 0 0 = 1 6 . 2 4 9 5 1 0 . 8 1 6 2 既 S 1 6 . 2 4 9 5 2 完 全 合 格。 b . 抗 纵 向 弯 曲 能 力 校 核 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 查 资 料 使 用 冲 压 模 具 设 计 手 册 P 1 4 4 L m a x pv E j / P ; E 凸模材料的弹性模数 ，一般模具钢为 2 . 2 1 0 0 0 0 0 ； P 冲裁力， N ； L m a x 凸模上可能发生失稳弯曲部分长度 L的最大值 ； 凸 模 前 端 的 系 数，有导向 = 2 ； J 凸模最小断面的惯性矩 ； J = pd/64=3.14 10/64=0.491 Lm a x pv E j / P = 3 . 1 4 v 2 2 2 0 0 0 0 0 . 4 9 1 / 3 2 4 9 9 = 8 . 0 1 用 同 上 的 方 法 可 得 到 6的尺寸 L m a x = 4 . 3 6 m m 3 . 冲孔凸模的形状的确定 ； （ 1 ） 1 0的 冲 头 选 用 材 料：C r 1 2 形状如下图 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （ 2 ） 6的冲头 选 用 材 料 ： C r 1 2 形状如下图 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第七章.冲孔模的模具结构设计 一、 凸与凹模刃口尺寸的计算 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。从生产实践 中可以发现： 1) 由于凸、凹模之间存在间隙，使得落下的制件或冲出的孔都带有 锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等 于凸模尺寸。 2) 在测量与使用中，落料件以大端尺寸为基准，冲孔孔径以小端尺 寸为基准。 3) 冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨越小， 凹模越磨越大，结果使间隙越来越大。 由此在决定模具刃口尺寸及制造公差时需要考虑以下原则： （1） 落料件尺寸应由凹模尺寸决定，冲孔件的尺寸应由凸模尺寸决定。故设计 落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基 准，间隙取在凹模上。 （2） 考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，设计落料模时凹模基本尺寸应取制件尺寸 公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差 范围的较大尺寸。 这样在凸、 凹模磨损一定程度下， 仍能冲出合格的制件。 （3） 确定冲模刃口公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求 太高，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期，如果对刃口尺寸精 度要求过低，会使模具的寿命降低，生产出来的制件可能不合格。若制件 没有标注公差，对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模则可按 IT11 级制造；对于圆形件，一般可按 IT7IT6 级制 造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，落料件上 偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。 二 凸凹模的结构形式 此模具的凸模采用的是整体式凸模结构，凸模的长度根据模具结构的需要来确 定，其长度应比凸模固定板、卸料板、导料板的长度和多出（1520） mm。 凸模材料的选择应使得模具刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击 力，因此应有较高的硬度和适当的韧性。而该制件形状复杂寿命也要求较高，所 以选择 Cr12MoV 制造。它具有较好的淬透性、淬硬性、耐磨性、抗回火稳定性 和热处理变形小等优点，可用于大批量生产的模具。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 三 冲孔时的刃口尺寸计算： 根据以上原则，冲孔时以凸模为基准，首先确定凸模的刃口尺寸，使凸模基本尺 寸基本尺寸接近或等于工件孔的尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙 2Cmin 。凸模制造偏差取负偏差，凹模制造偏差取正偏差。其计算的公式如下所 示： dp=( dmin+X? )上偏差为 0 下偏差为负的p， dd=(dp+ 2Cmin)上偏差为正d，下偏差为 0 。 在同一工步中在制件上冲出的孔时，凹模型孔中心距 Ld可按下面公式计算： Ld=( Lmin+0.5? ) 0.125? 1）则凸模各尺寸：dp=10+0.5X0.2=10.1 mm dp=6+0=6 mm 2）凹模各尺寸： dd=10.1+0.17=10.2 mm dd=6+0.170=6.2 mm 经过校核符合合理的公差范围 3）孔中心距的尺寸计算： Ld=( Lmin+0.5? ) 0.125? Ld=（6 8 .5+0）0.125X0=6 8 .5mm Ld=（5 4 +0）0.125X0=5 4 mm 四 凹模的固定方法和主要技术要求 凹模采用螺钉和销钉固定，螺钉和销钉的数量、规格及位置可根据凹模的大小在 标准的典型组合中查得，螺钉和销钉的位置可根据结构的需要作适当的调整。螺 孔和销孔之间以及它们到模板边缘的尺寸，应满足有关技术要求。凹模洞孔轴线 应与凹模顶面保持垂直，上下平面应保持平行，型孔的表面有粗糙度的要求， Ra=0.8- 0.4m 凹模材料的选择与凸模一样，但热处理后的硬度应略高于图、 凸模。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 . 模具辅助板的设计 1 ）冲孔凸模辅助板的设计 查 资 料 实 用 冲 压 模 具 设 计 手 册 P 1 7 9 固 定 板 外 形 有 圆 形 和 矩 形 两 件 。 主 要 用 于 固 定 小 型 凸 模 和 凹 模。 凸模固定板厚度越取凸模固定部分直径的 1 1 . 5倍。 它与凸 模采用过渡配合 。H 7 / m 6压装端面磨平。 由于最大固 定 端 为F 2 0 ，即 H=（1 1 . 5 ）2 0，选取 H = 2 5 2 ） 冲 孔 凸 模 垫 板 垫 板 的 作 用 是 直 接 承 受 和 扩 散 凸 模 传 递 来 的 压 力 以 降 低 模 座 所 受 的 单 位 压 力 避 免 压 出 陷 痕 。此外当利用压力机打杆推 件时因上模座局部被挖定 ，也需要采用垫板支撑 。 c= p / F c= 3 2 4 9 9 / 3 . 1 4 7 . 5 7 . 5 = 1 . 8 4 M p a 根据以上计算得受力载荷非常之小 查 资 料 P 1 8 0 3 ） 落料凸模固定板 ： 在 模 具 工 作 中 落 料 凸 模 固 定 板 的 作 用 是 准 确 定 位 和 对 落 料凸模在工作过程中保持相对稳定 。 根 据 实 际 情 况 及 经 验 ，取 H = 3 0 m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 ） 下 垫 板：同理上垫板 H = 1 2 m m 5 ） 卸料板的选用： 由于落料后 ，剩 下 的 材 料 将 会 紧 箍 在 凸 模 上，为 下 一 次工作的连续，需要把箍在落料凸模上的材料卸掉 。为此 设置卸料板卸料力的计算 ：Px= KxP ； 中 推 荐 卸 料 板 与 凸 模 保 持 间 隙 P 6 5 6 C = ( 0 . 1 0 . 5 ) t t为冲件材料厚度，硬材料取大值。 即 C = 0 . 5 2 = 1； 查资料：冲件料厚 t = 1 1 . 3 由于材料不太厚，因此，根据经验取 H = 1 6 五 选择模架及确定其他冲模零件: 根据凹模周界尺寸以及公司的生产效率和经济效率等方面的因素,我们选用该 公司的现有标准模架 3 5 0 mm*3 0 0mm,故拟选用滑动独立导柱的中间导向模架. 3. 卸料.压边弹性元件的确定 冲压工艺中常用的弹性元件有弹簧,橡胶等,在这里我们选用弹簧作为该模具 的弹性元件.因为该模具需要较大的力来将冲头拉回，而橡胶的拉力不能达到模 具所需的要求. 该弹簧要控制滑块的行程且力较大所以我们就选用中荷重弹簧 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 六冲孔模的压力机安装尺寸 模座的外形尺寸 350mm*300mm,闭合高度为 214mm,由资料（2）表 4- 33 查得 J23- 16型压力机的工作台尺寸为450mm*300mm,最大闭合高度为220mm,连杆 调节长度为 60mm,故符合安装要求。 第八章切边模的设计 一，前言 在前面的加工中产品的总体尺寸都已到位，现在就剩制件的外 边还未加工到规定的尺寸，因此要对其进行切边 摘要 切边就是把工件边缘多余的材料冲切下来 二切边模结构的设计 通过计算和查资料可得到 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 在设计切边模的过程中要考虑切边后废料的落料情况所以凸凹模结 构如下 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第九章 整形模的有关设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 一： 题目：整 形 模 二 ： 前言 ：由 于 前 面 的 工 艺 分 析 已 充 分 阐 述 了 模 具 的 结 构 工 艺。 因 此 ，在 一 工 程 完 成 后 的 加 工 工艺为成形 。 摘 要 ： 整 形 是 使 材 料 产 生 塑 性 变 形 。形 成 有 一 定 角 度 或 一 定 曲 率 形 状 零 件 的 冲 压 工 序 。 整 形 的 材 料 可 以 是 板 料 型 材 也 可 以 是 棒 料 、 管 材 。 虽 然 各 种 整 形 的 形 状 及 其 使 用 的 弯 曲 方 式 有 所 不 同 。 但 从 其 变 形 的 过 程 和 特 点来看都有一些共同的 规律。其中板料整 形 工 艺 是 变 形 中 运 用 最 多 的 一 种 。 三： 整形模结构的设计： 由 于 产 品 整 形 后 为 规 则 的 形 状 ，精度为 I T 8 4 - 1 模具结构的确定 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 查 资 料，整 形 模 具 同 样 存 在 着 顺 置 和 倒 置 的 两 种 情 况 ， 根 据 零 件 的 结 构 特 点 ，采用顺置结构 ，其结构如下图： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 - 2主要结构的确定 在模具整形的设计过程中，在不考虑回弹变形和应力集 中 后 的 变 形 ，凸 模 的 形 状 就 是 零 件 的 内 部 结 构。 凹 模 的 形 状 就 是 零 件 的 外 部 形 状， 这 是 理 想 化 的 模 具 结 构 ，在 日 常 生活 中， 整 形 模 具 的 变 形 是 很 大 的 ，情 况 也 很 复 杂， 它 与 机 床 、模 具、 机床的润滑系统 、工 作 环 境 等 都 有 关 系； A ） 凸 模 的 结 构 设 计 如 图 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第十章 按要求绘制零件图和装配图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第十一章 参考文献 1 成 虹 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 高等教育出版社 2 0 0 2年 7月第 1版 2 郑可徨 实用冲压模具设计手册 宇 航 出 版 社 1 9 9 2年 2月第 2版 3 王 芳 冷冲压模具设计指导 机械工业出版社 1 9 9 8年 1 0月第 1版 4 东北工学院 机械零件设计手册 编写组 机 械 零 件 设 计 手 册 冶金工业出版社 1 9 8 6年 1 0月第 2版 5 冯炳尧 模具设计与制造简明手册 上 海 科 学 技 术 出 版 社 1 9 8 5年 6月第 1次版 6 徐进 模 具 材 料 应 用 手 册 机 械 工 业 出 版 社 2 0 0 1年 1 0月第 1版 7 肖 祥 芷 中 国 模 具 设 计 大 典 - 冲 压 模 具 设 计 江 西 科 学 技 术 出 版 社 2 0 0 3年 1月第