毕业设计（论文）-片状垫片冲压模具设计.docx

编号 毕业设计（论文）题目:片状垫片模具设计学生姓名:学号:1院（系）:中德工程学院专业班级:模具设计与制造1413指导教师:职称: 2017年5月中文题目：片状垫片模具设计毕业设计（论文）共16页 图纸共4张完成日期2017/5/4 答辩日期2017/5/13摘要本设计通过分析片状垫片的产品特点，利用AutoCAD软件进行垫片模具的设计，详细的论述了垫片的整个设计过程。本次毕业设计，主要包含了零件工艺性分析，冲压工艺方案的确定，工艺计算、模具结构形式等。通过对零件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，掌握如何来设计模具，了解模具设计的关键所在。关键词：片状垫片；冲压；模具全套图纸加扣 3012250582目录前言11任务要求22零件工艺性分析32.1材料32.2零件结构32.3零件的尺寸精度33冲压工艺方案44工艺计算54.1工件尺寸及材料利用率54.2冲压力和压力中心计算54.3冲裁刃口尺寸计算64.3.1冲裁件尺寸及标注64.3.2冲裁间隙64.3.3确定刃口尺寸公差65模具类型及总体结构86.压力机型号与标准件选用96.1压力机型号96.2模架规格选择97协调模具尺寸，完成模具设计10总结11致谢12附录13参考文献16苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）前言冲压成型是金属成型的一种重要方法，它主要适用于板材的金属成型，可以一次成型形状复杂的精密制件。本课题主要是通过对产品的分析，设计一套包括总装图和部分零件图。根据对零件的综合分析，在此次设计中我设计的模具是级进模，主要介绍产品工艺分析、模具的结构和设计等，最后利用CAD绘制模具的总装图和模具主要工作零件图。1任务要求片状垫片的产品图如图1-1所示，其技术要求及生产信息如下：产品名称：片状垫片材料：08（碳素结构钢）料厚：1mm生产批量：大批量现有冲压设备：J23-16，J23-25，J23-63要求对该产品进行工艺分析，设计此产品的模具。图1-1产品图2零件工艺性分析冲裁属于剪切类成形，材料变形区为上、下刃口连线附近的区域，其变形性质很复杂，受多方面因素影响。2.1材料该零件的材料为优质碳素结构钢08，强度、硬度较低，而韧性和塑性较高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。其力学性能指标分别为：抗拉强度b：325MPa，屈服强度s195MPa，伸长率533，断面收缩率60。2.2零件结构该片件是带有一个孔的冲裁件，结构相对简单，根据图1-1计算，孔宽度大于十倍的料厚，孔长17，远小于件宽，孔与边缘之间的距离也满足要求，普通冲裁完全能满足要求。2.3零件的尺寸精度未注公差为IT14，属于普通冲裁的经济精度。综上分析，该零件冲裁工艺性良好，适于普通冲裁加工。3冲压工艺方案该零件尺寸较小，生产批量较大，零件结构大致为矩形，排样方式取直排，如图3-1所示。冲裁工艺方案有二种：a b图3-1 排样图方案一：级进模生产，一模两件，如图3（a）；方案二：复合模生产，一模一件，如图3（b）；方案（1）为级进模，生产效率高，模具不复杂；方案（2）生产效率较高，但模具相对复杂，所以决定采用方案（1）。4工艺计算4.1工件尺寸及材料利用率冲压生产的板料毛坯有多种形式，包括废料毛坯，单个毛坯，以及条料、带料或板料等形式的多件毛坯。冲裁件在条料、带料或板料上的布置形式称为排样。排样合理与否将影响到材料的利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命等。图4-1排样图查表3【1】确定搭边值：两工件间的搭边：a1=3mm；工件边缘搭边:a=1.5mm；一个冲裁的步距为: 86mm；条料宽度：B=(D+2a)=(80+21.5)=83具体排样图如图4-1所示。材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。一个步距内的材料利用率=A/Bs100%材料利用率：2600/（8343）=73%4.2冲压力和压力中心计算查附录11得：08的抗剪强度为300MPa，根据公式F=1.3Lt得：落料力:F1=1.3300240=93600（N）=94（kN）冲孔力：F2=1.3L2t=1.345.4300=17706（N）=18（kN）查附录1【1】，取Kx=0.04,Kt=0.055，冲孔凹模刃口直壁高度h=6mm，n=h/t=6,则卸料力：Fx=KxF1=0.0493600=3744（N）推件力：Ft=nKtF2=60.05517706=5843（N）总压力：F=F1+F2+Fx+Ft=120893（N）=121（kN）由于冲裁线上下左右对称，所以压力中心就是零件的中心。4.3冲裁刃口尺寸计算4.3.1冲裁件尺寸及标注冲裁件尺寸因未标注公差，取IT14等级。按照“入体原则”标注在零件图上，如图4-2所示：图4-2制件尺寸入体原则标注4.3.2冲裁间隙初始冲裁间隙：Zmin=0.07,Zmax=0.09, Zmax- Zmin0.02。刃口磨损系数统一取X=0.75。4.3.3确定刃口尺寸公差模具刃口按照独立加工，模具的刃口尺寸计算如表4-2，取凸，凹模刃口的孔类、轴类尺寸公差为dp=dd=0.02mm；取刃口间隙均匀度允差为0.25 Zmin，则可取非轴非孔公差dpc=ddc=0.070.14=0.01。表4-1刃口尺寸计算制件尺寸入体原则标注形式D制件公差刃口磨损凹模尺寸变化刃口磨损X刃口尺寸公差刃口尺寸计算4040.10.3变大0.75dp, dd:0.02凹模：A1d=（40.1-x）d 0=39.8750.02 0凸模：A1p=（39.875-Zmin） 0 -p=39.805 0 -0.0280+ 0.1 -0.180.1 0 -0.20.2变大凹模：A1d=（80.1-x）d 0=79.950.02 0凸模：A1p=（79.95-Zmin） 0 -p=79.88 0 -0.027+0.18 07+0.18 00.18变大凹模：A1d=（7-x）d 0=6.8650.02 0凸模：A1p=（6.865-Zmin） 0 -p=6.795 0 -0.02R5 +0.1 -0.1R4.9+0.2 00.2变大凹模：A1d=R（4.9-x）d/2 0=4.750.01 0凸模：A1p=（4.75-Zmin） 0 -p/2=4.05 0 -0.0125 0.1 -0.225.1 0 -0.30.3变大凹模：A1d=（25.1-x）d 0=24.8750.02 0凸模：A1p=（24.875-Zmin） 0 -p=24.805 0 -0.027.5 0.1 -0.17.6 0 -0.20.2变小-dpc，ddc：0.01凹模：A1d=（7.6+x） 0 -d=7.75 0 -0.01凸模：A1p=（7.75-Zmin）p 0=7.820.01 05模具类型及总体结构为保证冲件的较高生产率和质量要求，尽可能简化模具，降低成本，拟定级进模的总体结构如图5-1示：1-下模板2-下转接板 3-凹模板 4-导料板5-弹性卸料板6-凸模固定板7-上转接板 8-上模板9-六角螺钉M8 10-六角螺钉M5 11-圆柱销M5 12-定位销图5-1级进模结构图下模主要零件有凹模，下模座，导料板，定位销，下转接板。上模主要零件有凸模固定板，上转接板，凸模，上转接板，弹性卸料板。模具的压力中心和几何中心重合。模具导向。采用导柱导向，避免异常磨损。卸料方式。采用弹性卸料板弹性方式卸料，制件和废料均由漏料空排出。工作零件。由于条料宽度、导料板和定位销的布置因素，初定凹模板外形尺寸23021025凹模板最后设计见附录图4。落料凸模见附录图5，选材T10A，落料凸、凹模则Cr12MoV制造。6.压力机型号与标准件选用6.1压力机型号根据总冲压力F=121kN,选压力机型号J23-16，主要参数：公称压力：160kN；最大封闭高度：280mm；工作台尺寸：前后295mm，左右400 mm；模柄孔尺寸：直径40 mm，深度60 mm；工作台板厚度：45 mm。6.2模架规格选择选后侧导柱模架，凹模最大边界200200，上、下模座厚度为45mm和50mm，闭合高度200240mm，与选择的压力机规格协调。如图6-1。图6-1模架示意图7协调模具尺寸，完成模具设计根据模架选择零件高度尺寸为凸模固定板20mm，卸料板38mm，凹模20mm，凸模94mm，可计算得出闭合高度266mm。固定板、凹模板和卸料板的平面轮廓尺寸均为200200mm。（模架零件详见附录）总结毕业设计是对我们所学习知识的一次升华，是一次总结和运用。是我们步入社会，参加工作的敲门砖。从一开始的选题、开题到后来的计算数据，绘制图形直到完成毕业设计，中间少不了和同学、老师的交流、查阅各种有关本次毕业设计的资料，每一次的付出过程都是对自己的提升。不仅仅是我对以前在学校书本上学习知识的运用和在实际生产过程中该问题的处理，都有很大的感触，是我能够融会贯通。本次毕业设计让我对自己的知识量有了一个很大的认识，让我知道了，我们在学校所学的理论知识远远不够，所以，我们还要努力提升自己的专业知识，专业技能。此次的知识量的暴露，是对我的警钟，让我努力学习，让我以后在社会立足增加砝码。好的模具少不了好的设计，模具设计的多样性，决定了设计师的水平，简单的改变一个设计思路，就可以让设计的模具发生很大的变化。所以，模具设计师在设计模具时，要详细的进行计算，详细的思考什么样的结构最合适，什么样的结构最能提高生产效率，能减少成本，能方便维修，能提高寿命等等很多因素。致谢本次设计是在指导老师的细心指导下完成的。导师新颖的学术思想，严苛的治学态度，细致的工作作风使学生受益匪浅。值此成文之际，特向老师致以诚恳的感谢和忠挚的敬意。在设计过程中，得到同窗好友的协助以及在CAD/CAM等软件和参考资料等方面的指导帮助，在此向他们表示诚挚的谢意。非常感谢他们和我共同学习和生活，在美丽的健雄留下我们真诚的友谊。特别感谢我的爸妈，是他们的鼓励和无私的爱，使得我能够顺利完成学业。最后，谨以此文献给所有支持和鼓励我的人们！附录1-下模板2-下转接板 3-凹模板 4-导料板5-弹性卸料板6-凸模固定板7-上转接板 8-上模板9-六角螺钉M8 10-六角螺钉M5 11-圆柱销M5 12-定位销图1级进模结构图图2凸模固定板图3卸料板图4凹模板图5落料凸模参考文献1丁友生等主编.冷冲模具设计与项目实践.杭州：浙江大学出版社，2014.2翁其金.冷冲压技术.北京：机械工业出版社,20013徐政坤.冲压模具及设备.北