接线片冲压模设计.doc

毕业论文（设计）接线片冲裁模具设计目 录前言3第一章 工艺性分析5第二章 冲裁工艺方案的确定6模具总体方案的确定：6第三章 工艺计算73-1排样设计73-2 压力中心的确定与计算83-3 冲裁力的计算及吨位选择103-3-1各冲裁力的计算103-3-2压力机的选择103-4刃口尺寸计算113-4-1落料凸模刃口计算113-4-2冲孔凸模刃口计算11第四章 选择与确定模具的主要零部件结构与尺寸144-1凸模、凹模的外形尺寸计算144-2定位零件和紧固零件的选择184-2-1模柄的选择184-2-2模架的选择184-3侧刃挡块的选择184-4其他主要模具零部件的尺寸规格184-5模具闭合高度的校核19参考文献20前言冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。冲压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃1。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。 图1-1 冲压作业方式的进化冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 2：（1）汽车覆盖件模；（2）精密冲模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具标准件；（5）其它高技术含量的模具。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上2，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距 第一章 工艺性分析1、材料：H62（黄铜带）2、结构形状：该零件形状结构简单，形状对称，尺寸小，较适宜冲裁加工3、尺寸精度：零件未标注公差，尺寸要求不高，可按自由公差IT14级确定。第二章 冲裁工艺方案的确定该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁方案有单工序、冲裁复合模和级进模。1、单工序：冲裁模，先落料，再冲孔，模具结构简单，但需要两套模具，成产率比较低，难以满足年产量1000万件的需求。2、复合工序：一副模具零件的形位精度和尺寸精度容易保证成产率高，尽管模具结构简单比单工序摸复杂，但是因零件的孔边距太小，模具强度不能保证。3、级进工序：先冲孔，再落料。级进工序精度稍微差一些，生产效率高，操作方便，通过合理的设计和排样可以达到较好的零件质量，也可以避免强度不够的问题。根据以上分析：该零件采用级进模冲裁工艺方案。模具总体方案的确定：1、模具类型：根据零件的冲裁工艺方案，采用级进模2、操作与定位方式： 虽然零件的生产批量大，但合理安排生产能够达到批量要求且能降低模具成本，考虑零件尺寸较小、材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向定位方式和侧刃定距。3、卸料与出件方式： 考虑零件厚度薄，采用弹性卸料方式。为了操作，因此采用导向平稳的对角导柱，考虑零件精度要求不高，冲裁间隙小，采用2级模架精度。 第三章 工艺计算3-1排样设计排样设计与计算该零件厚度较薄，尺寸小，因此可采用直对排排样，如图 图3-13-2 压力中心的确定与计算模具压力中心是指冲压时诸压力合力点的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合，对于带模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线，否则会使冲压模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块与导轨之间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损降低模具和压力机的使用寿命。冲压的压力中心可按下述定则来确定：1、对称形状的单个冲裁件模具的压力中心就是冲裁件的几何中心2、工件形状相同分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合3、形状复杂的零件，多凸模的压力中心可用解析法求出，由零件图可知选择解析法。依据：各分力对某坐标轴的力矩代数隔和等于诸合力对该坐标轴的力矩。1. 利用排样图计算压力中心图3-2利用排样图计算压力中心：L1=L8=13 X1=-25.5L2=L5=122.6 X2=-17.1L3=L6=31.4 X3=X4=0L4=L7=21.6 X5=25.5 X6=X7=42.5 X8=42 压力中心坐标为 （9.3.0）3.3 冲裁力的计算及吨位选择1、各冲裁力的计算冲裁力： FP=Kptl=1.3*1*123.85*260=41861.3N41.86KN其中为抗减强度MPa,L为冲裁周边总长mm,t为厚度，系数Kp是1.卸料力： FQ=KFp=0.06*FP=0.06*41861.3=2511.678N2.51KN其中卸力系数K取0.06推件力： FQ1=nK1FP=7*0.07*41861.3=2052.037N2.51KN其中 K1 为推料系数其值为0.07， ,其中h取7mm。采用弹性装置和F出件时： F总=Fp+FQ+FQ1 =41.86+2.15+20.51 =64.88KN2、压力机的选择 冲裁时，压力机的公称压力必须大于等于冲裁时各力的总和F总 。根据以上计算应选JH23-16开式双柱倾式压力机。公称压力：160 kN滑块行程50 mm行程次数：150 min-1最大闭合高度：220 mm最大装模高度：180 mm闭合高度调节量：45 mm立柱间距：220 mm3-4刃口尺寸计算1、落料凸模刃口计算落料凹模刃口尺寸均属磨损后增大的尺寸。落料尺寸为：16. 8；冲孔尺寸：10+200 5；中心距尺寸：3.1.45查表得: 2Cmin=0.13mm 2Cmax=0.16mm 2Cmax-2Cin=0.16-0.13=0.03由公差表得 160-0.43 450-0.62 80-0.36 5+0.30 30.125 450.31落料：80-0.36查表x=0.5Dd=(Dmax-x)+0=(8-0.5*0.36)+0.0150=7.82+0.0150Dp=(Dd-2cmin)0 =(7.82-0.13)0-0.009 =7.690-0.009 校核：p+d=0.009+0.0015=0.0240.03 即满足条件可以冲裁。2.冲孔凸模刃口计算冲孔尺寸：5+0.3 查表x=0.5Dp=(dmin+x)0-p =(5+0.5*0.3)0-0.008=5.150-0.008Dd=(dp+2cmin)+d0 =(5.15+0.13)+0.0120 =5.28+0.0120校核：p+d=0.008+0.012=0.020.03满足条件可以冲裁中心距： 30.125Ld=(Lmin+0.5)0.125 =(2.875+0.5*0.25)0.125*0.25 =30.031 90.1Ld=(Lmin+0.5)0.125 =(8.9+0.1)0.125*0.2 =90.025 450.31Ld=(Lmin+0.5)0.125 =(144.69+0.5*0.62)0.125*0.62 =450.078侧刃尺寸侧刃工作尺寸应与步距尺寸协调，一般两者采用相同尺寸。本例采用了B型侧刃，其公差模具国标规定为0.02mm,并取负偏差，则侧刃工作尺寸公差为： S=130-0.02第四章 选择与确定模具的主要零部件结构与尺寸4.1凸模、凹模的外形尺寸计算1、 凹模外形尺寸计算 凹模厚度H=kb ,查表得K=0.22 H=kb 15mm =0.25*53 =11.6611.66mm15mm不符合条件H取15mm凹模壁厚 C=（1.52）H =22.5mm沿送料方向的凹模长度L=l+2c=16+60=76mm 垂直于送料方向的凹模宽度为B=b+2c=53+60=113mm根据计算得出凹模轮廓尺寸，选取与计算值相近的标准凹模板尺寸为：L*B*H=100mm*125mm*16mm凹模材料为CYWMn热处理后硬度为6064HRC2、凹模尺寸计算图4-1长度为L=h1+h2+h+(1520） =10+8+1+20 =39凸模最大自由长度的校核根据公式，凸模最大自由长度L应满足L90d2/=13.8mm由此可知小冲孔凸模工作部分长度不能超过13.8mm，所以小冲孔凸模工作部分为12mm，大冲孔凸模和落料凸模为15mm。凸模材料为CrWMn,热处理淬硬5862HRCo其中h为凸模固定板 h2卸料板 T为板料厚度（1520）mm附加长度图4-2 落料凸模技术要求：1、刃口部分按凹模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙0.03mm2、保持刃口锋利3、淬硬部分5862HRc4、材料CrWMn图4-3小冲孔凸模图4-4小冲孔凸模 技术要求：1、刃口部分按凹模实际尺寸配作2、保持刃口锋利3、淬硬部分5862HRc4、材料CrWMn。4-2定位零件和紧固零件的选择 采用挡料销挡料，螺钉长度依据连接件的厚度而定。经查表，螺钉选用M8，销钉选用6的销钉。销钉与固定板配合为H7/m6。采用橡胶作为弹性零件。1、模柄的选择根据压力机的模板孔尺寸选取：压入式模柄30*80由压力机的型号JG23-6.3可查得模柄直径为30，深度为55，由装配要求，模柄与模柄孔配合为H7/m6并加销钉防转，防转销与模柄的配合为H8/h70,根据标准JBI7646-1选取标准模柄2、模架的选择对角导柱模架安装在模座对称线中心两侧，导向平稳。由工件最大外形尺寸为24mm及一定凹模壁厚16初选，按其标准选择具体结构尺寸：上模座：200*130*25 GB/T2855.1-2008下模座：200*130*30 GB/T2855.2-2008导柱：20*120 GB/T2861.1-2008导套：35*85 GB/T2855.3-20084.3侧刃挡块的选择侧刃的尺寸参考标准侧刃确定尺寸。材料我饿哦T10A，热处理硬度为5660HRC。参考模具设计手册IB型侧刃。侧刃挡块。本设计选用了A型侧刃挡块材料为T8A。热处理硬度5660HRC，挡块与导料板配合为H7/m64.4其他主要模具零部件的尺寸规格固定板：100mm*80*100mm 材料为45钢 热处理硬度4348HRC卸料板： 100mm*80mm*8mm 材料为45钢 热处理硬度4348HRC凸模固定板： 100mm*125mm*18mm 材料为45钢 热处理硬度4348HRC橡胶厚度为8mm。模具闭合高度：最大130mm 最小110mm。4.5模具闭合高度的校核模具校核公式为H=上模座+垫板+凸模长度+凹模长度+下模座嵌入凹模部分尺寸（mm)其中上模座200*130*25 下模座200*130*30固定板 100*80*10卸料板 100*80*8导料板 100*80*6H=25+10+46+25+30-6=130mm模具最小闭合高度为130mm，模具最大开模高度为170mm。参考文献1 李硕本等编著.冲压工艺理论与新技术M.北京：机械工业出版社，2002.112 中国模具工业协会.模具行业“十一五”规划J.模具工业，2005（7）：3-8 李大鑫，张秀锦.模具技术现状与发展趋势综述J.模具制造，2005 （2）：1-44 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势J.模具工业，2005（7）：9-125 杜继涛，甘屹.支架精密多工位级进模设计J.模具工业，20