模具课程设计-冲孔落料拉伸件的设计.docx

模 具 课 程 设 计冲孔落料拉伸件的设计专业年级 学 号 姓 名 指导教师 评 阅 人 目录级进模设计说明1第一章 冲压件工艺性分析2第二章 冲压工艺方案的确定2第三章 主要设计计算23.1 排样方式的确定以及计算23.2 压力中心的确定及相关计算33.3 冲压力的计算33.4 工作零件刃口尺寸计算43.5 卸料橡胶的设计5第四章 模具总体设计54.1 模具类型的选择54.2 定位方式的选择54.3 卸料，出件方式的选择64.4 导向方式选择6第五章 主要零部件设计65.1 主要零件的结构设计65.2 定位零件的设计85.3 导料板的设计85.4 卸料板部件设计85.5 模架及其他零部件设计9第六章 模具总装图9第七章 冲压设备的选定11第八章 工作零件的加工工艺11第九章 模具的装配13参考文献16III级进模设计说明任务描述：工件名称：冲孔落料件工件简图：如下图生产批量：大批量材料：紫铜材料厚度：1mm要求：1.完成模具总装图；2.完成总装配图，图纸符合国家制图标准；3绘制工程图，图纸符合国家制图标准；4编写设计说明书。（A4纸打印）工件图第一章 冲压件工艺性分析此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为紫铜，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结果简单，有2个直径8mm的孔；孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，可看着IT14级，尺寸精度底，普通冲裁就能满足要求。第二章 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：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。所以经过比较，采用方案三最为合适。第三章 主要设计计算3.1 排样方式的确定以及计算设计级进模，先要设计条料排样图。工件图可视为一矩形中间两个孔，直排材料利用率最高。如图3.1所示的排样方法，可减少废料。第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。搭边值取1mm，壁厚取1.5mm，条料宽度为63.5mm，步距为21mm，一个步距的材料利用率为76%。图3.13.2 压力中心的确定及相关计算画出凹模型口图如图3.2；通过软件得出压力中心点（-2.89，0）。图3.23.3 冲压力的计算该模具采用级进模，选择弹性卸料，下出件。冲压力的相关计算见表3.1。根据计算结果，冲压力设备拟选择J23-25。表3.1 条料及冲压力的相关计算3.4 工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表3.2所示。表3.2 工作零件刃口尺寸的计算3.5 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表3.3。选用的4快橡胶板的厚度无比一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。表3.3 卸料橡胶的设计计算第四章 模具总体设计4.1 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。4.2 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挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。4.3 卸料，出件方式的选择因为工件料厚1mm，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。4.4 导向方式选择为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。第五章 主要零部件设计5.1 主要零件的结构设计a. 落料凸模结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。总长L可按公式计算：L=hI=h1+t+h2+h=14.4+14+1+20.6=50mm图5.1落料凸模结构b. 冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，加工简单，便于装备与更换。冲孔凸模结构如图5.2所示。图5.2c. 凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模具在模架上的位置时。要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。其轮廓尺寸可按公式计算：凹模厚度H=kb=0.3x60=18，为了方便橡胶安装，取H=25凹模壁厚c=（1.5-2）H=27-36m，取c=40凹模宽度B=b+2c=60+2x40=140，取B=150凹模长度L取130mm（送料方向）凹模轮廓尺寸为13015025mm，凹模结构如图5.3所示。图5.35.2 定位零件的设计落料凸模下部设置两个导正销，借用工件直径8mm的的两个孔作为导正孔。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。5.3 导料板的设计导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取1mm，这样就可确定了导料板的宽度，导料板厚度取4mm，采用45钢制作，热处理硬度为40-45HRC，用螺钉固定在凹模上。导料板上有活动挡料销凹槽。5.4 卸料板部件设计a. 卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为8mm。采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC。b. 卸料螺钉的选用卸料板上设置4个螺钉，公称直径为8mm，螺纹部分为M64。5.5 模架及其他零部件设计该模具采用对角式导柱模架，导柱分别为28100，导套分别为284295。上模座厚度取40mm，上垫板厚度取10mm，固定板厚度取15mm，下模座厚度取45mm，那么该模具的闭合高度：H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2=40+10+50+25+45-2=168mm式中：h2为凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mmL凸模长度，L=50mmH凹模厚度，H=25mm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。第六章 模具总装图通过以上设计，可得如图6.1所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（3个）、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件/下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用活动挡料销21作为粗定距，在落料凸模上安装2个导正销，利用条料上10的孔作为导正销孔导正，以此作为条料送进的精确定距。1-上模座 2-导套 3-导柱 4-紧固螺钉 5-沉头螺钉 6-模柄 7-凸模固定板 8-卸料 9-垫板 10-圆柱销 11-卸料板 12-下模座 13-圆柱销 14-凹模 15-冲孔凸模 16-落料凸模 17-导正销 18-卸料橡胶 19-挡料销 20-导料板子 图6.1模具总装图第七章 冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足要求。起主要参数如下：公称压力：250kN滑块行程：65mm最大闭合高度：270mm最大装模高度：220mm连杆调节长度:55mm工作台尺寸（前后x左右）：370x560mm垫板尺寸（厚度x直径）：50x200mm模柄孔尺寸：40x60mm最大倾斜角度：30度第八章 工作零件的加工工艺本副冲裁模，模具零件加工的关键在于工作零件、固定板以及卸料板。若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。表8.1所示为落料凸模的加工工艺过程。表8.1工序号工序名称工序内容工序简图1备料将毛坯锻成长方体704060mm2热处理退火3粗刨刨六面，互成直角，留单边余量0.5mm4热处理调质5磨平磨六面，互成直角6钳工划线划出各孔位置线、型孔轮廓线7加工螺钉孔、销孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔、销孔及穿丝孔8热处理按热处理工艺，淬火，回火达到60-64HRC9磨平面精磨上下平面10线切割按图切割型孔达到尺寸要求11钳工精修全面达到设计要求12检验第九章 模具的装配根据倒装复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装上模，再装下模，并调整间隙，试冲，返修。具体的情况见表9.1所示。表9.1序号工序工艺说明1凹凸模预装1） 装配前仔细检查各凸模形状级凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度，形状。2） 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。不适合的赢重新修磨或更换。2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，并牢固。3装配上模1） 在上模座上划中心线，按中心线预装凹模、垫板、凸模固定板。2） 在上模座上，用已经加工好的凹模分别确定其落空位置，并分别钻孔、攻丝。3） 将上模座、垫板、凸模固定板、凹模装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉。4装配下模1） 在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凹凸模与固定板组合装入凹模，将上模翻转。2） 预装下模，划出与凹凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔。3） 用螺钉将固定板组合、垫板、下模座连接在一起，但不要拧紧。4） 将卸料板套装在已装入固定板的凹凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压缩量，是卸料板高出凹凸模下端约1-2mm。5） 复查凹凸模间隙并调整合适后，紧固螺钉。6） 切纸检查，合适后打入销钉。5是冲与调整装机试冲，并根据试冲结果作相应调整。参考文献1公差配合与技术测量，陈于萍，机械工业出版社2机械制图,刘少年主编，机械工业出版社3机械制造基础，胡大超，高等教育出版社4金属材料与热处理，赵先仲，机械工业出版社5机械加工工艺基础，司乃钧，机械工业出版社6机械制造技术，李华，高等教育出版社7冲压与成型设备，孙凤勤主编，高等教育出版社8模具制造工艺学，郭铁良，机械工业出版社9冲压模具设计与制造，刘建超、张宝忠主编，高等教育出版社10数控机床加工工艺与设备，赵长明，机械工业出版社设计心得体会 在这次课程设计中我学到了很多，也认识了很多，虽然在学习的过程中有许多知识老师讲过了还是不太理解，但经过老师的指点和同学的一起努力，还是完成了老师所布置的作业。在这次课程设计中，我负责画图工作，在之前我自认为我画图功底挺高的，但是经过实际画这样的装配图，我才发现不是那么容易。正如实践是检验真理的唯一标准。只有通过上机的实际操作才能说自己真的掌握这项技术。理论知识固然重要，可是无实践的理论就是空谈。真正做到理论与实践的相结合，将理论真正用到实践中去，才能更好的将自己的才华展现出来。我以前总以为看书看的明白，也理解就得了，经过这次的实际操作，我现在终于明白，没有实践所学的东西就不属于你的。俗话说：“尽信书则不如无书”