弯管垫片的模具设计（含全套CAD图纸） .pdf

毕 毕 业 业 设 设 计计 题目 弯管垫片的模具设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指 导 教 师 日期 设计任务书设计任务书 设计题目设计题目 弯管垫片模具的设计 设计要求设计要求 1 冲裁 翻边工艺性分析的确定 2 有关计算及模具设计 3 节约材料及零件的精确度 4 提高加工零件的效率及模具使用寿命 设计进度 11 月 23 日 11 月 30 日 查阅 收集资料 12 月 1 日 12 月 7 日 主要设计计算 12 月 8 日 12 月 14 日 结构设计 12 月 15 日 12 月 22 日 模具的整体设计 12 月 23 日 12 月 25 日 校核 修改 提交论文 指导教师指导教师 签名 签名 目 目 录 录 摘要摘要 1 前言前言 2 1 工艺性分析和方案确定 3 1 1 工艺的分析 3 1 2 工艺的确定 3 1 3 毛胚形状 尺寸和下料方式的确定 4 1 4 工件的排样设计 5 1 5 排样和材料的利用率 5 1 6 冲模结构的确定 5 2 各部分工艺力的计算2 各部分工艺力的计算 7 2 1 工艺力的计算 7 2 2 闭模高度 9 2 3 冲裁设备的选择 9 2 4 压力机容许偏心载荷 10 3 工件的尺寸计算3 工件的尺寸计算 12 3 1 主工作部分尺寸计算 12 3 2 落料刃口尺寸计算 12 3 3 切边刃口尺寸计算 13 4 翻4 翻边尺寸计算边尺寸计算 15 4 1 翻边的工作部分尺寸计算 15 4 2 凸模承压能力的效核 15 4 3 抗纵向弯曲应力的效核 16 5 弹性元件的计算5 弹性元件的计算 20 6 主要零件的设计6 主要零件的设计 22 6 1 定位零件的设计 22 6 2 卸料装置的设计 22 6 3 推件装置的设计 24 7 导柱导套及模柄的选用7 导柱导套及模柄的选用 27 7 1 导柱导套的选用 27 7 2 模柄的选用 27 7 3 模架选择及模具的动作过程 27 结论结论 28 致谢 29 参考文献参考文献 30 济源职业技术学院毕业设计 1 摘要摘要 随着模具工业的迅猛的发展 模具设计与制造以成为一个行业 工业生产中普遍采用 模具成型工艺方法 有效地保证了产品的生产率和质量 使操作技术简化 还能省料 节 能 获得显著的经济效益 由于产品的材料和工艺特性不同 生产用的设备也各异 模具种类繁多 但用的最为 广泛的大约有以下几种 冷冲压模 塑料成型模 锻造模 精密铸造模 粉末冶金模 橡 胶成型模 玻璃成型模 窑业制品模 食品糖果模 建材用模等 其中以冷冲压模 塑料 模的技术要求和复杂程度较高 我设计的弯管垫片模具 材料为黄铜 h68 厚度 t 1mm 传统的加工方法为落料 冲孔 翻边 修整 我的加工方法比较特别 由于材料和厚度的原因 我采用的加工方法为 落 料 省去预制孔直接翻边 再利用翻边凸模与翻边凹模的间隙进行挤切修边 从而完成工 件的加工 关键词 关键词 落料 冲孔 翻边 修边 济源职业技术学院毕业设计 2 前言前言 通过在洛拖一周和兴华模具厂六周的实习 使我认识到模具发展的广阔前景 由于模 具技术的迅速发展 模具设计与制造已成为一个行业越来越引起人们的重视 我国模具行业发展比较落晚 技术比较落后 随着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 我国大部分模具是需要国 外进口的 一些发达国家对我国技术的封锁 但是随着我国不断的改革开放和模具工业不 断的发展 模具工业已成为工业发展的基础 许多新产品的开发和生产产品在很大程度上 依赖于模具生产 特别是国防 汽车 轻工 电子 航工等行业尤为突出 例如 汽车的 覆盖件 发动机 底部 构成驾驶室和薄板冲压成形的表面零件和内部零件 我国在模具 产品开发设计方法手段落后 规模比较小以及管理的落后 从总体上看 自产自用占主导 商品化模具仅为 1 3 左右 国内模具生产仍供不应求 特别是精密 大型 复杂 长寿命 模具 仍需依赖进口 济源职业技术学院毕业设计 3 1 工艺性分析和方案确定 1 1 1 1 工艺的分析工艺的分析 工件名称 弯管垫片 生产批量 大批量 材 料 黄铜 h68 厚度 1mm 24 0 0 1 14 图 1 弯管垫片简图 该零件是圆形的轴对称工件 总体上结构简单 主要尺寸是内径 1 0 0 14 外径 24 精度要求一般 无特别的尺寸要求 可取为 it11 级 材料厚度 mm t 1 翻边的高度为 2mm 其工件的加工工艺性较好 即冲裁性较好 1 2 1 2 工艺的确定工艺的确定 方案一 采用单工序模具 即先落料后冲孔 再翻边 需两套模具 方案二 采用复合模具 即一次安成落料冲孔翻边工序 只需要一套模具 方案三 采用级进模具 即先冲孔落料在翻边 只需要一套模具 表 1 三种模具特点比较 模具种类 比较项目 单工序模 复合模 连续模 冲件精度 较低 高 一般 生产效率 较低 较高 高 生产批量 适合大 中 小批量 适合大批量 适合大批量 模具复杂程度 较易 较复杂 复杂 济源职业技术学院毕业设计 4 模具成本 较低 较高 高 模具制作精度 较低 较高 高 模具制造周期 较快 较长 长 模具外形尺寸 较小 中等 较大 冲压设备能力 较小 中等 较大 工作条件 一般 较好 好 由于这样一个工艺按单工序模具来加工 则需两个工序 即需要两套模具 两台设备 模具制造费用大 生产效率低 且不容易保证尺寸精度 操作不便 也不够安全 所以方 案一不合理 若采用模具级进则模具制造难度加大 工件的尺寸也不容易保证 生产效率 也不高 所以方案三也不合理 而采用复合模制冲件时 由于这个工件的结构不太复杂而 且轴对称 复合模的成本不是太高 制造的难度也不大 容易保证尺寸的精度 操作也方 便 安全性好 生产效率高 所以综合考虑 方案一比较合理 1 3 1 3 毛毛胚形状胚形状 尺寸和下料方式的确定 尺寸和下料方式的确定 由于该工件是圆形的垫片 最大外径是落料的直径 且生产批量大 所以为了送料方 便快速 坯料可以用条料 宽度应比工件的最大直径大两个单边搭边值 两冲裁件也应留 一个最小的搭边值 以保证冲裁出完整的工件 避免残缺工件的产生 提高坯料的利用率 提高生产效率和工件质量 由于工件只须内孔翻边 则落料件的尺寸与工件的外径相等 查最小搭边值得出 mm a a 5 1 1 则 调料宽度的尺寸计算还与条料送进时模具上有无侧压装置及是否有侧刃有关 本套模 具中没有侧压和侧刃装置 则条料宽度的计算公式为 条料宽度 mm mm b 5 1 2 24 mm 27 送进步距 m mm h 5 1 24 mm 5 25 济源职业技术学院毕业设计 5 1 4 1 4 工件的排样设计 工件的排样设计 25 5 1 5 1 5 27 1 5 图 2 排样图 1 5 1 5 排样和材料的利用率排样和材料的利用率 在冲压生产中 节约金属和减少废料具有非常重要的意义 特别是在大批量生产中 较好地确定冲件形状尺寸和合理排样是年降低成本的有效措施之一 一般的冲裁时产生的废料分两种 一种是训孔的废料和材料尾部余料 这种废料的产 生与排样无关 而只与零件的结构有关 称之为结构废料 另一种是料头 前 中 侧面 的搭边 与搭边选用及工艺方法有关 称之为工艺废料 所以要提高材料的利用率就要合 理排样 尽可能地减少工艺废料 由于工件的形状和结构的限制这里采用有废料排样的方法 排样时留有搭边值 其值 在前面已经查出 那么材料的利用率按式 100 1 b a nf 1 1 条料的材料利用率 n 条料上冲件总数 此取 n 40 f1 工件实际面积 mm a 条料长度 mm 此取 a 1021 5 mm b 条料宽度 mm 此取 b 27 mm 则 100 27 5 1021 14 3 10 12 40 2 2 20 1 6 1 6 冲模结构的确定冲模结构的确定 首先从上面我们已经确定这是一套复合模 分析这个冲件可知 它是一个简单的圆形 且是轴向对称的冲件 而且最大直径可直接通过落料得到 内部需要同心冲孔和翻边 而 济源职业技术学院毕业设计 6 内孔的冲裁又会产生废料 所以总体上应将落料的凹模固定在上模座上 而冲孔的凹模固 定在下模座上 这样先完成落料 再随着模具的继续动作完成冲孔和翻边 而冲孔和翻边 产生的废料可以通过与冲孔凹模相通的通孔直接排出模具外 又由于条料只有 1mm 较薄 而且冲压件较小 质量要求一般 属于普通冲裁 所以可以用弹性卸料装置进行卸料 同 时可以利用弹性装置来实现冲裁前凸凹模与卸料板的压力来完成压料动作 以保证工件的 平整度 又由于毛坯以条料的形式送进模具 生产量又大 所以可用两个导料销和一个挡 料销来完成条料送进时的正确定位和均匀正确的送料步距 同时由于冲件结构较简单 冲 件又小 所以用手动送料即可 在上下模座的导向方式上 考虑到冲件的结构较简单 尺 寸精度要求较一般 而且是大量的生产 应尽右能提高模具的使用寿命 可以用导柱和导 套配合的形式来完成上下模正确的冲裁定位 表 2 倒 顺装复合模的比较 比较项目 倒装复合模 顺装复合模 凸模 在上模部分 在下模部分 凹模 在上模部分 在下模部分 工 作 零 件 装 配 位 置 凸凹模 在下模部分 在上模部分 出件方式 采用顶杆 顶杆自上模 凹模 内推 出 下落到模具工作面上 采用弹顶器自下模 凹模 内顶出至模具工作面上 冲裁件的平整度 较差 较好 废料排除 废料凸模内积聚到一定程度后 便从 下模部分的漏料孔或排出槽排出 废料不在凸凹模积聚 压力 机回程时及从凸凹模内推出 凸凹模的强度和寿 命 凸凹模承受的涨力太大 凸凹模的最 小壁厚应严格控制 否则会涨裂 受力情况比倒装复合模好 但凸凹模的内形尺寸易磨损 增大 壁厚可比倒装的薄 生产操作 废料自漏料孔中排出 有利于清理模 具的工作面 生产操作较安全 废料自上而下击落 和工件 一起汇聚在模具工作面上 对生产操作不利 适应性 冲裁件平整要求不高 凸凹模强度足 够时采用 凸凹模尺寸较大时 可直 接固定要下模上 不用固定板 适用于薄料的生产 平整度 要求较高 以及壁厚较小 强度较差的凸凹模 济源职业技术学院毕业设计 7 2 各部分工艺力的计算2 各部分工艺力的计算 2 1 2 1 工艺力工艺力的的计算 计算 1 1 落料力计算 按式 2 1 lt f 3 1 落 2 1 式中 f 落 落料力 n l 工件外轮廓周长 mm t 材料厚度 mm t 1mm 材料抗剪强度 mpa 由查表 mpa 240 mm l 24 14 3 mm 4 75 则 kn mpa mm mm f 52 23 240 1 4 75 3 1 落 2 卸料力 按式 2 2 落 卸 卸 f k f 2 2 式中 k 卸 卸料力因数 其值由表 2 15 查得 02 0 卸 k 则 kn f 52 23 02 0 卸 n 470 3 3 翻边力 此模具翻边凸模的工作部分为圆锥形 且翻边时无预制孔 因此 f 1 3f 翻 按式 2 3 翻边力为 0 1 1 d d t f s 翻 2 3 式中 翻 f 翻边力 s 材料的屈服强度 查表得 mpa s 100 d 翻边直径 按中线计 mm mm mm d 15 1 14 0 d 毛坯预制孔直径 mm mm d 0 0 t 材料厚度 mm 无预制孔的翻边力比有预制孔的翻边力大 75 1 3 1 倍 此处取 1 3 则 翻 f f 3 1 kn 15 100 1 14 3 1 1 3 1 kn 74 6 济源职业技术学院毕业设计 8 4 4 切边力 按式 2 4 lt f 3 1 切 2 4 式中 f 切 切边力 n l 工件外轮廓周长 mm t 材料厚度 mm t 1mm 材料抗剪强度 mpa 由查表 240mpa mm mm l 96 43 14 14 3 则 mpa mm mm f 240 1 96 43 3 1 切 kn 72 13 5 5 卸料力 按式 2 5 切 卸 卸 f k f 2 5 式中 k 卸 卸料力因数 其值由表 2 15 查得 k 卸 0 02 则 kn f 72 13 02 0 卸 n 4 274 6 6 推件力 按式 2 6 切 推 推 f nk f 2 6 式中 k 推 推件力因数 其值由表 2 15 查得 03 0 推 k n 工件在凹模内的个数 取 2 n 则 n kn f 2 823 72 13 03 0 2 推 n 2 823 当采用刚性卸料和下出件的模具 如刚性卸料的单工序模或级进模等 时 推 总 f f f 当采用弹压卸料和下出件的模具 如弹压卸料的单工序模 级进模或上模刚性推料的 倒装复合模等 时 卸 推 总 f f f f 用倒装复合模冲裁时 卸 f 与落料有关 推 f 与冲孔有关 当采用弹压卸料和上出件的模具 如上模弹压卸料 下模弹顶出件的单工序模或上模 刚性推料的正装复合模等 时 卸 顶 总 f f f f 济源职业技术学院毕业设计 9 此时 卸 f 与落料有关 单工序模的 顶 f 与落料力有关 正装复合模中与冲孔力及落料 力都有关 而本零件则采用弹压卸料和上出件的模具 所以 卸 顶 总 f f f f 故总的冲裁力 n n kn kn n kn f 2 823 4 274 72 13 74 6 4 470 52 23 总 n 99 43 2 2 2 2 闭模高度闭模高度 mm h h mm h 10 5 min max 式中 h 冲模的闭模高度 max h 最大装模高度 min h 最小装模高度 2 3 2 3 冲裁设备的选择冲裁设备的选择 压力机的精度低 会造成模具寿命低 工件精度低等不良后果 压力机的精度分子负 荷状态的静精度和负荷状态下的动精度两种 对冲压加工来说 实际需要的是动精度 平行度不好 弯曲加工时造成弯曲角的波动 拉深加工时造成压边力不均匀和凸 凹 模间隙不均匀等后果 垂直度不好 需要长加工距离的弯曲拉深加工 在加工行程的各点 造成凸 凹模中心错移 综合间隙过大会助长过冲现象发生 因此希望其为必要的最小限 度 为安全起见 防止设备超载 可按公称压力 总 压 f f 8 1 6 1 的原则选取压力机 由 于该工件属于小件 冲裁精度一般而且是大批量生产 在考虑压力机是应以机械压力机为 主 而机械压力机加工速度比液压压力机快的多 高的生产效率是其绝对的优势 所以确 定在机械压力机内选择 而冲裁的行程又比较短 所以又以曲柄结构有利 参照附录 可 选取公称压力为 100kn 的单曲柄压力机 j23 10 其技术参数为 公称压力 250kn 滑块行程 65mm 济源职业技术学院毕业设计 10 最大封闭高度 270mm 最大装模高度 220mm 连杆调节长度 55mm 滑块中心线至床身距离 200mm 电动机功率 2 2kw 最大倾斜角度 30 工作台尺寸 前后 370 左右 560 封闭高度调节量 55mm 工作台孔径 mm mm 370 240 模柄孔尺寸 mm mm 60 40 机床总质量 kg 1780 2 4 2 4 压力机容许偏心载荷压力机容许偏心载荷 压力机受偏心载荷时 不仅影响模具上下模正确的相对运动 降低模具的寿命 影响 工件的质量 同时也对压力机的导向部件 曲柄强度等都有影响 因此 压力机在使用过 程中 限定一定的偏心载荷和一定的偏心距 以保证压力机和模具的正常工作 压力机承受偏心载荷时 其受力状态对单曲柄和双曲柄结构是不同的 对于单曲柄 由于偏心载荷在滑块上形成旋转力矩 从而在导轨内产生支反力 支反力 s e p f 2 7 式中 f 支反力 p 偏心载荷 kn e 偏心距 mm s 二支反力间距离 mm 显然 其偏心载荷的容许值由导向部位的结构和强度等决定 冲裁功的验算 为了使压力机的每次行程功不超过额定数值 从而保证压力机飞轮的转速及保证电动 机不超载 必须进行冲裁功的验算 分析工件的结构及要求用途可知 易采用平刃冲裁 济源职业技术学院毕业设计 11 即 1000 mpt a 2 8 a 平刃冲裁功 n m p 平刃冲裁时的总冲裁力 n t 材料厚度 mm m 系数 一般取值 m 0 63 则 1000 1 99 43 63 0 mm kn a m n 71 27 防止电动机过载按下式计算 t ka n 2 9 n 压力机电动机的额定功率 kw k 电动机运行系数 通过查表可知 k 1 5 a 冲裁功 n m 压力机总效率 t 压力机实际工作周期时间 s 则 2 0 14 0 99 43 5 1 kn t ka kn 7 804 kn kn n 7 804 100 所以可以有效防止电动机过载 济源职业技术学院毕业设计 12 3 工件的尺寸计算3 工件的尺寸计算 3 1 3 1 主工作部分尺寸计算主工作部分尺寸计算 模具的主要工作部分落料凹模 凸凹模 翻边凸模的总装图 3 2 3 2 落料刃口尺寸计算落料刃口尺寸计算 落料模设计时 以落料凹模刃口尺寸与冲件尺寸基本一致 作为设计基准尺寸 凸 凹模间隙靠减小凸模刃口尺寸得到 由于模具在冲裁过程中不断被磨损 致使凹模刃口尺 寸逐渐增大 故设计时 应选用接近或等于工件的最小极限尺寸作为凹模刃口尺寸 在选择凸 凹模刃口尺寸公差时 应依照冲件的精度要求 以经济合理为原则 一般 模具精度应比冲件精度要求至少高两个级别 按表 2 10 查得冲裁模刃口双面间隙 mm z 06 0 min mm z 095 0 max 工件的未注公差尺寸按 it14 级计算 查书附录 d1 得落料件直径为 mm 0 52 0 24 落料凸 凹模的制造公差由表 2 12 查得 mm 025 0 凹 mm 02 0 凸 磨损因数由 表 2 13 查得 5 0 x 校核 mm z z 035 0 025 0 02 0 min max 凹 凸 则 落料凸 凹模采用配合加工方法 按式 d x a d 0 凹 3 1 济源职业技术学院毕业设计 13 式中 凹 d 凹模尺寸 a 工件的基本尺寸 mm x 磨损系数 当工件尺寸公差等级为 it11 13 时 取 x 0 75 工件公差 mm d 凹模制造公差 mm 则 凹模尺寸 凹 凹 0 x d d 3 2 mm 025 0 0 52 0 5 0 24 mm 025 0 0 74 23 凸模的尺寸按凹模的尺寸配制 其双面间隙为 mm 095 0 06 0 翻边凸模凸圆与落料凹模的配合部分采用压入式过盈配合 配合取 h7 p6 则翻边凸 模的凸圆部分的极限偏差查标准公差表得 m it m it 16 6 25 7 再查孔的基本偏差数值表得 35 7 h 的基本偏差是下偏差 0 ei 则 ei it es 7 0 25 m m 25 翻边凸模与落料凹模配合部分 6 35p 的基本偏差为下偏差 则极限偏差分别为 下偏差 m ei 26 上偏差 6 it ei es m m 16 26 m 42 3 3 3 3 切边刃口尺寸计算切边刃口尺寸计算 冲压工件切边部分尺寸为 mm 10 0 0 14 尺寸精度为 11 it 级 切边间隙对切边质量和模具寿命影响较大 双边间隙 z 过小则模架导向精度高 模具 寿命低 z 过大则制件口部的毛刺大 取 mm z 03 0 02 0 为宜 查表 2 10 得切边刃口双 面间隙 mm z 05 0 min mm z 07 0 max 查表 2 12 得凸 凹模的制造公差 mm 02 0 凸 凹 磨损因数由表 2 13 得 75 0 x 济源职业技术学院毕业设计 14 校核 mm z z mm mm 02 0 02 0 02 0 min max 凹 凸 则切边凸 凹模采用配合加工方法 按式 0 p x b d 凸 3 3 式中 凸 d 凸模尺寸 b 工件的基本尺寸 mm x 磨损系数 当工件尺寸公差等级为 it11 13 时 x 0 75 工件公差 mm p 凸模制造公差 mm 则 凸模尺寸 0 凸 凸 x d d 3 4 mm 0 02 0 08 14 0 02 0 1 0 75 0 14 凹模的尺寸按凸模尺寸配制 其双面间隙为 mm 07 0 05 0 济源职业技术学院毕业设计 15 4 翻边尺寸计算4 翻边尺寸计算 4 1 4 1 翻边的工作部分尺寸计算翻边的工作部分尺寸计算 由于是内孔翻边且有尺寸精度要求 尺寸精度由凸模保证 故设计基准尺寸应以凸 模为基准 凸 凹模间隙靠加大凹模刃口尺寸得到 凸模在工作过程中也会不断的磨损 故设计时 应选用接近或等于工件的最大极限尺寸作为凸模刃口的尺寸 为了避免弹性卸料和推件装置的行程过大 翻边凸模端部设计为圆锥形凸模 其锥角取 90 推件块还有压边的作用 故翻边凸模不需要台肩 由于翻边凸模在下行中 还进行挤切修边 则翻边凸模的直径 mm d 0 02 0 08 14 凸 翻边凸模凹模之间的单边间隙 z 2 可控制在 t 85 0 75 0 使直壁稍为变薄以保证 竖边成为直边 则翻边凸 凹模的单边间隙 mm t z 85 0 85 0 2 翻边凹模尺寸 凹 凸 凹 0 2 2 z d d 4 1 02 0 0 85 0 2 08 14 02 0 0 78 15 4 2 4 2 凸模承压能力的效核凸模承压能力的效核 要使凸模正常工作 必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力 即 min a f 4 2 从而得出 f a min 对于圆形凸模 t d 4 min 式中 凸模最小断面的压应力 f 凸模纵向总压力 济源职业技术学院毕业设计 16 min a 凸模最小截面的直径 min d 圆形凸模最小截面的直径 冲裁材料厚度 冲裁材料抗剪强度 凸模材料的许用压应力 对于 t8a t10a cr12mov gcr15 等工具 钢 淬火硬度为 hrc58 62 时 可取 mpa 3 10 6 1 0 1 凸模 有特殊导向时 可取 mpa 3 10 3 2 则 100 240 1 4 08 14 6 9 满足要求 所以符合凸模设计要求 4 3 4 3 抗纵向弯曲应力的效核 抗纵向弯曲应力的效核 1 1 凸模冲裁时 可视为压杆 当凸模细长时 必须根据欧拉公式进行纵向弯曲应 力的效核 无导向装置的凸模 对于一般形状的凸模 f i l 425 max 对于圆形凸模 f d l 90 2 max 2 2 有导向装置的凸模 对于一般形状的凸模 f i l 1200 max 对于圆形凸模 f d l 270 2 max 式中 max l 允许的凸模最大自由长度 冲裁力 凸模最小截面的惯性矩 凸模最小截面的直径 则 取第二种中的第二个式子 济源职业技术学院毕业设计 17 f d l 270 2 max 24 686 78 528 53526 0 674 08 14 270 2 满足要求 所以符合凸模的长度设计要求 3 3 冲裁模零部件的设计主要包括工艺结构零部件 工作零件 定位零件 压料 及出件的零件 的设计和辅助结构零件 导向零件 固定零件 紧固件及其它零件 的 设计 凸凹模的结构大到分为整体式和镶拼式的两种 镶拼式结构适合于大 中型和形状 复杂 局部容易损坏的整体凸模式或凹模 而此处所需的凸凹模形状较简单 所以选用 整体式来加工凸凹模 为了满足凸凹模的强度要求 应满足凸凹模的最小壁厚 即 t m m 最小壁厚值 mm t 材料的厚度 mm 则 t m 而工件内孔边缘与外边缘相差 5mm 所以凸凹模强度满足要求 模具主要结构中落料凹模 凸凹模 翻边凸模的工作尺寸分别如图所示 1 6 0 8 4 1 0 0 15 7 8 3 5 0 0 6 0 0 104 00 与 切 边 凸 模 配 制 0 0 0 2 15 7 8 与 落 料 凹 模 配 制 图 1 3 凸凹模 济源职业技术学院毕业设计 18 6 13 08 0 042 0 026 35 0 0 02 90 73 89 图 1 4 翻边凸模 36 30 4 15 81 6 4xm8 23 74 0 025 0 30 35 0 0 019 济源职业技术学院毕业设计 19 2xr3 25 30 2xr3 3xr3 5 54 5 74 图 1 5 落料凹模 5 5 模具的主要零件及垫板结构设计 2x 4x 10 30 6 11 5 40 54 5 74 图 1 6 垫板 济源职业技术学院毕业设计 20 5 弹性元件的计算5 弹性元件的计算 1 1 卸料橡胶的计算 下卸料装置采用橡胶作为弹性元件 由式 1 4 计算橡胶的自由高度为 工作 自由 s h 4 5 3 式中 s 工作 工作行程与模具修磨量或调整量 mm 6 4 之和 mm mm mm mm s 15 4 1 10 工作 mm 15 则 mm mm h 60 5 52 15 4 5 3 自由 mm 60 5 52 取 mm h 60 自由 橡胶的装配高度 自由 h h 9 0 85 0 2 mm 54 51 取 mm h 52 2 橡胶的断面面积 在模具装配时 根据模具空间大小确定 2 2 弹簧的设计计算弹簧的设计计算 推件块用于冲压件的上卸料 且兼作压料板 是使工件保持平整的关键零件 故选择弹簧时 其工作压力应再加大一些 根据结构初选为 1 根弹簧 卸料力 n f 4 274 卸 按预压力 n f 4 274 预 和模具结构 的尺寸 由查表可选序号 50 45 的弹簧 其负荷 预 f n f 420 检验是否满足 总 s s 1 其中 mm mm mm s 4 1 3 工作 查表及负荷一行程曲线可得下列有关数据 表 3 弹簧高度表 弹簧序号 h h1 s1 h 预 总 工作 预 修磨 6mm 45 35 22 0 13 8 5 18 5 46 45 27 4 17 6 11 5 21 5 47 55 33 0 22 14 24 48 65 38 4 26 6 17 5 27 5 49 75 44 0 31 20 30 50 85 49 4 35 6 23 5 33 5 济源职业技术学院毕业设计 21 故选取 49 号弹簧 外径 mm d 32 钢丝直径 mm d 4 自由状态下高度 mm h 75 自由 弹簧装配高度 mm s h h 55 2 预 自由 济源职业技术学院毕业设计 22 6 主要零件的设计6 主要零件的设计 6 1 6 1 定位零件的设计定位零件的设计 定位零件分两类 一类是在送料方向垂直方向的定位 即送进导向 另一类是要送料 方向上定位用来控制送料进距 在本套模具中 导料装置和挡料装置均采用销钉的形式 共三个 其中两个作为导料销压装在凸凹模的一侧另外一个作为挡料销压装在凸凹模上与 送料方面一致的前方 其销头的高度为 t 1 mm 即 2mm 具体形状及尺寸如下图 8 3 0 002 0 008 3 0 075 0 6 图 1 7 挡料销 注 材料 45 钢 热处理 硬度 43 48hrc 6 2 6 2 卸料装置的设计卸料装置的设计 卸料板的型式较多 本套模具采用弹压卸料板的形式 它的作用是除了把板料从凸凹 模上卸下外 还起到压料和导向的作用 这里的卸料板与凸凹模相配的导向孔其尺寸公 差及与凸模的配合要求 与被冲工件的材料厚度有关 冲件材料厚度在 0 8 3 mm 之间时 配合为 h6 h7 卸料板的厚度可以查表得出 此处取 10 mm 卸料螺钉为内六角螺钉 卸料板的厚度查表取 厚度 10 h 卸料板孔与凸模的单边间隙查表取 1 0 2 1 z 济源职业技术学院毕业设计 23 卸料板底面高出凸模底面的尺寸 t k 3 0 2 0 卸料板导向孔的高度 mm h 5 3 卸料螺钉孔直径 1 d 处的l 最小值为 模座材料为钢 d l min 卸料板与卸料螺钉的结构尺寸如下 23 74 18 42 74 50 87 3xr1 5 16 37 15 10 10 3xm8 r37 图 1 8 卸料板 济源职业技术学院毕业设计 24 8 9 2 cx45 10 8 6 2 2 r1 5 10 110 r0 5 c1x45 10 5 9 8 15 120 图 1 9 卸料丁 注 卸料板材料取 q235 淬火处理 硬度值为 56 62 hrc 卸料螺钉材料取 45 钢 热处理 硬度值 35 40 hrc 6 3 6 3 推件装置的设计推件装置的设计 推件装置有钢性推件装置和弹性推件装置两种 在本套模具中采用弹性推件装置 推件块与凸模的配合不起导向作用 所以此处的单面间隙取 t 2 0 1 0 t 为材料厚度 济源职业技术学院毕业设计 25 0 8 0 8 1 6 0 8 1 6 1 6 20 5 14 22 23 34 29 6 图 1 10 推件块 注 推件块材料为 45 钢 热处理 硬度值为 43 48 hrc 凸凹模固定板的设计 凹 固定板 h h 8 0 6 0 此处取 45mm 1 6 与凸凹模配制 1 6 6 22 45 济源职业技术学院毕业设计 26 3xm8 3xr5 75 37 50 87 74 图 1 11 固定板 垫板选用及计算 模座承压面的压应力 压 不应超过许用压以应力 压 压 a f 6 1 式中 f 冲裁力 承压面积 压 模座许用挤压应力 如果 压 压 则 必须加淬硬垫板 济源职业技术学院毕业设计 27 7 导柱导套及模柄的选用7 导柱导套及模柄的选用 7 1 7 1 导柱导套的选用 导柱导套的选用 一一 在本套模具中 导柱导套使有标准件 由于冲件是一个对称的圆形件 为避 免装错 两个导柱选用不同的直径 7 2 7 2 模柄的选用 模柄的选用 二二 在模柄的选用 是根据设计的要求 本模具属于小形冲模 采用压入式标准 核模柄 上模座与孔采用 h7 m6 的过渡配合 并加销钉防转 7 3 7 3 模架选择及模具的动作过程模架选择及模具的动作过程 该模具的结构简图如图 6 26 所示 主要由上 下模座落料凹模 凸凹 翻边凹模 凸凹模固定板 卸料板 推件块等零件构成 根据落料凹模的外形尺寸及橡胶尺寸 参照有关标准 可选择 i 级精 后侧导柱模架 90 3 2851 165 100 80 80 t gb mm mm mm mm 上模座 mm mm mm 30 80 80 ht300 下模座 mm mm mm 40 80 80 ht300 导 柱 mm h 130 5 20 20 钢 导 套 mm mm h 28 70 6 20 20 钢 落料凹模 凸凹模 翻边凸模的材料可采用 cr12 热处理硬度为 hrc 64 60 凸凹模固定板 卸料板 推件块等的材料选用 45 钢 济源职业技术学院毕业设计 28 结论结论 毕业设计是大学三年中的最后一个环节 也是对三年的学习生活中所学知识的一个汇 总和概括 通过对三年学习的检验和模具设计的基本要求 对以后设计模具奠定扎实的基 础 通过对这次毕业设计 我从中受益非浅 使自己深深体会到了做一项设计不是想象的那 么简单 自己亲自设计了这个弯管垫片的模具 从一开始的茫然到不断借鉴资料再到整个模 具的设计完成 使自己学到了更多的知识 也使自己懂 做设计不仅要用到我在大学三年 所学的东西 而且还运用了我们从未接触学习过的知识 设计一种模具并不是单一的依靠 一门学科 模