漏盖冲孔落料复合膜毕业设计.doc

xx职业技术学院 专业班级 学生姓名 题 目 漏盖模具设计选题依据：从生产实际中收集来的五个课题（见附件）中，学生自选一个课题. 要 求（技术要求详见附件）： 熟悉资料、文献的检索、查阅方法； 绘制冲压制件图（或锻件图），确定技术要求； 编制该工件生产的工艺规程，在多种方案比较的基础上，确定一种可行方案； 按既定工艺方案完成冲模或锻模装配图；完成零件图若干； 完成设计说明书（6070页左右）。任务书发给日期： 年 月 日毕业设计（论文）工作时间 年 月 日 至 年 月 日 指导教师（签名）：教研室主任意见（签名）：系部主任意见（签名）：毕业设计（论文）任务书零件名称漏盖材料08料厚1批量10万设计号43-44三维效果图：目 录前言.7一、零件的工艺性分析.91.1结构与尺寸.91.2精度.91.3材料.9二、工艺方案的分析与确定.92.1工艺方案的拟定.92.2工艺方案分析.92.3 工艺卡.11三、确定模具总体结构方案.133.1模具类型.132.2操作与定位方式.133.3卸料与出件方式.133.4模架类型.13四、主要工艺参数计算.134.1尺寸换算.134.2确定修边余量h.144.3计算毛坯直径d.144.4判断是否用压边圈.154.5确定拉深次数.154.6搭边、料宽、步距计算.154.7材料利用率计算.154.8毛坯排样设计与计算.164.9计算各工序压力、压力中心，初选压力机.17五、模具零件主要工作部分尺寸计算.205.1计算冲孔凸、凹模刃口尺寸.215.2计算落料凸、凹模刃口尺寸.215.3计算拉深凸、凹模刃口尺寸.22六、模具结构设计.236.1凹模外形结构、尺寸确定.236.2凸模外形结构、尺寸确定.236.3选择模架及确定其他零件.236.4模柄的选择.25七、其他零件的选择.257.1定位销的选择.257.2卸料螺钉的选择.257.3导向零件的选择.257.4支撑固定零件的选择.267.5弹性元件的确定.27八、模具装配调试工艺.258.1模具装配.288.2该模具安装注意事项.298.3试模.31九、模具主要零件加工工艺规程.3210、 设计总结.3411、 参考文献.35f 前 言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（cad/cam)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的nc机床、cnc机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。 本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产中，研究和推广新工艺，新技术。提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具设计水平。一、零件的工艺分析：1.1结构与尺寸 该工件为圆形带孔拉深件，拉伸高度不大，孔 在底部并且不在拉深变形区。工件尺寸详见图1-1。1.2精度 零件图上工件高度1600.18 孔30+0.210。工件外轮廓 4500.25，属it14级。一般冲压均能满足精度要求。1.3材料 08钢是优质碳素结构刚，易于拉伸成形，具有良好的 冲压性能二、工艺方案的分析与确定: 2.1工艺方案的拟定该工件包括落料，拉深，冲孔，切边四个基本工序，可以有以下三种工艺方案。方案一：先落料，再拉深，最后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料拉深冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：落料拉深冲孔连续冲压。采用连续模生产。 2.2工艺方案分析 方案一：模具结构简单，需四道工序，即需要落料模，拉深模，冲孔模，切边模四副模具，生产效率低，较难满足该零件的年产量要求。 方案二：只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。 方案三：只需一副模具，生产效率较高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造，安装较复合模复杂。 通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳！ 2.3工艺卡编制 它以工序为单位，说明整个冲压加工工艺过程的工艺文件。它包 括： 制件的材料、规格、质量； 制件简图或工序简图； 制件的主要尺寸； 各工序所需的设备和工装(模具)； 检验及工具、时间定额等。cad图纸cad图纸3、 确定模具总体结构方案:3.1模具类型 该件有单工序模、级进模和复合模三大加工方法，根据以上工艺方案的分析，选择复合模加工。3.2操作与定位方式 操作方式：人工递料。 选择挡料销、导料销。3.3卸料与出件方式 选择弹性卸料装置 和 刚性推件装置。3.4模架类型选择：滑动导向后侧导柱模架4、 主要工艺参数计算4.1尺寸换算 该工件位无凸缘圆筒形件，根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。如图所示，将工件分为三个简单的几何体，如图123部分。按工件厚度中心层计算h=15.5mm,d=44mm,r=4mm 4.2确定修边余量h 根据制件的相对高度h/d,即（16-0.5）/（45-1） 0.35 m1=0.65 故工件可以一次拉深。 4.6搭边、料宽、步距计算： 1） 因t=1 工件为圆形件。 查表1-21得 侧面搭边值：a=1.5 拉深件之件搭边值：a1=1.5 2） 料宽： s=a+d=66+1.52=69 送料进距： s=d+ a1=66+1.5mm=67.5mm 4.7材料利用率计算: 取n=1 f=3.14r2 =nf/ba100% =3.143419.46/6967.5x 100% =73.4%4.8毛坯排样设计与计算 排样方法： 根据工件的形状，选择少废料排样，工件之间以及工件与侧 面皆有搭边，这样排样有利于材料利用率。 排样方式： 根据零件的形状和排样方法确定为直排排样。如图：4.9计算各工序压力、压力中心，初选压力机 拉深力计算： 已知d1=44 t=1 m1=0.65查表3-14 得：k=0.72材料为08钢 查表1-3 取：b=400n f拉kd1b =0.723.14441400n =39.8kn 压边力计算： 已知d1=44 d=66mm 筒形件首次拉伸 r凹 =0.8（d-d1)t =0.8(66-44)1 =3.75 查表3-15 08号刚，t0.5mm 则：p=2.02.5 取p=2 即：q压=/4d2（d1+r凹1）2p =3.14/4662-(44+3.75)22 =3.26kn 冲孔力计算： 已知：08钢抗拉强度 b=400n 冲裁孔的周边长度：l=d=3.1430=94.2 p冲=ltb =94.21400n =37.68kn 落料力计算： 08钢抗拉强度 b=400n 冲裁件的周边长度：l=d=3.1466=207.24 则：p落=ltb =207.241400n =82.89kn 卸料力计算： kx卸料力系数，取0.020.06 之间。取kx=0.04 fx=kx p落 =0.0482.89kn =3.31kn 推件力计算： 由表1-26，取凹模刃口形状为直筒形，t=1的高 度取5 。卡在凹模内料的个数: n=h/t=5 kt-推件力系数，取0.0250.065之间。取kt=0.05 ft=nktp冲 =50.0537.68kn =9.5kn 总的重压力 p总=f拉q压p冲p落fxft =39.83.2637.6882.893.319.5 =176.44 kn应选择的冲压设备公称压力：p机1.3 p总=1.3176.44 230kn 所需要的公称吨位为230kn查表1-6.初选设备j23-25。主要参数如下：公称压力： 250kn滑块行程： 80mm滑块行程次数： 100/min最大封闭高度： 250mm最大封闭调节量： 70mm工作台尺寸： 前后360mm 左右450mm 垫板厚度： 70mm垫板孔尺寸： 180mm模柄孔尺寸： 直径50mm 深度70 mm 压力中心计算 因为该件为拉深筒形件，对称性好。由下图可知，其压力中心就在圆心上。即x0=0 y0=05、 模具零件主要工作部分尺寸计算： 模具的落料拉深凸凹模1、冲孔凸模2、拉深冲孔凸凹模3和落料凹模4的工作部分的相互关系。如图所示5.1计算冲孔凸、凹模刃口尺寸 冲孔工序是以凸模为基准件，凹模为配制件。未注公差 it14级计算。 查表：附录18 得=0.62 凸模刃口尺寸为：d凸=d0-/4=300-0.62/4=300-0.155(mm) 凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证均匀双面间隙为0.10.14mm 。5.2计算落料凸、凹模刃口尺寸 （1）落料凸、凹模刃口尺寸计算 落料工序是应先考虑凹模，对于落料部分按未注公差按it14级计算。 查表：附录18 得=0.74 查表：1-18 得 zman=0.140 zmin =0.100 则：凸模刃口尺寸为：d凸=d+/40=66+0.74/40=66+0.1850 (mm) 凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证均匀双面间隙为0.10.14mm 。5.3计算拉深凸、凹模刃口尺寸由于尺寸标在外形上，所以以凹模为基准.未注公差按it14级计算。 查表：附录18 得=0.62 查表：3-18 得 s凸=0.03 s凹=0.05 则：d凹 =(dmax - 0.75）+凹0 =(45-0.750.62)+0.050 =44.535+0.050 （mm）凸模按凹模配制，从表3-17可得，凸、凹模之间的单面间隙为： z=（1.01.1）t=11=1（mm） 凸模工作部分尺寸按凹模实际工作尺寸配制，单面间隙为1mm 。六、模具结构设计：6.1凹模外形结构、尺寸确定凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，部署凹模在模架上的位置时，要根据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合根据零件的外形，凹模外形采用圆形。 h凹=h1+r凹1+h推+（25）=16+4+20+3=43mm其中：凹模圆角半径 =0.84.69=3.7mm r凹1取=4mm6.2凸模外形结构、尺寸确定 为了提高凸模的强度，刚度和避免应力集中，将圆形凸模设成台阶式并以圆角半径光滑过渡，一方面加工简略，另一方面又便于装配与调换。 根据以上 凸模 凹模工作部分尺寸及制造公差确定，取凸模 固定板的厚度h1为20mm，压料板的厚度为30mm。 h凸= h1 + h压 + h= 20+16+30=86mm6.3选择模架及确定其他零件模架： 查表10-2选择滑动导向后侧导柱模架，后侧导柱模架的 特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如果 有偏心载荷。压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向 装置和凸凹模容易磨损，从而影响模具的寿命，此模具一般用 于较小的拉深件。 选择模架规格： 导套：d/mml/mmd/mm 为259538（mm） 导柱：d/mml/mm 为25160(mm) 最大闭合高度hmax=205mm 最小闭合高度hmin=170mm 上模座厚度h上模为40mm ,上模垫板厚度h垫为10mm , 凸模固定板h固厚度为20mm ,下模座厚度h下模为50mm 。 则该模具闭合高度为： h模=h上模+h下模+h垫+h凹+h凸，凹+h固-h1 式中:h凹为凹模厚度 h凹=43mm h凸，凹为凸凹模厚度h凸，凹=43mm h1为凸凹模进入凹模的深度 h1=15 所以h模=40+50+10+20+43+43-15=191mm 因为205 h模170，满足装模高度要求。 6.4模柄的选择 根据压机模柄孔50，上模座厚度为40mm ， 需要打料孔，查表附11-2：b50100。七、其他零件的选择：7.1定位销的选择 冲模中的定位销常用圆柱销，其直径与螺钉直接接近，不 能太细，每个模具上只需要2个销钉 7.2卸料螺钉的选择 根据模具的需要选择d=10，长度l=110m的圆柱 头卸料螺钉：卸料螺钉10*110 淬火硬度为3540hrc7.3导向零件的选择 采用滑动导向中间导柱 导柱 32mm*160 20钢 导套 35*105*43 20钢 淬火硬度为5862hrc7.4支撑固定零件选择 上下模座 将各零件固定与支承，同时要承受和传递冲压力， 所以应有足够强度和刚度，上 下模座采用ht200制作。 上模座 160mm*40mm 下模座 160mm*50mm 上模座厚度取40mm ht200 下模座厚度取50mm ht200 上模垫板 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力。以降 低模座所受的单位压力，避免压出陷痕。垫板厚度 取10，外形尺寸与固定板相同，材料选用45钢。 凸模固定板 固定凸模保证其能垂直于模具的平面，保证在工作时能 够垂直的用于冲压、冲孔、冲裁、落料。 凸模固定板选用45钢制造，取固定板的厚度h固=20mm 压料板 压料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸雷同，厚度为30mm。 压料板采用45钢制作，淬火硬度为4348hrc。7.5弹性元件的确定 弹性元件的设计和计算 为了得到较平整的工件，此模具采用弹性压式卸料结构，使条料在落料，拉深过程中始终处在一个稳定的压力之下，从而改善毛胚的稳定性，避免材料在切向力的作用下起皱。落料卸料采用橡胶为弹性元件。已知卸料力：fx=3.31kn ，根据模具安装空间，取圆形聚氨酯橡胶2个，每个橡胶承受的预压力为： fy=fx/n=3310/2=1655n取hy=10%h , 由表1-32得，p=1.1mpa (式中p为单位压力)则橡胶的横截面积为：a=fy/p=1655/1.1=1504mm2设卸料螺钉直径为8mm ,橡胶上螺钉孔直径d=10mm 则有： a=/4(d2-d2)= 求得橡胶外径：d=44.89mm 为了保证足够的卸料力取d=45mm.橡胶的自由高度，由式（1-55）：h0=40mmhx卸料板的工作行程，mm,一般取hx=t+1.hm凸模或凹模的刃磨量，mm,一般取hm=410mm,聚氨酯橡胶取0.25.因为0.5=0.891.5 ,所选橡胶符合要求。橡胶的安装高度：ha=h0-hy=40-0.140=36mm8、 模具装配调试工艺：8.1模具装配 模具装配是按照规定的技术要求，将若干个零件结合成型零部件，再将若干个零件和部件组合成模具的工艺过程，装配工作通常分为部件装配和总装配。 ：冲裁间隙的调整 对于冲裁模，即使模具零件的加工精度已经得到保证，但是在装配时，如果不能保护冲裁间隙均匀会影响制件的质量和模具的使用寿命。 ：模架的装配 模柄的装配此模具采用的是凸缘模柄中的b型，模柄与上模座的配合为h7h6，将模柄装上模座，用角尺检查模柄圆柱面与上模座上平面的垂直度，其误差不大于o05mm然后用螺钉将其固定在上模座上，应在装模柄前先装入推板。 导柱和导套的装配导柱导套与上下模座均采用压入式连接导套导柱与模座的配合分别为h7r6和r7r6压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度，装配好的导柱的固定端面与下模座底面的距离不小于1-2mm 凸模和凸凹模的装配此模具的凸模与固定板的配合采用h7r6，凸模，装入固定板后，其固定端面应和固定板的支承面处于同一平面内，在压力机上调整好凸模与固定板的垂直度将凸模压入固定板内，凸模对固定支承面的垂直度经检查合格后将凸模上端铆合，并在平面磨床上将凸模的上端面和固定板一起磨平，并以固定板支承面定位将凸模工作端面磨平，凸凹模与固定板的配合采用h7r6，总装前应将凸凹模压入固定板内，压在平面磨床将上下平面磨平。 ：总装 把组装好凸凹模的固定板放在下模座上，按中心线打正固定板的位置，用平行夹头夹紧，通过螺钉孔在下模座上钻出锥窝，拆去凸凹模固定板，在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并攻丝，重新将凸凹模固定板置于下模座上找正，用螺钉紧固，钻较销孔，打入销钉定位。 配钻卸料螺钉孔时，将卸料板套在已装入固定板的凸凹模上，在固定板与卸料板之间垫上适当高度的等高垫铁，并用平行夹头将其夹紧，按卸料板上螺孔在模座上钻锥窝，然后拆开，按锥窝钻孔。 在凸凹模固定板的弹簧孔中装入卸料弹簧，挡料销弹簧，并将挡料销装入，卸料板上相应的孔中，将卸料板套入凸凹模，用螺钉将卸料板与下模座进行连接。在卸料板上装入导料销 用中同样的方法配钻垫板和上模座上的螺钉孔，推杆孔。 将推件块装入凹模，并将推杆装入固定板上的推杆孔，用螺钉将凹模与凸模固定板，垫板，上模座固定，钻胶销孔，打入销钉定位。8.2该模具安装注意事项检查压力机上的打料装置，将其暂时调整到最高位置，以免在调整压力机闭合高度时被压弯；检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理；检查下模顶杆和上模打料杆是否符合压力机的打料装置的要求(大型压力机则应检查气垫装置)；模具安装前应将上下模板和滑块底面的油污揩拭干净，并检查有无遗物，防止影响正确安装和发生意外事故。8.3试模在将模具装入压力机之前，应按设计图样对模具进行检验，然后在生产条件下进行试冲，通过试冲可以发现模具的设计与制造缺陷，找出产生的原因，对模具进行适当的调整和修理后，再进行试冲，直到模具能正常工作，冲出合格的制件，则模具的装配过程结束。9、 凸、凹模工作型面加工工艺规程： 凸模加工工艺规程：工序号工序名称 工序内容1备料将毛坯锻成圆棒501002热处理退火3车削按图车削外形4热处理调质5磨端面工作端留单边余量0.36钳工划线划出车削凸模位置线7车削按零件图车削外形44.6，38.535留单边余量0.3，其余车至尺寸8热处理按热处理工艺，淬火回火达到5862hrc9磨削精磨内外，端面尺寸，保证端与轴线垂直10钳工精修全面达到设计要求11检验凹模加工工艺规程工序号工序名称 工序内容1备料将毛坯锻成圆棒116*43mm2热处理退火3车削按图车削外形4热处理调质5磨端面工作端留单边余量0.36钳工划线划出内孔位置线7车削按零件图车削内外形，50，39.535,115留单边余