冲压模具综合实训设计 参考.doc

冲压模具设计说明书年 月 日前 言随着社会的发展，模具行业的兴起。在社会上，冲压工艺用途十分的广泛，与制造成为一个行业越来越来受到人们的重视模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，6080的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高 模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。 模具产业的发展是机械及其它制造行业快速增长的同时不断发展完善的。通过在机械行业的工作实践，深深体会到了模具在机械制造业中的巨大作用。模具的大量使用使的零件加工的周期缩短，成本降低。一个高质量的模具可以直接投入产品的装配，这一点在铸件中更能显现，好的毛坯件需要的额外加工量小，材料损耗小，很好的降低了生产成本。 模具的发展前景将越来越好。模具性能越来越高，生产的零件可以达到的数控加工的精度，甚至更高，产量又十分巨大。投身模具事业将会给自己的人生带来辉煌. 目 录一 设计任务书及产品图 1 二 工艺设计. 1三 模具结构的确定 2四 冲压工艺计算 2五 弹性元件计算 5六 零部件计算 6七 落料凸模加工工艺规程的编制 16八 凹模加工工艺规程的编制 16九 工艺装配 17十 心得体会 . 18十一 参考文献 . 19一 设计任务书及产品图电机转子垫片冷冲压模工件名称：电机转子垫片生产批量：大批量材 料：硅钢片 工件图二 工艺设计2.1 冲压件的工艺分析该工件为不规范圆形无凹缘拉深件，外圆空在拉深变形区。工件的尺寸不大，属于小型冲压件且尺寸精度和形位精度都有明显的要求。所以按IT8级来计算并设计。工件的材料为硅钢，不易拉深成型。冲裁方案初选为：单工序模： 落料冲孔拉深 落料拉深冲孔级进模： 冲孔拉深落料 冲孔落料拉深复合模： 落料冲孔 冲孔切快因为生产批量较大，为达到此目的，采用单一的工序，生产效率达不到要求，而采用级进模，结构太复杂；要保证产品质量精度达到要求，哪么模具精度要求较高，综合上述分析比较，采用落料 冲孔 复合模。三 模具结构的确定 模具采用下出件方式，采用复合摸。由于工件属于高精度高硬度合金钢，所以采用四导柱模架，弹性卸料方式，零件出模。如下图所示:四 冲压工艺计算4.1 凸模和凹模刃口尺寸的确定 落料 117+0.06 0DA=（DmaxX）Dt= (DA-Zmin) 查表得：Zmax=0.045mm Zmin=0.035mmST=0.030mm SA= 0.040mm X=0.50校核间隙：因为 Zmax-Zmin=(0.045-0.035)mm =0.010mm|T|+|A|=(0.030+0.040)mm =0.070mm说明所取凸、凹模公差不能满足|ST|+|SA|Zmax-Zmin的条件，且相差很大，则采用配合加工法考虑到工件形状复杂，采用配合加工法加工凸、凹模，凹模磨损后其尺寸变化有三种情况凹模磨损后变大的尺寸：A1、A2、A3 刃口尺寸计算公式： AA=（DmaxX）+SA 0 查表得X1=X2=X3 =1A1=A2=（110-10.035）=109.965mmA3=（117-10。035）=116.965mm凹模磨损后变小的尺寸：B1、B2 70 7.57.5为未标注公差尺寸,按IT8确定公差,查公差表可以确定公差为0.22,为7.5为外形尺寸,按基轴制标注为7.5 刃口尺寸计算公式： BA=（Bmin+X）+SA 0 查表得X1=1 X2=0.75 B2=（7.5-0.750.22） =7.335mmB1=（70-10.046） =69.954mm 凹模磨损无变化的尺寸：C查表得：Zmin=0.035mm Zmax=0.045mm凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值（0.0350.045）mm4.2 排样及材料规格与利用率排样如下图所示 (排样图) 搭边值：查表可的a=1.2mm a 1=1mm (a:侧面拾边值，a1：冲件之间搭边值) 步距：S=D+a1=117+1=118mm 条料宽度：B=D+2a=117+21.2=119.4mm 钢板的规格 板料的选用：1mm1000mm2000mm 每张钢板裁板条数N1：为了操作方便，采用横裁，即N1=2000/119.4=16条，余89.6mm. 每条板上的工件数N2: Ba1 1000 1 N2= = = 8 个 S 118每张钢板上的工件总数：N=N1N2= 16 8= 128 个板数的利用率N： N = ( f F 0) 100% = ( 128 3.14 58.558.5/1 1000 2000 ) 100% 68.7 % 4.3 冲压力计算及压力机的初选4.3.1 计算工序压力a 冲裁力：P冲=KPtL= 1.33.141170.518644.42kn(其中材料抗剪强度，硅钢片的=186Mpa )b 卸料力：P卸=K卸P落=0.05544.42kn=2.44knc 冲孔力：p冲=KLT1.30.51863.14（842.6）19.2Knd 推件力： P推=nk推P冲 = 80.06344.42 = 22.39Kn4.3.2 冲压设备的选择为了使压力机能安全工作 取P压机（1.11.3）P0P0 = P冲+ P卸+ P推+P冲孔 =44.42kn+2.44kn+22.39Kn19.2Kn=88.43 KnP压机 =1.388.43 Kn = 114.96 Kn所以选用闭式单点压力机J31-160A型号为J31-160A压力机的基本参数如下表：公称压力/T160滑块行程/mm160滑块行程次数/次.min32最大闭合高度/mm480闭合高度调节量/mm120离合器工作气压.4床身两立柱距离/mm750工作台尺寸：前后/mm790工作台尺寸：左右/mm710垫板尺寸：厚度/mm105电动机功率/KW10垫板尺寸：孔径/mm430五弹性元件计算 5.1.1弹性元件选用聚氨酯橡胶5.1.2自由高度：H=h工件行程/iy=（216）/（3545）（1015）=3630取H=35 查表：i=3545；y=1015；q =0.26hm =凸模刃模量；hm =410mm，取h = 65.1.3橡胶装模高度：H装=HH预=354=31mm5.1.4面积：取整体橡胶块 A实= F卸/q=11090/1.1=10081.818=10082LB= A实A空 假设先确定B取90； （图三）橡胶块 L90=10082(13050) L=184mm L和BL凹和B凹,符合要求。 六零部件设计6.1 凹模设计a) 材料：Cr12硬度：5863HRCb) 外形尺寸：H=Kb=0.2120=24mmb为冲裁件最大的外形尺寸；查表K=0.2据国家标准取H=30mm长度：L=D12C =120260 =240mm其中C=（1.52）H 取C=2H=230=60宽度：B=D2C =40260 =160mm（如图四） （图四）凹模按经验：选M8连接螺钉 选销钉为8 螺钉数量：6个，销钉：2个 销钉孔公差为：H7c挡料销孔：直径D=14mm、d=6mm、高度h=3mm的A型挡料销。定位距离：L=D2/2+a纵+D挡/2 =40/2+2+12/2 =28mm（如图五） (图五)挡料销孔6.2 冲孔凸模设计材料：Cr12硬度：5560HRCa) 形状结构：h=h固h凹 =H凹 h凹=2430=54mm （如图六） (图六)冲孔凸模6.3 凸凹模：a) 材料：Cr12硬度：5860HRCb) 形状尺寸：直通式，铆接。h= h固h橡胶h卸(0.20.5) h铆接 =2435200.53 =81.5mmh卸=(0.60.8) H凹 取h卸=0 . 8 H凹=0.8 24=19.2mm取h卸=20mm（图七）凸凹模6.4 凸凹模固定板: 材料:45外形尺寸: LB=L凹B凹 =240160厚度:H=(0.81) H凹= H凹=24mm (如图八)型孔尺寸与形状：与凸模固定板一致，公差按H7制造。（图八）凸凹模固定板6.5 卸料板：材料：T7外形尺寸: LB=L凹B凹型孔与凸凹模固定板一致尺寸比凹模型腔稍大（0.10.3）螺孔与卸料螺钉一致(M8)（如图九）（图九）卸料板6.6橡胶块:（如图三）6.7 卸料螺钉: 材料为45钢 L=h凸凹固h橡H下模座h1 =24356021 =100mm 其中h1=thmH(35) =21583 =19 （如图十） 6.8 凸凹模垫板: 材料:T8 硬度:5060HRC 外形尺寸: LB=L凹B凹=240160 厚度:H=612取10 螺孔、销孔与凸模固定板一致。（如图十一） 凸凹模垫板（如图十一）6.9 推件板： 材料：45 h=4(34)t(35) =44t5 =4425 =17mm形状与凹模刃口形状一致 （如图十二） (图十二)推件板6.10 打杆：直径比模柄内孔小（13mm），则D=15mm高度高出模柄（35mm ）h打杆=h凸凹垫h凸凹固 h模柄(35) =10241105 =149mm（如图十三）（图十三）打杆 6.11 模柄根据压力机模柄孔径大小查表得：（如图十四）（图十四）模柄6.12 计算封闭高度：h=h凹 h凸凹固 h凸凹垫h卸h凸h橡h上模座h下模座 =3024102024314555=239mm6.13 选模架： 根据凹模周界和闭合高度查表得：（如表二）凹模周界闭合高度1。2LB最小最大上模座下模座2401602202802501604525016055表二6.14 上模座（如图十五）下模座（如图十六）：（图十五）上模座（图十六）下模座6.15 导套（如图十七）导柱（如图十八）： 导套(一) 导套(二)(图十七) 导柱(一) 导柱(二)（ 图十八）七 落料凸模加工工艺规程的编制 7.1 备料备制锻造加工 7.2 执处理、退火（消除的锻后残余内应力，降低硬度） 7.3 粗加工毛坯、铣(刨)六面保证尺寸. 7.4 磨削两端面 7.5 钳工划线，划刃口轮廓线。 7.6 仿形刨削、精刨型面。 7.7 热处理：淬火达硬度58-62HRC，铆接端不淬火。 7.8 磨端面：磨两端面保证与型面垂直。 7.9 磨型面：成形磨削刃口型面达到设计要求。 7.10 钳工：修磨刃口达到设计要求。八 凹模加工工艺规程的编制 8.1 下料：按等体积计算后再加上锻造烧损量。 8.2 锻造：将毛胚锻成尺寸250X170X35 的平行六面体。 8.3 处理：退火（清除锻后残余内应力，降低硬度）。 8.4 铣平面：刨（铣）六个面达尺寸240X160X35，磨削余里单面0.5mm。 8.5 平磨：磨口下大平面、留精磨余量0.2mm，与卸料板、凸磨固定板叠合磨一对垂直侧基面，并对角尺寸。 8.6 钳工：划销孔、螺钉孔及漏料孔中心位置；钻铰销孔2-8+0.016 0钻螺孔过孔6-M8 8.7 立铣：铣漏料孔至尺寸。 8.8 热处理：淬火、回火达硬度60-64HRC 8.9 平磨：磨上下平面达图，磨一对垂直侧基面对角尺。 8.10 退磁 8.11 线切割：按程序切割型孔、切割型面留研磨量0.015mm。8.12 研磨型孔：钳工研磨型孔达设计要求。九工艺装配： 9.1 先装下模（或上模）的工作零件（凸模、凹模或或凸凹模）。一般情况下，先装下模较方便。但若上模的工作零件是配入上模板窝座内的，或者是由拼块组成的，则应先装上模。 9.2 装配导柱和导套。 9.3 根据下模（上模）校装上模