圆盘带槽冲压模设计

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321 湖南农业大学工学院课程设计说明书 课程名称： 冷冲压工艺与模具设计 题目名称： 冲压零件的设计 班 级：20 08级 机制 专业 4 班姓 名： 刘鑫 学 号： 200841914418 指导教师： 周光勇 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日湖南农业大学生冷冲压课程设计任务书摘 要：目前资料来源:毕业设计(论文)网 我国冷冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。此次毕业设计产品为垫板，首先对垫板的冲压工艺进行了分析，冲压工艺方案及模具结构类型的进行了确定，并进行了必要的冲压工艺参数计算，介绍了垫板落料冲孔复合模结构设计的要点，模具定位零件、卸料与推件装置的设计，标准模架和导向零件的选用，模具主要工作零件的制造工艺和装配工艺的过程，模具的总装配、试模、润滑及模具使用注意事项等内容。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。在本次毕业设计中利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。通过毕业设计，可以很好的培养独立分析，独立工作的能力，为毕业以后走上工作岗位从事本技术工作打下良好的基础。关键词：垫板 冲压工艺 落料冲孔复合模 模具设计与制造 目录1. 模具的工艺性分析2. 冲裁件的工艺计算3. 冲裁工艺力的计算4. 压力中心的确定5. 凸凹模的刃口尺寸的计算6. 凸凹模的结构设计7. 冲裁模定位零件的设计8. 卸料及出件装置的设计9. 推件装置和顶件装置10. 导向零件11. 固定零件的设计12. 紧固及其零件13. 模具整体的装配一模具的设计零件简图如下所示：生产批量：大批量材料：30钢材料厚度：1.2mm1. 冲压件的工艺分析(1).结构工艺性该工件的形状比较简单，规则，故在排样时废料最小。工件中的凹槽的宽度b=32t=2.4，故该工件可以冲压。冲裁件上孔与孔之间，孔与零件边缘之间的距离不能过小，以免影响凹模强度和冲裁质量，其距离主要与孔的形状和厚度有关，通常取c=1.5t。零件上冲孔的尺寸不宜过小，否则极易损坏冲孔凸模，冲孔的最小尺寸与孔的形状、材料种类和厚度、冲孔凸模工作时是否有导向装置有关，在该次设计中有导向装置。查课本表2.2所列d=2=0.5t=0.6。所以该工件可冲裁。 (2).冲裁件的尺寸精度 冲压件未标注公差尺寸的极限偏差数值通常按IT14级。查课本表2.32.7 所列，可用于冲裁。 查互换性课本表3-2并得各基本尺寸分别为 综上两点所述，该工件在结构工艺和尺寸精度上可以采取落料冲孔模 .2. 冲裁件的工艺计算（1） 排样a. 排样方式如下这种排样的特点是：有废料排样，模具沿工件全部外形进行冲裁，工件周边都留有搭边。这样的排样能保证冲裁件的质量，冲裁寿命较长，但是材料的利用率较低。b 材料的利用率一个进距的材料利用率的计算式为 =nA/bh100%=45453.141/(10697)=61.841% 故而该种排样的方式的材料利用率较低 （2）.搭边 排样时，工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。该种排样的搭边值查表2.8得a=2mm，a1=1.5mm3. 冲裁工艺力的计算(1).冲裁力 F=Lt=3.14245mm1.2mm500Mpa=169560N(2).卸料力 F卸 =K卸F=0.04169560=6782.4N （查课本表2.10得K卸=0.04） (3).顶件力 F顶=K顶F=0.06169560=10173.6N （查课本表2.10得K顶=0.06） (4).总冲压力 F总=F+F顶+F卸=169560N+6782.4N+10173.6N =186.516KN4. 确定模具的压力中心该工件是规则图形，很明显该工件的压力中心在其几何中心。 5.计算凸、凹模的刃口寸尺 (1).落料凸、凹模刃口尺寸的计算原则 a.落料件的凹模刃口尺寸取决于凹模尺寸，故而设计落料模时，应先决定凹模尺寸用减小凸模尺寸来保证合理间隙。 b.考虑刃口磨损对冲裁件尺寸的影响。凹模刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲裁件的最小极限尺寸。 (2).凸、凹尺寸计算方法 在这种圆形的工件，但是其形状却比较复杂的件工应采取凸模凹模配合加工这种方法。 复杂形状的凸凹模磨损之后尺寸的变化规律有三种：A类尺寸，B类尺寸，C类尺寸，各类尺寸的计算公式见下表： 查课本表2.14得凸模制造公差p=0.025mm， 凹模制造公差d=0.035mm.查课本表2.12得 刃口始用间隙得Zmax=0.19，Zmin=0.16查表2.17的磨损系数为0.5.所以 a.冲裁的凹模各尺寸如下所示： 尺寸为A类尺寸，700.37、360.31为C类尺寸，为B类尺寸。其计算为: Ad=（90-0.50.87）=89.565 Bd1=(20+0.50.52) =20.26“ Bd2=R(2+0.50.25) = R2.125 Bd3=R(1+0.50.25) = R1.125b.该冲裁的凸模尺寸的计算所以凸模的各尺寸按凹模尺寸配制，因为d+p=0.06，而Zmax-Zmin=0.03即d+pZmax-Zmin 所以d=0.6(Zmax-Zmin)=0.018p=0.4(Zmax-Zmin)=0.012 按照课本表2.16公式计算得 Dp=(90-0.50.87-0.16)=89.405 dd1=(20+0.50.52) = 20.26 dd2=R(2+0.50.25) =R2.125 dd3=R(1+0.50.25) =R1.1256.凸模和凹模的结构设计 (1).凸模的设计 选择T10A钢c=10001600Mpa在本设计中采用镶拼式，其刃口部分用优质工具钢制造，将其用螺栓，螺钉或销钉直接固定在用普通结构钢制造的基本或凸模固定板上。这种结构方式的优点主要在于可以节省贵重的模具钢材。固定方式应用固定板固定并采取台肩固定。由于凸模的工作端是非圆形，固定端为圆形，所以必须考虑防转措施。 .最小凸模的抗压强度校核 最小凸模的面积S=67.35mm2 作用在凸模刃口端面上的总冲压力F总=Lt=31704N c =F总/S= 470.7Mpa10001600Mpa 所以满足强度要求 (2).凹模的设计 a.凹模结构的选择 选择T10A钢弯=300500Mpa选用斜壁式凹模，确定斜角=300 ，因为此时，刃口磨损0.1mm，尺寸增大约为1.7m故适合于冲裁形状简单、厚度较薄、精度要求较低的下出件零件。 选择整体式结构设计该凹模。 b凹模的固定方式 根据工件的结构特点选择用螺钉、销钉直接固定在模座上。 c整体式凹模外形尺寸的确定 凹模的厚度H=Kb1=0.5035=17.5mm (b1=35mm,查表2.20得凹模厚度系数K=0.50) 凹模壁厚C=（23）H=3552.5mm 垂直于送料方向的凹模宽度B=b1+（2.54.0）H=43.7570d.凹模的强度校核查课本表2.24公式弯=1.5F/H2(1-2d/3d0)=276.83Mpa300Mpa满足强度要求 7.冲裁模定位零件的设计 (1).送进导向方式与零件 常见的送进导向方式有导销式与导尺。在本设计中采用导销式。在条料一侧装设两个固定导料销，这种方式能保证条料在首次或末次冲裁的正确送进方向，并在其中设有一个活动导料销。只要保持条料沿着导料销一侧送进，即可保证正确的送进方向。 (2).挡料方式与零件 常见的限定条料送进距离的方式有以下几种： a挡料销定距：有固定和活动挡料销两种 b侧刃定距c导正销定距 在本次设计中用到的是活动导料销定距的方式 (3).定位方式与定位零件 定位方式主要有两种：定位板定位，定位销定位 由于本次设计中需要定位的主要是几个孔故选用定位销定位。 选用定位销时要注意的是其工作部分高度h的确定查课本表2.25得h=2.2 8.压料、卸料及出件零部件的设计 (1).卸料板 冲裁模上使用的卸料板分固定卸料板和弹压卸料板，与固定卸料板相比弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用。故而在本设计中选择弹压卸料的方式。a. 弹压卸料板的结构形式弹压卸料板的结构形式有三种：一般弹压卸料板；带小导柱的弹压卸料板；用橡胶之间卸料。在本设计中选择的是第一种一般弹压卸料板.。b. 弹压卸料板的有关尺寸 弹压卸料板的厚度H查表2.29得H=14mm卸料板孔与凸模的单边间隙Z1/2查表2.30得Z1/2=0.10mm 卸料板导向孔的高度h=35取h=4mm卸料板地面高出凸模底面的尺寸k=0.20.8mm弹压卸料板凸台高度h=a-t=（0.10.3）t=0.120.36mm卸料螺钉孔直径d1 处l最小值为Lmin=d(模座材料为铸铁)c. 卸料螺钉的结构形式选用普通的卸料螺钉结构见下图9.推件装置及顶件装置 (1).推件器装在上模内，推件器装在下模内。因为在本次设计中是倒装复合模，所以应该选用倒装复合模中的推件器 (2).推件块与凸凹模的配合 由于冲裁件的外形尺寸较简单，故推件块外形与凹模为间隙配合H8/f8，推件块内孔与凸模为非配合关系。 (3).推杆长度的计算H=h1 +h2+c=58mm (4).推板的形式 推板的形状及推杆的布置应使推件力分布对称、平衡，能平稳地将工件或冲孔废料推出，又不能消弱模柄及上模座的强度。在本次设计中选择的是A型 10.导向零件 (1).导柱和导套 对于像本设计这样的生产批量大，要求模具寿命高的冲模，一般采用导柱、导套来保证上、下模的精确导向。导柱、导套的结构形式有滑动和滚动两种。a. 滑动导柱、导套滑动导柱、导套都是圆柱形。其加工方便，容易装配，是模具行业应用最广的导向装置。所以在本次设计中选择该种形式。导柱与导套之间采用间隙配合，根据冲压工序性质、冲压见的精度及材料厚度的不同配合间隙也稍有不同。对于冲裁模而言，导柱和导套的配合可根据凸凹模间隙选择。凸凹模的间隙小于0.3mm时采用H6/h5配合；大于0.3mm时，采用H7/h6配合。本次设计中凸凹模的最大间隙为0.19mm，故而采用H6/h5配合。 (2).导板 卸料板起凸模导向作用，适用于冲制形状简单，尺寸不大材料厚度大于0.5mm 的工件。在工作是，凸模始终在导板型孔内，且与导板之间的间隙小于凸凹模间隙。 11.固定零件的设计 (1).上、下模座 模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和产品要求确定是否采用带导柱的模座。在本次设计中选用的是后侧导柱模座，两个导柱装在后侧，可以三面送料，操作方便，但冲压时容易产生偏心矩而使模具歪斜。 (2).模柄 模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上。 在本次设计中，模柄是有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起。(3). 固定板 将凸模或镶块按一定相对位置压入固定后，作为一个整体安装在上或下模座上的板件分别称为凸固定板和凹模固定板。凸模固定板的厚度应取凸模设计长度L的40%。凹模固定板的厚度通常按凹模镶块厚度H的6%100%选用。 凸模和一般钢质凹模镶块与固定板选用H7/n6或H7/m6配合。压入固定板后应将底面与固定板一起磨平。细小凸模与固定板应取H7/h6配合。 固定板的材料通常选用A3或A5钢制造，压装配合面的表面粗糙度应达Ra1.60.8um。(4).垫板 垫板 的作用是分散凸模传递的压力。担凸模尾端传递的压强大于模座材料的许用压应力时（一般铸铁取100Mpa；铸钢取120Mpa），为防止凸模尾端压损模座（或选用压入式模柄的上模座，为避免模柄受到直接冲击作用），在上模座和凸模固定板之间必须安装淬硬磨平的垫板。（注：计算凸模传递的单位压力时应取凸模承受的总压力，不能仅取冲裁力。） 一般冲裁模使用的垫板，厚度可在412mm内按标准选用，外形尺寸应与凸模固定板相同。为便于模具装配，销钉通孔直径可以比销钉直径增大0.30.5mm。垫板材料可选用45钢，淬火硬度HRC4348.12.紧固及其他零件(1).螺钉和销钉的选择螺钉与销钉是用于模具零部件进行固定于定位的元件。通常两者选用相同的直径。螺钉的直径与布置间距可参照下表按凹模厚度选定。 凹模厚度H使用螺栓最小间距最大间距13M5 15501319M625701925M840902532M106011532M128015013.模具的整体装配 模具的具体装配图如后面所示 总结通过此次课程设计，使我更加扎