资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共30页)
编号：503867
类型：共享资源
大小：366.75KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-09
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
20
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
MJC01-157@盖冒垫片模具设计,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
黑龙江八一农垦大学 本科生 毕业 论文（设计） 任务书 论文题目 盖冒垫片模具设计 学院名称 工程学院 姓名 王志恒 专业班级 设计 05 指导教师 代洪庆 课题类型 设计 毕业 论文（设计） 的内容 摘要 此次设计主要是围绕 盖冒垫片模具设计 展开的，通过从这个典型的零件，运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计冷冲压成形模具。 毕业 论文（设计）基本要求及工作量要求 根据给定图纸，对其进行冷冲压技术分析； 工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算及压力中心计算。刃口尺寸计算，弹性元件的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模 结构 设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具主配图，编写设计说明书 。 毕业 论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期） 前期 方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告和外文翻译； 中期 进行冲压工艺方案及模具结构方案设计；冲压加工工艺草案，冲压模具草图，主要零部件设计，按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书（完成初稿）； 后期 审查设计 准备答辩；毕业答辩； 修改毕业设计。 任务下发日期 完成日期 系主任 主管教学院长审批（签字） ： nts2009 届本科生毕业 论文（设计） 中期汇表 填表日期： 2009-4-29 专 业 机械设计制造及其自动化 学 院 工程学院 姓 名 王志恒 指导教师 代洪庆 设计题目 盖冒垫片模具设计 毕业设计前期工作小结 前期 我 主要完成了与课题相关的分析 工作， 通过 对相关的文献资料 进行 详细 的 搜集、分析 、总结 ，选出 了 与设计有关的资料备用， 分析 所研究盖冒垫片的结构与工艺性要求 ， 以及与传统工艺的区别。 对整体 进行了系统 分析 ， 寻找最佳设计方案 ， 按 时 完成了前期的工作计划， 并开始为下一阶段的设计做 好充分的 准备。 毕业设计中期工作小结 经过前期大量的资料收集后 ，理清 设计思路并着手于设计的过程 ， 结合以前所学的知识， 对其进行 了 结构 及 工艺性分析 ，并制定了其加工工艺，编写了 设计的程序清单 ，完成了 相应图纸的 绘制和计算。 在此过程中所遇到的问题通过与老师沟通 ， 在老师的细心指导下 大部分已经得到解决， 并开始着手最后阶段的设计工作。 指导教师意见 指导教师签名： nts2009届本科生毕业论文（设计）中期检查表（教师用） 专 业 所在院系 指导教师 检查人数 工作进度情况（对照学生的计划进程表和任务书）： 工作态度情况（学生对毕业设计、毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况；指导教师具体指导情况）： 质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况）： 存在的问题与建议： 填表时间： nts黑龙江八一农垦大学 毕业论文（设计）成绩单 院系 工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 入学时间 2004-09-14 学号 20044024158 学生姓名 刘国福 班 级 04 设计 1 班 周数 起止日期 指导教师 刘天祥 职称 副教授 论文（设计）题 目 基于 Solidworks 四足行走机构的设计及其动画模拟 指 导 教 师 评 语 指导教师签名 年 月 日 评 阅 人 评 语 评阅人签名 年 月 日 答辩小组评语 答辩小组负责人签名 年 月 日 评分 指导教师 评阅人 答辩小组 平均分 五级制等级 备注： 本成绩单一式二份，一份装订在毕业论文（设计）中，一份入学生学籍档案。 nts 1 黑龙江八一农垦大学 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名： 王志恒 学 号： 20054024149 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计 (论文 )题目： 盖冒垫片模具设计 指导教师： 代洪庆 年 月 日 nts 2 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本 开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2002 年 4 月 26日”或“ 2002-04-26”。 nts 3 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 1、 模具 发展现状 ： 鉴 于模具作为包括机床工具、汽车制造、食品 包装等在内的机械行业中机械基础件产业，以及电工电器、电子及信息行业的支持产 业，在发展先进生产力当中，处于非常关键并服务全行业的地位，其 对产业配套能力的提升和促进产业聚集优势的形成将起到重要作用。改革开放以来，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命1 2 亿次。在大型塑料 模具方面，现在已能生产 48 英寸电视的塑壳模具、 6.5K大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成 为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过 50 余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学 CAD 国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中 心等。经过多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出nts 4 了贡献。 2、 模具 研究概况 ： 模具行业内部体制改革和机制转换加速，产业结构渐趋合理，并且加强了管理，提高了水平。为了适应形势，我国模具行业近几年来加快了体制改革和机制转换步伐， “ 三资 ” 和民营企业已占行业主导地位，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理有了很大进步。许多企业已应用了 CAD/CAM/CAE 一体化技术、三维设计技 术、 ERP 和 IM3 等信息管理技术以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及网络技术等许多高新技术，不少企业已提出了 “ 生产专业化、产品品牌化、企业现代化、市场国际化 ” 等企业发展战略。通过各种质量体系认证的企业一年比一年多。规模经济产生效益，模具集群生产发展迅速。在 “ 小而精专 ” 的专业化不断发展的同时，近年来，规模效应已被愈加重视。除了把企业做强做大，使规模经济产生效益之外，模具集群生产也不断显示其优越性，因而 “ 模具城 ” 、 “ 模具园区 ” 、 “ 模具生产基地 ” 等各种集群生产形式在全国迅速发展。据不少企业反映，集 群生产与分散生产相比，至少有下列好处：市场更广阔了，协作更方便了，生产成本降低了，相互交流多了，优惠政策享受到了。目前全国年产 1 亿元以上模具的企业已有 40 多个，超过 3000 万元以上的企业已有 200 多个，具有一定规模的 “ 模具城 ” 已有近十个，正在建设或正在筹建的还有十多个。这些模具集聚生产基地的建设，对我国模具工业的发展起到了积极的促进作用 。 但从另一个反面来讲 虽然我国模具行业已经驶入发展快车道，但由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面，与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，所以还不能满足我国制造业发展的需 求。特别是在精密、大型、复杂、长寿命模具方面，仍旧供不应求。因此，每年尚需大量进口 。 现阶段模具原材料价格和人员工资不断上涨，但模具价格却不涨反落，致使模具企业利润不断下降，部分企业出现亏损，亏损额增大。据中国模具工业协会对全国 270 个主要模具生产企业调查， 2005 年产值利润率比上年下降了2.1 个百分点，销售收入利润率比上年下降了 3.1 个百分点。全国规模以上企业全年亏损额 2005 年达 2.6 亿元，大幅增加。这一趋势，还在延续 对外资的依存逐年增大。我国加入世贸组织已过 6 年，外贸高速发展，我国经济对外贸的依存度从 30%上升到 70%。同时，近年来，正是外资大量进入我国的时期，随着对外开放政策的不断扩大和深化，外资在我国模具行业的投资也越来越多，致使对外资的依存度也逐年增大。例如广东省是我国模具第一大省，其产能约占全国的 40%左右。该省的模具产能中，外资企业已占nts 5 60%左右，合资企业约占 10%左右。该省模具出口约占全国的 50%左右，其中由外资、合资企业出口的也占其出口量的多数。对外资和 外贸依存度大，会对行业安全，乃至整个国家的经济安全产生重大影响 ，因此我们还要继续努力发展，提高我国的模具水平，使之真正的跻身于强国之列。 参考文献 1李和平、吴霞 .现代模具行业现状与发展趋势综述 J. 2胡兴军 .我国模具业的发展及改进措施 J. 世界制造技术与装备市场 , 2005,(01). 3赵昌盛 ,朱邦全 . 我国模具材料的应用发展 J模具制造 , 2004,(11). 4李大鑫 ,张秀棉 . 模具技术现状与发展趋势综述 J模具制造 , 2005,(02). 5洪慎章 .现代模具工业的发展趋势及企业特征 J. 航空制造技术 ,2003,(06). 6洪慎章提高模具企业持续发展的关键措施中国模具信息， 2007. 7卢险峰 .冲压工艺模具学 J.北京 :机械工业出版社 ,1999. 8温灿华 . 汽车工业与模具工业的发展 J. 模具制造 ,2005. 9赵孟 栋 . 冷冲模设计 .北京 :机械工业出版社， 1997. 10胡兴军 .我国模具业的发展及改进措施 J.世界制造技术与装备市场 , 2005,(01). 11卢险峰 .冲压工艺模具学 J.北京 :机械工业出版社 ,1999. 12王孝培 .冲压手册 M.北京 :机械工业出版社 .1990. 13陈万林 . 实用模具技术 J.北京 :机械工业出版社 ,1999. 14杜东福 .冷冲压工艺及模具设计 J.长沙 :湖南科学技术出版社， 1996. 15孙凤勤 .模具制造工艺与设备 J.北京 :机械工业出版社 .1999. nts 6 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 我研究的 是 盖冒垫片的模具设计，主要是通过改进工序 来 提高模具的质量 。 研究的手段是通过 CAD/CAXA 来进行图纸的绘制。 nts 7 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见 ： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日 nts 8 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 nts 学士学位毕业设计 盖冒垫片模具设计 学生姓名： 学 号： 指导教师： 所在学院： 工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 nts摘要 I 摘 要 本设计分析了盖冒垫片的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。确定合理设计方案，模具结构，并对各部分的设计的方法给出详细的说明，且进行了工艺参数的计算，对模具的设计、工作过程、装配、作了阐述。 关键词 ： 拉深模 ； 模具结构 ； 工艺 ； 成形 ntsABSTRACT II Abstract Analysis of the design of the structure of cover gasket technology risk, and put forward a reasonable Process. Determining reasonable design, mold structure and the design of various parts of the detailed description of method and process parameters were calculated, as well as mold design, process, assemble, process described. Keywords： Drawingdie； Moldstructure； Technological process； Shaping ntsABSTRACT III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 前 言 . IV 1 冲压件工艺性分析 . 1 2 工艺参数的确定 . 2 2 1 毛坯直径的计 算 . 2 2.2排样及材料利用率的计算 . 3 2.3主要工作部分尺寸计算 . 4 2.4冲裁工艺及冲裁模具的设计 . 6 2.5各部分工艺力的分析 . 10 3 计算压力中心 . 12 4 冲压设备的选择 . 13 5 模具总体结构的设计 . 14 5.1模具结构的设计，确定结构件的形式 . 14 6 模具工作过程 . 21 6.1落料拉深复合模 . 21 6.2冲孔模 . 21 7 主要组件的装配 . 22 结 论 . 23 参考文献 . 24 致 谢 . 25 nts前言 IV 前 言 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。 冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论 在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （ 2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有 “ 一模一样 ” 的特征。 （ 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表 ，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （ 4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地 在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越 多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则 60%以上，多则 90%以上。不少过去用锻造 =铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 1 - 1 冲压 件工艺性分析 如图 1-1所示：工件为有凸缘 圆 筒形零件，且在凸缘上均匀分布 4 个相同的孔。故可得知此工件为：落料拉深 冲孔所得，其加工工艺过程为：落料拉深冲孔 ,各尺寸关系如图所示 图 1-1零件图 材料： 08钢 厚度： t=1mm nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 2 - 2 工艺参数的确定 2 1 毛坯直径的计算 2-1零件图 根据凸缘的相对直径 d/df 比值同有凸 缘 筒形件可分为：窄凸缘筒形件（ d/df =1.1 1.4）和宽凸缘筒形件（ d/df1.4）。显然此工件 d/ df =50/21=2.381.4 为宽凸缘筒形件。下面着重对宽凸缘件的拉深进行分析 ，主要介绍其与直壁筒形件的不同点。 当 rp=rd=r时（图 2-1） ,宽凸缘件毛坯直径的计算公式为： rddhd f 44.34D 2 （ 1） 根据拉深系数的定义宽凸缘件总拉深 系数 仍 可 表示为： drdhddDdmf 44.3/4)/(12 （ 2） 毛坯尺寸的计算仍按等面积原理进行，参考 无凸缘 筒形件毛坯的计算方法计算，毛坯直径的计算公式见式（ 1），其中 df要考虑修边余量 ，其值可从冲压工艺与模具设计表 4.22 中查得 1.6mm 即 df=50+1.6=51.6mm 则 D= 5.32144.372146.51 2 =54.95mm 判断工件是否一次拉成，这只须比较工件实际所需的总拉深系数和 h/d 与凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数的相对高度即可。总m1m，当 h/d h1/d1时可以一 次拉成，工序计算到此 结束，否则应进行多次拉深 。 总m0.38 ， 33.0217 dh 。由冲压工艺与模具设计表 4.2.6 查得此凸缘件的第一次拉深系数1m=0.37。由表 4.2.7 查得此凸缘件的第一次拉深最大相对高度h1/d1=0.28 0.35 之间，可知总m1m， h/d h1/d1可一次拉成。 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 3 - 2.2 排样 及材料利用率的计算 排样时工 件之间，以及工件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。搭边的作用是补偿条料的定位误差，保证冲出合格的工件。搭边还可以保持条料有一定的刚度，便于送料。 搭边是废料 ,从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的，下表列出了冲裁时常用的最小搭边值。 考虑到操作方便及模具结构，故采用单排排样设计。由下表 2-1 查的搭边值5.1a , 5.11 a 表 2-1 冲裁金属材料 料厚 手送料 自动送料 圆形 非圆形 往复送料 a 1a a 1a a 1a a 1a 1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 1 2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 2 3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 条料宽度 b=0D+21.5=54.95+21.5=57.95mm 条料送进步距 s=0D+1.5=54.95+1.5=56.45m 材料利用率计算： 一个步距内的材料利用率 为： %1 0 0 BSA 式中 ： A 一个步距内冲裁件面积（包括冲出的 小孔在内）（ mm） B 条料宽度（ mm） S 步距（ mm） 则 %1005.195.5495.574 22 dD =62% 图 2-2排样图 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 4 - 2.3 主要工作部分尺寸计算 2.3.1拉深凸模和凹模的间隙 拉深模间隙是指单面间隙，间隙的大小对拉深力，拉深件的质量，拉深模的寿命都有影响，若 c值大小，凸缘区变厚的 材料通过间隙时，校正和变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低。间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑，质量较好，精度较高。 间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具 的寿命提高，但零件的质量变差，冲出的零件侧壁不直。 因此拉深模的 间隙值也应合适，确定 c时要考虑压边状况，拉深次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要考虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈时 ，考虑到起皱的可能性取间隙值为： C=（ 1 1.1） tmax 有压边圈 时，间隙数值也可按表 4.6.3 取值（ 冲压工艺与模具设计 ） ，此工件的拉深间隙可取 C=1.1t=1.1mm 2.3.2拉深凸模，凹模的尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考虑外，首次及中间各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差没有必要做严格限制。这是模具的尺寸只取等于毛坯的过渡尺寸即可。此工件内形尺寸公差有要求，故以凸模为基准，先定凸模尺寸考虑到凸模基本不磨损，以及工件的回弹情况，凸模开始尺寸不要取得过大。 凸模尺寸 ： 0p-p ) 0.4 +d(D （ 3） 凹 模尺寸为： d0d ) 20 .4+(dD c（ 4） 凸、凹模的制造公差p和d可根据工件的公差来选定。工件公差为 TT13 级以上时p和d可按 TT6 8级取，工件公差在 IT14级以下时，则p和d可按 IT10 级取： 0 021.00 0 . 0 2 1-p 08.200 .2)0 .4+( 2 0D d0d )2c+0 .4 +(dD 0 2 1.000 . 0 2 10d 28.22)1.12+0 . 20 . 4+0(2D nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 5 - 2.3.3凹模圆角半径 拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生 弯 曲变形需要克服弯曲阻 力 ，还要克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以dr大小对拉伸工件的影响非常大 。主要有以下影响： （ 1）拉伸力的大小； （ 2）拉伸件的质量； （ 3）拉伸模的寿命。dr小时材料对凹模的压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低。所以dr的值即不能太大，也不能太小。在生产上一般 应尽量避免采用过小圆角半径，在保证工件质量的前提下尽量取大值，以 满足模具寿命要求。通常可按经验公式计算： dr= tdD ）（ 8.0 （ 5） 式中 D 为毛坯直径或上道工序拉深件直径； d 为 本道 拉深后的直径dr应 大于或等于 2t，若其值小于 2t，一般很难拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故可取dr=2.5mm。 2.3.4凸 模圆角半径 凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也必须合格，一般首次拉深时凸模圆角半径为 ： pr=（ 0.7 1.0）dr（ 6） 这里取pr=1.0=2.5mm 图 2-3凸模 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 6 - 2.4 冲裁 工艺及冲裁模具的设计 2.4.1凸模 与凹模刃口尺寸的计算 冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度。模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。从生产实践可发现：由于凸凹模之间存在间隙，使 落下的料或伸出的孔却带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸；在测量于使用中，落料件以大端尺寸为基准，冲孔件以小端尺寸为基准。 由于加工模具的方法不同，凸模与凹模刃口部分尺寸的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口 尺寸的计算方法可分为以下两种情况：凹模与凸模分开加工，凸模和凹模配合加工，从此工件的结构上分析，选择凸模与凹模 分开加工的制造方法：采用这种方法，凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸，要分别标注 凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差（凸模 p、凹模 d），适用于圆形或简单形状的制件。为 了保证初始间隙值小于最大合理间隙 Zmax,必须满足下列条件： m i nm a x ZZdp （ 7） 或取： )(4.0minmax ZZp （ 8） )(6.0 minmax ZZd （ 9） 也就是说，新制造模具应该是m a xZZ m iadp ，否则制造的模具部隙 已 超过允许变动范围miaZmaxZ,影响模具的使作寿命。 下面对落料和冲 孔两种 情况分别进行讨论。 （ 1）落料 高工件的尺寸为 0D，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于制件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值minz。 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 7 - 名部分分配位置如图（ a）所示。其计算公式如下 dd DD 0)( （ 9） 0m i nm a x0m i n)()(ppdpZDZDD （ 10） 代入数据得 ： mmD d0 2 5.000 2 5.0060.54)46.075.095.54( mmZDD dp 0 0 2 0.00 0 2 0.0m i n 50.541.060.54)( 由 冲压工艺及模具设计 表 3-5得：材料厚度为 1mm时 ,Zmax=0.14,Zmin=0.10,表 3-3查得凸模偏差为 020.0 ，凹模偏差为 025.0 。 表 3-3 规则形状冲裁时凸模 、 凹模的制造公差 表 3-5 落料 、 冲孔模使用间隙 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 18 0.020 0.020 18 30 0.020 0.025 30 80 0.020 0.030 材料厚度 t Zmin Zmax 1.0 0.100 0.140 1.2 0.126 0.180 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 8 - 校核 04.01.014.0049.0 pd ；由此可知，只有缩小p、d，提高制造精度，才保证间隙在合理范围内， 此时可取 mmp 0 1 6.004.04.0 、mmd 024.004.06.0 ，放得： mmD d 0 2 4.0060.54 ， mmD p 0 0 1 6.050.54 。 （ 2）冲孔 设冲孔尺寸为 0d， 根据 以上原则，冲孔时以凸模设计为基准，首先确定 凸 模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸，凸模制造偏差为负偏差，凹模取正偏差，名部分分配位置 如图 b） 所示，其计算公式如下： 0)( pp dd （ 11） ddpd ZdZdd 0m i nm i n0m i n )()( （ 12） X为磨损系数，由冲压工艺与模具设计得 X=0.75； dp ：凸模刃口尺寸 d：凹模刃口尺寸 ： 制造公差 在同一工步制件上冲出两个以上孔时，凹模型孔中心距 Ld 按下式确定： p1 2 5.0p)5.0(LL m i nd 代入数据 mm07.5)1.075.0(5dp 00 2 0.00 0 2 0.0 mm17.51.007.5d 0 2 0.00d 校核 满足间隙条件）(09.01.014.0024.0dp 孔距尺寸： 125.0)5.0(LLm i nd（ 13） = 0375.036 2.4.2凹 模洞的 类 形 常用凹模洞口的类形如图 2-4 所示： nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 9 - 图 2-4凹模洞口形状 其中图 a、 b、 c为直筒式刃的凹模，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件。但因废料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的胀裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模上出件的冲裁模用图 a、 c 型，下出件的冲裁模用图 b 或图 a型，图 d、 e 型 是 锥 筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大（如 300时，刃磨 0.1mm时，其尺寸增大 0.0017mm，模锥角 ，后角 和洞高度 h，均随制件材料厚度增 加而增大，一般取 1530， 20 30， h=4-10mm， 综上所述及其对工件孔分析，选择 B 型凹模 洞口 ，取 h=6mm， 20。 2.4.3凹 模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度，刚度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的如图 2-5所示 凹模的 高度 为 : H=Kb (15) （ 14） 凹模壁厚度为 c=(1.5 2)H ( 30 40mm) 式中 b 为冲裁 件的最大外形尺寸； K 为系数 ,系数可以冲压工艺与模具设计 中查得代入数据可得冲孔凹模 ： 落料凹模 ： H=0.35 54.75=20mm c=40mm 式中： h 凹模高度（ mm）（ 15mm） k 系数 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 10 - d 最大直径（ mm） c 凹模厚度（ mm） ,（ 30 40mm） 图 2-5落料凹模外形 2.5 各部分工艺力的分析 2.5.1冲孔 力 F 冲 = K tL （ 15） 式中 为材料的抗剪强度， L 为冲裁周边总长（ mm） ,t为材料厚度， K为 1.3，材料抗剪强度 （ Mpa） 强度可以冲压工艺与模具设计表 1.4.1 查得 =260MPa 360MPa。 现取 =300MPa dL （ 16） F 冲 =1.313.1453 00=6KN 2.5.2落 料力 落F=1.3 tL （ 17） 即： 落F=1.313.1454.753 00=67KN 影响卸料力、推料力和顶件力的因素很多，要精确的计算出很困难，在实际生产采用经验公式计算： nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 11 - 2.5.3卸 料力 F=k落F（ 18） F=0.026 7=1.34KN 2.5.4推 料力： 冲推 FnkF 1（ 19） n为梗塞在凹模内的制件或废料数量， n=h/t， h 为直刃口部分的高， t为材料的厚度， h取 4 10mm , 现取 h=6mm 推F=60.06 6=2.52KN 表 3-6 卸料、推料、顶料系数 n为梗塞在凹模内的制件或废料数量， n=h/t， h 为直刃口部分的高， t为材料的厚度， h取 4 10mm , 现取 h=6mm 2.5.5拉深力 理论计算拉深力可以推导，但它使用不便，生产中常利用经验公式计算拉深力，第次拉深（一次拉深成形时） F1= dt bk （ 20） 式中 b 为材料的抗 拉强度， K为系数，拉深系数为 0.38 查表 4-11模具设计基础得 K=1 代入数据可得 F1=3.142113901=25.7KN 所以拉深力 F=25.7/0.5=51.4 综上所述： F总 =67+2.52+1.34+51.4=122KN 料厚 /mm 卸KK推K顶铝、铝合金 0.03 0.08 0.03 0.07 纯铜、黄铜 0.02 0.06 0.03 0.09 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 12 - 3 计算压力中心 确定压力中心的目的：冲裁模的压力中心就是合力的作用点，为了保证压力机和模具正常平衡工作，模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机的滑块中心重合，否则会产生偏心，形成偏心载荷。 此工件 是形状对称的工件，其压力中心位于轮廓图形的几何中心，即： 中 心 。 对于复杂零件或多凸模冲模的压力中心可以用解析法或图解法求解。 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 13 - 4 冲压设备的选择 由于复合模的特点，为防止设备超载，可按公称压力 F压 (1 6 1 8)F 总选择压力机。模具设计手册末附录 B3 选取公称压力为 250kN 的开式压力机。其与模具设计的有关参数为 : 公称压力： 250KN 滑块行程： 65mm 最大闭合高度： 270mm 封闭高度调节量： 55mm 工作台孔径： 5600mm 370mm 模柄孔尺寸： 3 0mm78m nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 14 - 5 模具总体结构的设计 5.1 模 具结构的设计，确定结构件的形式 5.1.1定位零件的确定 定位零件的作用，是使条料或毛坯在精冲在确定正确的位置，从而保证冲出合格的制件，根据毛坏和模具不同的特点，必须采用不同形式的定位装置，冲模中常见的定位零件有定位板、定位销、挡料销、导料销，侧压板等。 对于带有弹压卸料板的冲模，若采用活动挡料销，在冲件时活动挡料销随凹模的下行而压入孔内，工作方便，但是要求弹压卸料板较厚，对于弹压卸料板较薄的板料，如果采 用固定挡料销的形式，在凹模的相应位置留出空间，同时满足冲件要求，而且经济性好，因此选用固定挡料销，参照 GB2866.11 81 固定挡料销 A型 , 材料 :45 钢 , 基本尺寸 :d4, 热处理硬度 :HRC43 48。 5.1.2模架的选用 模具除简单冲模外，一般冲模多利用模架的结构。模架的种类很多，要根据模具的精度要求，模具的类别，模具的大小选择合适的模架 . 模架的选择可从 模具设计指导 P132 页选择标准架。根据查阅的内容及分析，此复合模可选用后侧导柱模架导、导柱安装在后侧，有偏心裁荷时容易歪斜，滑动不够平稳 ，可从左右前三个方向关料操作比较方便。常用于一般要求的小型工件的冲裁和拉深模。所选模架的结构及尺寸关系如图 5-1 所示： nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 15 - 图 5-1 模架 上模座： L/mm B/mm h1/mm=250 160 45 下模座 ： L/mmB/mm h2/mm=250 160 50 Hmax=210 Hmin=170mm（闭合高度 170-210） 5.1.3模柄 模柄有多种形式，要根据模具的结构特点，选用模柄的形式模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定，模柄可根据模具设计指导选择，经查阅各种模柄的特点，选用压入式 模柄，这种模柄应用比较广泛压入模柄的结构和尺寸，可参表11-10制造，表中 B 型模柄中间有孔可按装打料杆，用压力机的打料模杆进行打料，模柄的结构及尺寸关系如图 5-2所示。 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 16 - 图 5-2 模柄 mm30d 065.0 1950.0 mm32D 025.0 009.0 mmD 391 mmh 78 mmh 302 mmh 51 mmb 2 mma 5.0 mm0 .0 1 206d 1 ( H 7 ) mmd 112 5.1.4卸 料 零件的确定 卸料弹簧的设计计算： 1） 根据模具结构初定 6根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为： F卸 /n=1.34KN/6=223N 2） 根据预压力 F 预（ 178.33）和模具结构尺寸，由模具设计手册附录既表2-6，初选出序号 34 38 的弹簧，其最大工作负荷 F1=330N 223N nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 17 - 弹簧负荷（ F）与行程（ s）曲线 表 2-6 圆钢丝螺旋弹簧规格 序号 弹簧外径D/mm 材料直径d/mm 节距t/mm mmH /0自由高度 mmH F/1 1时的高度受负荷 NF /1最大工作负荷 34 20 3 5.5 25 17.6 330 35 35 24.0 36 45 30.2 37 55 36.6 38 65 43.0 3） 校验是否满足 S1 S 总，查书附录既负荷 行程曲线上图，并经过计算可得以下数据： 序号 mmH /0 mmH /1 101 HHS ）（ 预预 33.178FS 修工预总 SSSS 34 25 17.6 7.4 4.0 12.5 35 35 24.0 11 5.8 14.3 36 45 30.2 14.8 7.4 15.9 37 55 36.6 18.4 9.5 18.0 38 65 43.0 22 11.6 20.1 由表中数据可见，序号 37、 38 的弹簧均满足 S1 S总，但选序号 37 的弹簧最合适了，因为弹簧太长，会使模具高度增加， 37号弹簧的规格： 外径： D=20mm 钢丝直径： d=3.0mm 自由高度： H0=55mm 装配高度： H2=H0-S预 =55-9.5=45.5mm. 5.1.5卸料板 卸料板 的主要作用是将冲压的料从凸模或凸、凹模上推下来，此外在进模比较nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 18 - 复杂的模具中，卸料板还具有保护小凸模作用，常用的卸料板结构形式及适用范围见表 11-24 和第八章级进模表 8-10实用模具技术手册卸料板的尺寸可根据 实用模具技术手册表 11-25 查得，本模具选用弹压式卸料板。卸料板的结 构如图5-3 所示 ： 图 5-3卸料板 ho=14mm B=140mm C=(0.1 0.2)t=0.2mm 5.1.6导向装置（导柱 导套） 导向装置指得是模架上的导柱、导套。模具在开模，闭模过程中，导柱和导套起导向的作用，使得凸凹模正确的闭合，故此，导柱、导套需要有严格的配合精度及尺寸要求，导柱、导套的选择可以冲压手册中选取，（取 H7/h6 配合） 如图 5-4（ a） 导柱的具体尺寸为： 导柱： d/mmL/mm=32 190 导套： d/mmL/mmH/mm=3210543 导套的具体尺寸为图 5-4（ b) nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 19 - 图 5-4导柱、 导套 025.0032D 050.0 034.045)6( rD mmL 105 mmh 43 mmL 25 油槽数为 2 3b ； 1a 。 5.1.7固 定零件（固定板、垫板） （ 1）垫板 的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压，在上下模座上压出凹坑，影响模具的正常工作，垫板厚度根据压力机的大小选择，一般取 5-12mm，外形与固定板相同，材料 45 钢，热处理后硬度为 43-48HRC， 本模具结构采用的为矩形垫板： LBH=1401006 nts黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 20 - 如图 5-5所示： 垫板在模具中的受力情况 图 5-5 垫板 （ 2）固 定板 固定板的作用起固定凸、凹模， 防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定板的形状要根据凸、凹模而定，而外形尺寸与垫板相似。 nts黑龙江八一
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号