垫片冷冲压模具设计【全套含有CAD图纸三维建模】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共30页)
编号：6095529
类型：共享资源
大小：5.80MB
格式：ZIP
上传时间：2017-11-16
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
30
积分
- 关 键 词：
-
垫片
冲压
模具设计
全套
含有
cad
图纸
三维
建模
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
购买后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396摘 要本文讲述的是关于垫片冷冲压模具的设计。运用三年所学知识对冷冲压模具制造进行系统的研究和分析，对比优劣，设计出相对合理的冷冲压模具。主要内容是从对零件的分析到最后模具设计完成的成型过程，其中涉及了冷冲压模具的特点、零件材料的选择、材料利用率、排样图绘制、凸凹模的设计、模架的选择等。绘制的模具总装配图和零件图。关键词：冷冲压；排样图；凹凸模目 录前 言11 垫片零件22 冷冲压模具简介32.1 冷冲压模具概述、特点及应用32.1.1 冷冲压模具概述32.1.2 冷冲压模具特点32.1.3 冷冲压模具应用32.2 冷冲压模具的分类32.2.1 按工序性质可以分为32.2.2 按工序组合可分为43 材料53.1 材料的选择53.2 材料分析53.2.1 工件结构53.2.2 零件尺寸53.2.3 分析结论64 冲压工艺方案的确定75 工艺的计算85.1 排样方式85.2冲裁排样的设计85.2.1搭边值选取85.2.2 计算料宽B和步距S85.2.3 计算一个步距间的材料利用率95.2.4 冲裁间隙95.2.5 板料规格105.2.6 冲裁力计算106 凸凹模分析126.1 凸凹模126.2凸凹模刃口尺寸的计算126.3凸凹模尺寸计算136.4凸凹模零件图147模具装配图16总 结17致 谢18附 录19参考文献20前 言在当今社会，模具的发展是可观的。模具是工业生产的基础工艺设备，是制造各种金属和非金属零件的一种重要生产工具。采用模具成形工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本，从而可以取得很高的经济效益。这也是模具能快速发展的重要原因。冷冲压模具是模具的几大类型中的一个，也是相对重要的一个，广泛应用于机械、电器、汽车等领域。它的设计与制造是以塑性变形理论为基础，综合了材料力学、塑性力学、机械原理、机械制造、机械设计工艺等应用，是一门应用性和理论性都很强的课程。学习冲压成形及模具的核心在于对工艺原理的领悟和在工程实践中把握，还要注重理论是需要结合实际的。在我们的日常生活中，大型工业中，都是需要大量的模具来支撑的，模具和我们息息相关，大到我们生活中的汽车，小到我们每天刷牙的牙刷，搜离不开模具。在我国，根据权威化的模具工业协会统计，从1997年开始，我国模具工业的生产总值已经开始超过了机床工业生产总产值。在现代化工业生产中，有60%90%的工业产品需要使用模具来加工，许多产品在生产中都是很依赖与模具的生产，特别是汽车这种大型覆盖件的模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具等。1 垫片零件图1-1为此次设计的零件，表1-1为此次设计零件的名称，材料，材料的厚度，以及其生产方式。图1-1 垫片零件草图表1-1 垫片零件简介零件名称材料料厚生产方式垫片10钢1.5mm量产2 冷冲压模具简介2.1 冷冲压模具概述、特点及应用2.1.1 冷冲压模具概述冷冲模即冷冲压模具，亦称为冲压模具或者冲模，是冲压必不可少的工艺装备。冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得的所需零件（冲压件）的一种压力加工方法。因为通常是在常温下进行，所以又把它叫做冷冲压。2.1.2 冷冲压模具特点（1）材料利用率高。利用率有时达到100%,而且废料可以再利用，提高利用率减少材料成本。（2）生产效率高。冲压设备行程次数高，可以一次完成多个冲件，而且操作简单，节省时间。（3）产品互换性好。冲压件由模具保证，完成的工件尺寸相同，模具寿命一般较长，因此互换性好。（4）加工范围广。可以加工金属、非金属、简单的、复杂的等多种工件。2.1.3 冷冲压模具应用应用于汽车、仪器仪表、电子电器、航空航天工业、日常生活用品的生产。2.2 冷冲压模具的分类2.2.1 按工序性质可以分为冲裁模：是材料分离，得到想要的形状和尺寸所制作的模具，主要包括冲孔模、落料模、切边模、半精冲模、切断模、整修模及精冲模等。弯曲模：将半成品或毛坯沿弯曲线弯曲成一定的形状和角度的冲模。成形模：使板类材料料发生局部的塑性变形，按凹模与凸模的形状直接复制完成的冲模，如胀形模、翻边模、缩口模等。 2.2.2 按工序组合可分为单工序模：在压力机上一次行程中，只完成一次冲压基本冲压的冲模复 合 模：在压力机上一次行程中，一个工位同时完成两道及以上的基本冲压的工序冲模。级 进 模：在压力机上一次行程中，依次序在模具的不同工位上完成多道基本冲压工序的冲模3 材料3.1 材料的选择10钢（GBT6991999）10钢韧性和塑性是非常好的，冷热皆可加工。具有较好的韧性和塑性（伸长率=26%），10钢为低碳钢。制造要求：受力不大、韧性高的零件，很适合做垫片零件。3.2 材料分析3.2.1 工件结构该垫片零件很简单，没有任何复杂的形状，10号钢的凸模冲孔的最小尺寸为d1t，最小圆远大于1mm，属于经济型的冲孔，没有无细长的窄槽和悬臂，可以批量生产。表3-1优质碳素结构钢性能指标（GB/T699-1999）材料牌号b/MPa1/MPa5(%)(%)交货状态硬度HBS0832519533601311033520531551373.2.2 零件尺寸零件图上的尺寸都是自由公差，落料和冲孔可按IT7和IT8级精度来确定该垫片零件的公差。因为一般的冲裁方式冲裁1mm的金属板时，它的表面粗糙度为Ra=12.5m到3.2m之间，其毛刺的高度在0.01mm到0.05mm之间，该垫片零件没有在粗糙度和毛刺的高度上没有过多的要求，所以只要该模具设计的精度合理，能够达到达到要求的话，该零件冲裁的断面的质量是可以保证的。3.2.3 分析结论该零件可以冲裁。因该垫片零件的精度要求不是很高，而且10钢的性能相对而言是比较适合的，所以此零件适合冲裁批量生产，用普通的冲裁工艺就可实行。4 冲压工艺方案的确定 （1）单工序模生产，先落料，后冲孔，需两副模具。（2）级进模生产，一模两件。（3）复合模生产，一模两件。（4）级进模生产，隔位冲裁，一模一件。（5）复合模生产，隔位冲裁，一模一件。方案(3)和方案（5）都是用复合模的方法生产的，经有关数据的查阅，凸凹模的壁厚是满足其要求的，但是最好用顺装的方式，这样可以提高凸凹模的寿命和保证冲裁件的平整。然而，复合模的结构是特别复杂的，尤其是方案(3),一模两件，制造的成本是非常高的，同时，一模两件的生产的废料和产品的清理都是很麻烦的。方案（1）的模具虽然简单许多，但是生产的效率是很低的，关于其资源的利用问题野很不合理。因此，这三个方案我们都必须放弃。方案（2）和方案（4）同为级进模，生产效率都是比较高的，模具的设计也并不复杂，二者相比较中，方案（4）要相对好很多，效率是很高的，还有造价的问题，两副模具的成本要远远高于一副模具。故此，决定采用方案（4）。在冲裁出中间那个孔的时候，把整个零件落料下来，生产效率也很好，比较好清理废料。其模具的结构和成本以及生产率都是很适合该垫片零件的。5 工艺的计算5.1 排样方式该零件的排样是不需要说的，横排竖排都是一样的，就是单排和双排的问题，根据零件的图形，可以得到下图的排样图。图5-1排样图5.2冲裁排样的设计5.2.1搭边值选取 a,a1搭边值:设计排样的时候，工件之间的、工件与条形料板侧边之间留下的余料称为搭边。由于料厚t=1.5，可知a1=1.0，a=1.2（查书冷冲模具设计与项目实践P73表2-19）5.2.2 计算料宽B和步距S根据这套模具的三维立体图可以看出其是没有侧压装置的。B-=（Dmax+2a+Z）-条料宽度的单向偏差，如下表5-1：得0.15mm式中Dmax条料宽度方向冲件最大尺寸式中a侧搭边值式中Z导料板与最宽调料之间的间隙B-=（Dmax+2a）-=（Dmax+2a）-=（24+2.4）-0.15=26.4-0.15步距S=24+1=25mm表5-1料宽度偏差mm条料宽度B材料厚度t0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.20表5-2导料板与条料之间的最小间隙Cmin材料厚度t无侧压装置有侧压装置条料宽度B条料宽度B100以下100200200300100以下100以上0.50.50.51580.510.50.5158120.511585.2.3 计算一个步距间的材料利用率=A/Bs*100% =（*（122-32）/26.4*25)*100%=64.2%取3.145.2.4 冲裁间隙如下表5-3，（GB/T16743-1997）初始的双面间隙为Zmin=0.132mm，Zmax=0.240mm表5-3冲裁模初始双面间隙值Z材料厚度t/mm0.8、10、35、0.9Mn2、Q235Q34540、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小尺寸0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.7.0.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.01040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380 2.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.3600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.6400.4200.6000.4200.6003.00.4600.7400.4800.6600.4800.6603.50.5400.8800.5800.7800.5800.7805.2.5 板料规格由其表格可以看出，应该选择1500mmX1000mm较为合理。（查书冷冲模具设计与项目实践P304附录2 常用钢板规格）5.2.6 冲裁力计算F=KLtb式中 F-冲裁力（N）； L-冲裁件周边长度（mm）； t-材料厚度（mm）； b-材料抗剪强度（MPa） K-一般取K=1.3。L=D=3.1424=75.36mmt=1.5mmb=360MPaF=1.375.361.5255=37472.76N 毛坯落料的卸料力：Fx=KxF 落料的推件力：FT=nKTF 毛坯落料的顶件力：FD=KDF Kx-为卸料力系数KT-推件力系数KD-顶件力系数F-冲裁力（N）n-卡在凹模孔内的冲件（或废料）数，n=h/t（h为凹模孔口的直刃壁高度，t为材料厚度）。表5-5卸料力、推件力、顶件力系数材料厚度t（mm）KXKTKD钢0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.630.080.52.50.041400.050.550.06 注：卸料力系数KX，在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。所以Fx=KxF=0.0537472.76=1873.63N FT=nKTF=0.5537472.76=20610.018N FD=KDF =0.0637472.76=2248.3656N垫片零件落料初定采用弹性卸料、从下出该零件的模具结构，所以冲压总力：FZ=F+FT =1873.63+20610.018=22483.648N22KN.因此，所选压力机的公称压力必须大于22KN 6 凸凹模分析6.1 凸凹模图6-1凸凹模6.2凸凹模刃口尺寸的计算落料：Dd=（Dmax-x）+d Dp=（Dd-Zmin）-p=（Dmax-x-Zmin）-p 冲孔：Dp=（dmin+x）-p dd=（dp+Zmin）+d=（dmin+x+Zmin）+d Dd、Dp-落料凹、凸模刃口尺寸（mm）；dd、dp-冲孔凸、凹模刃口尺寸（mm）；Dmax-落料的最大极限尺寸（mm）；dmin-冲孔极小尺寸（mm）；-冲件的制造公差（mm，若冲件为自由尺寸，可按IT14级精度处理）；d、p-凸、凹模刃口制造公差（mm）；X-磨损系数，x值在0.5-1之间，它跟冲压件的精度是相关的，查表6-1，因为我设计的零件厚度是1.5mm，零件又是圆形冲件，所以可知刃口磨损系数x=0.75。表6-1刃口磨损系数x料厚t/mm非圆形冲件圆形冲件10.750.50.750.5112244冲件公差/mm0.16 0.170.35 0.36 0.16 0.160.20 0.210.41 0.42 0.20 0.200.24 0.250.49 0.50 0.24 0.240.30 0.310.59 0.60 0.30 0.306.3凸凹模尺寸计算凹模版采用整体式结构，刃口形式选择直壁形刃口，落料选择下漏料方式。因为料厚为1.5mm，所以K取0.39。（查书冷冲模具设计与项目实践P96表2-27）凹模板厚度： H=KS2=0.39*24=9.36因为凹模厚度不能小于15，所以厚度取16.计算凹模板宽度B W1=1.5*16=24 W2=1.5*16=24 L=W1+S1+S2 =24+25+24 =73mm计算凹模板长度L W3=1.5*16=24 W4=1.5*16=24 L=W3+S2+W4 =24+24+24 =72mm凸模长度的计算： L=h1+h2+h3 =16+18+20 =546.4凸凹模零件图图6-2凸模零件图图6-3凹模零件图7模具装配图图7-1模架装配草图总 结三年的时间就这么过去了，仿佛昨天我们刚步入这个我们生活了三年之久的校园。而今天，毕业设计就这么横在了我的面前。经过我三个星期的努力，在老师的带领和帮助之下，和同学们之间互相帮助之下，终于是马马虎虎的完成了自己的这份毕业设计，给我的大学三年画上了一个句号，为自己这三年交上了一份相对而言较为满意的答复。我这次设计的是一个制作垫片零件的冲裁级进模具：从零件的选择，到该垫片零件的排样图的设计，之后的模架的选择，再到其模具内部的凹模、凸模设计，UG装配图的设计与绘制，重要板块的尺寸计算，最后导出的CAD二维图以及汇总做出这份毕业设计。由此可以看出，这次工程是浩大的，三个星期基本没有休息的时间，每天都在为了自己的毕业设计做努力，努力的想做好这一份可能是学习生涯中的“最后一份作业”。从这次的毕业设计中，我明白我们该行业的困难，一系列的专业知识，都是我们必须掌握的。而且每一步都是重要的，就算是一个尺寸的马虎，那也是不允许的，因为这样做出的零件是偏差的，也是不合格的，所以前期的设计、计算以及理论性的东西是特别重要的，不能马虎对待。就拿我设计的这个零件来说，首先我们要看的是这个零件的尺寸必须是合理的(是可以设计的)。然后才能着手去设计它的排样图，根据书上的表格之类的算出其搭边值、料宽等等重要尺寸，然后根据这些已知的条件再来设计凹模，在之后是根据其形状尺寸再来做凸模，最后是选择一套合适自己设计的模具的模架，可以看出每一步都是息息相关的，一步出错，下面做的再多都是徒劳。在做这份毕业设计时，运用到了我们这三年来学习的所有知识，还查阅了很多的资料，多数关于本专业的知识，还有很多书上的知识。最后在老师的帮助和同学的帮忙之下，做好了这份毕业设计。过程是特别的辛苦的，但此次的收获是很多的，让我比以前更了解了这个专业很多，很多以前漏
- 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