10#钢舌片倒装复合冲裁模具设计

鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)1序 言模具是现代加工行业中的基本工艺装备。模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。现代工业需要先进的模具设备和高技术人才。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。本设计是以适应企业技术的发展，能体现出在学校所学，能体现先进性和前瞻性，所涉及到的知识包括冲压成型基本原理、冲压工艺方案的确定、冲压工艺规程编制、模具结构设计、模具材料的选择、压力机的选择、模具制造方法。希望通过这些知识的介绍，能使自己掌握模具加工的核心技术，了解周边技术和跟踪前沿技术。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)210#钢舌片倒装复合冲裁模具设计机械系 04 级模具(3)班 陈国锋 436000摘 要 毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。其主要目的：1、综合运用所学专业课程的理论和生产实践知识，进行冷冲模设计的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。2、巩固与扩充“冲压模工艺与设计”课程内容，掌握其设计的方法和步骤。3、掌握冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册；熟悉模具标准及其它有关的标准和规范，并在模具设计中加以贯彻。 关键词 工艺；工艺性；倒装复合模具；落料；尺寸Abstract: After the graduation project is the specialized curriculum theoretical study and the practice last the teaching link. Its main goal:1. syntheses utilization study the specialized curriculum the theory and the production practice knowledge, carries on the Coldly flushes the molddesign the actual training, thus raises and sharpens the ability which the student independently works.2. Consolidates with the expansion the ramming mold craft and the design the curriculum content, grasps its design the method and the step. 3. grasps the basic skill which the ramming mold designs, like computation, cartography, consult design material and handbook; The familiar mold standard and other related standards and the standard, and perform in the mold design to implement.Key word: The craft； the technology capability； invert the compound mold, falls the material； the size.鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)3目 录序言摘要及关键词一、设计课题二、零件工艺性分析及方案的确定三、确定冲压工艺方案尺寸精度分析结构工艺分析材料分析四、模具结构形式的确定五、冲压工艺设计及计算六、模具总体设计七、主要零部件的设计八、选择压力机凹模部分的设计凸模部分的设计凹模与推件杆部分的设计九、绘制模具总装图十、绘制模具零件图十一、编制模具零件的主要加工工艺规程鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)4十二、参考文献十三、致谢鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)510#钢舌片倒装复合冲裁模具设计冷冲模毕业设计一、设计课题1、倒装复合冲裁模设计（图一）2、零件简图图一3、生产批量：大批量4、材 料：10 钢5、材料厚度：2.2mm（图一）二、冲压件的工艺分析的尺寸精度分析：其两孔中心距的尺寸及公差为（820.2）mm,用一般精度的模具即可以满足零件的精度要求。零件结构的工艺性分析：该零件形状简单，结构符合冲裁工艺性要求。只需要一次落料即可，故采用复合倒装模具进行加工。冲压件的材料分析：10#钢的抗剪强度 ，抗拉强度 ，340MPa40bMPa伸长率 ，此种材料有足够的强度，适合于冲压生产。29%根据以上数据分析，此产品冲压工艺性较好，故选择冲压方法进行加工。三、确定冲压工艺方案该制件属于大批量生产，且零件形状简单、工艺性良好，又只需一次落料即可，故选择单工序落料模具进行加工。四、模具结构形式的确定鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)6采用弹性卸料装置，以便于制造与操作。采用顶件器顶出制件，同时使模具具有良好的导向精度，选择导柱、导套导向的简单冲裁模具结构。五、冲压工艺设计及计算1）排样排样方案因为生产批量大，为了简化冲裁模具结构，便于定位，采用单排排样少废料排样的方案，如图所示。由表 3-14 查的，最下搭边值12.5;3;am送 料 进 距 ： A=4+.56;(m)冲 裁 面 积 S为 90;一 个 进 距 的 材 料 利 用 率 ：/(B)%31/(2.5)10%=7.62）计算冲压力：该模具采用弹性卸料和下顶出料方式。冲裁力： 648217369.4(),.,.3( )1.39.0.()L mMPatmKFKt KN见 冲 裁 工 艺 及 冲 裁 模 具 设 计 课 本由表 3-18 可以查得， 56顶卸 ；卸料力： .6.143.卸 卸 （ ）推件力： 09n推 推选择冲床总压力为： .5.76.8F卸 推 （ KN）根据以上数据初选压力机为 J23-16F（查压力机规格表，表 5）鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)73）确定模具的压力中心：按比例画出制件的形状，将制件轮廓线分为 的基本线段，1245ll3， ， ， ，并且选定坐标系 XOY，如图所示。因制件对称，其压力中心一定在对称轴 Y 上，即 ，故只计算 。0x0y1 12 23 34 4551068(),(7).5(17)8.5()4.9,sin/21.4()/()/cos/27.69()8,lmml y mlyl 234516.lylm4）计算凸、凹模刃口尺寸 查表 2.3 的间隙值： minmax0.154,0.198Z查表 2.6 得磨损系数 X=0.5对零件中未注公差的尺寸按 IT14 级，可知：00.4300.87.62.4316,7该图形因为形状比较复杂，且为厚料，故不考虑其变形，为保证凸、凹模之间的间隙值，必须采用凸、凹模配合加工的方法。其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：以凹模为基准件，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此都属于 A 类尺寸。零件图中为标注的公差都按下面的公差：第一类（A）尺寸： 、 、0.87160.62340.4317第一类（B）尺寸： 第一类（C）尺寸： 2.刃口尺寸计算如下： 0.870.24.62.160.430.0.1416(.5)5()3497(.)7()1582(.)82.5()ddd mm鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)8由于 查表得凸模的刃口尺寸按凹模的刃口尺寸配制，并保证双面2.tm间隙 ,查表 2.4 得03.5:minax0.2638Z凹模的外形尺寸如图：凹模厚度： 23Hm凹模周界： (15.740)(37.40)96LB5）计算（估算）各主要零件的外形尺寸及所用弹性元件的自由度及计算：鉴于该产品生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模凹模厚度：(15), 152.0.3HKbmbmk采 用 大 孔 尺 寸 :查 表 得 有考虑到是倒装复合模具结构，查资料显示：取凹模厚度 H=40mm凹模壁厚： (1.2)34.56(30)CH:要 求鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)9凹模周界： 15064)(3.740)9LBm固有取凹模外形轮廓尺寸为： 长 宽 高 =1m2凸模固定板：凸模固定板的外形尺寸与卸料板的外心形尺寸相同，其厚度： 1(0.68)7.236.H:则垫板及采用：垫板的外形与凸模固定板一致，当凸模与上模板接触面上的压力超过模板材料的许用压力时，则采用垫板，其厚度在 取值。310m:落料时的承压情况分析：承压应力： /69.42/319012.08bFALtMPa取模板材料取铸铁（HT250）由表 2.34 查得 4pMPa:为p由上面分析，可以不需要采用垫板。但为了模具的寿命和对模具所受到的冲击力的影响，从而考虑加上垫板，取值在 310m:从而从经验得 28Hm凸、凹模工作部分尺寸确定：采用配合加工的方法落料：以凹模为基准来配制凸模，计算结果见表表 1 落料凸凹模刃口尺寸（mm）工件尺寸 凹模尺寸 凸模尺寸0.8760.2157431 .140.620639.437.17落 料 8825凸模按凹模配做并保证双边间隙0.3.5m:六、模具总体设计鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)10以上数据基本是按书本上的经验数据确定的，在绘制总装图，选标准件，绘制零件图时可以灵活调整，由以上计算。并根据 1964LBm查阅模具结构形式与应用手册的通用标准冲模模架类型与应用中的滑动导向模架的后侧导柱模架：从右向左送料，操作方便。2851.39064GT:此模架主要应用中小型冲件的冲孔、落料、成形等单工序和复式冲模，模具草图可以查阅以上照料模具结构形式与应用手册。七、主要零部件的设计该模具采用手工送料，落料凹模切断面积还比较大，直接用螺钉与圆柱销固定在上模板上，且用固定板固定；凸模直接用螺钉与圆柱销固定在下模板上。1 侧刃定距的设计：用侧刃定距时条料的宽度与导料板键间距离如图所示，当条料的送进步距用侧刃定位时，条料宽度必须增加侧刃切去的部分，故按下列公式计算：条料宽度：（查表 4-23，冷冲模成形工艺与模具设计制造） 1min0.75,3,21abyz0ax10.90.9().653212BL:导料板间的距离：max1.65BLnbz鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)11如图所示：卸料弹簧的设计：由于凹模在上，则有需要卸料弹簧数跟来卸除费料 根据模具的结构初定 6 跟弹簧，每跟弹簧分担的卸料力为 34507FNn卸 根据压力 和模具结构尺寸根据圆柱螺旋压缩弹簧国家预（ 57N）标准 20894GBT初选弹簧，其最大工作负荷 。1507F校验是否满足卸料力，然后确定所选弹簧规格：外径: 45Dm钢丝直径： 7d自由高度： 012H定弹簧预紧压缩量： ，则装配高度40S预212408m预模架选用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。 凸凹模具部分的设计根据前面的凹模外形尺寸来配做。鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)12 推件装置刚性推件装置的基本零件有打杆、推板连接杆和推件板。推件力是由压力机的横杆通过打杆、推板、推杆传给推件块的。在此模具中需要安装 3 跟推杆（为保证推力平衡）并选择如图所示的推板形式： 上模座： 25040LBHmm下模座： 5导柱： 3dl导套： 18D垫板厚度： 8凸模固定板厚度： m凹模 固定板厚度：14卸料板厚度：卸料板上弹簧预留沉孔： 6下模座上弹簧预留沉孔： 37弹簧的外漏高度： 80m鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)13模具的闭合高度： 40823.1475014.2Hm模八、选择压力机选用开式双柱可倾式压力机： 6JF公称压力： 160KN滑块行程： 7m装模高度调节量： 45压力机最大装模高度： 2工作尺寸 ():3045m前 后 左 右垫板尺寸 厚 度 孔 径 1模柄孔尺寸 (直 径 孔 深 6最大倾斜角度： 05九、绘制模具总装图鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)14鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)15模具零件明细表序号代号 名称 数量 材料 热处理1 导套 32（H6） 752 20 渗炭0.81256mHRC:2 GB119-86 挡料销 2 35 33 上模座 1 HT2004 7085GB内六角螺钉 M12 70145 推杆 36 销钉 67 凸模固定板 1 458 推件板 19 凹模 1 T8A 506HRC:10 凸模 1 T8A11 卸料板 1 Q23512 导柱 32（h5） 2502 20 渗炭 0.81256mR:13 下模座 1 HT20014 弹簧 615 销钉 616 内六角螺钉 14 45 283HRC:17 卸料螺钉 2 4518 导料销 2 405鄂州大学 2004 级毕业设计(论文)16十、绘制模具零件图十一、编制模具零件的主要加工工艺规程根据公司的生产条件，落料凹模加工工艺规程见表 10-1。表 10-1 落料凹模加工工艺规程工序号工序名称工序内容1 下料 507( )m按 等 体 积 法 计 算 后 再 加 上 锻 造 的 烧 损 量2 锻造 将 毛 坯 锻 成 尺 寸 为 145m30m的 平 行 六 面 体3 热处理 退 火 消 除 锻 造 后 的 内 应 力 ， 降 低 硬 度4 铣（刨）平面刨 或 铣 六 面 达 到 尺 寸 962（ 磨 削 余 量 单 面 0.5m）5 平磨 磨 上 下 大 平 面 留 精 磨 余 量 0.m；与 卸 料 板 、 凸 模 固 定 板 折 合