螺旋桨压桨板复合模的设计

模具技术课程设计姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 完成日期： 螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计机 电 工 程 学 院 课 程 设 计 任 务 书题 目 螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计设计内容及基本要求图 1 螺旋桨压桨板如图 1 所示的压桨板，材料为 Q235，厚度 3mm，大批量生产，尺寸精度为自由精度。设计其成形的模具结构。对零件进行工艺性分析和方案设计，并进行相关的工艺计算，进而设计出模具结构，并阐述模具的工作原理。1.冲 裁 工 艺 分 析 2.冲 裁 工 艺 方 案 确 定 3.模 具 结 构 形 式4.工 艺 尺 寸 计 算 5.模 具 总 体 结 构 设 计 6.主 要 部 件 设 计7.模 具 图 纸 ， 工 作 过 程设计起止时间 2011 年 10 月 18 日 至 2011 年 10 月 26 日学 生 签 名 年 月 日螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计指 导 教 师 签 名 年 月 日目录正文1一、冲裁工艺分析11.1 材料11.2 零件结构11.3 尺寸精度1二、冲裁工艺方案确定12.1 方案比较1三、模具结构形式2四、工艺尺寸计算24.1 排样设计24.2 冲裁力计算34.3 压力机公称压力44.4 冲裁压力中心计算44.5 刃口尺寸计算4五、模具总体结构设计65.1 模具类型：6 5.2 定位设计65.3 卸料、出件装置65.4 导柱、导套6六、主要零部件设计76.1 工作零部件结构设计76.2 定位零件设计76.3 模架及其他零件设计8七、冲压设备参数8八、模具图纸及工作过程98.1 模具装配图98.2 工作过程9螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计8.3 模具凸凹模零件图11螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计螺旋桨压桨板复合模设计说明书一、 冲裁工艺分析1.1 材料：冲裁件的材料为 Q235 普通碳素钢，具有良好的可冲压性。1.2 零件结构：该零件结构简单，适合冲裁加工；零件内形全部为圆孔，直径分别为9mm、4mm,外形整体为圆弧、圆角过渡，圆弧半径均大于 10mm；孔与孔、孔与零件边缘距离均大于 8mm，工件符合冲裁加工要求。1.3 尺寸精度;零件图上零件未标注尺寸公差，鉴于其使用环境要求，零件按 T11 级加工，确定零件尺寸的公差，差标准公差数值表（GBIT1800.3-1998）,各尺寸公差为16 +0.1 0、4 0 -0.06、9 +0.08 0、25 +0.05 -0.05、39 +0.07 -0.07二、 冲裁工艺方案确定根据零件可知，冲裁加工分为冲孔、落料两类，可有单工序加工、级进加工、复合模加工三种方案以供选择；2.1 方案比较：单工序模加工 零件有冲孔落料两道工序，采用单工序模加工需要结构多，成本高，效率较低；且加工存在位置转换，加工误差较大；级进模加工 级进模加工可由一套机构完成，但其尺寸较大，需要的模具、机构尺寸大，成本高，制造较困难，成本较高；复合模加工 采用复合模加工可由一套机构、模具加工完成，要求尺寸，模具结构相对简单，成本低，加工精度较高。综合考虑加工成本、难度，设备尺寸，精度等因素，此工件适合采用复合螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计模加工方案。三、 模具结构形式根据零件结构分析，此零件内有五个冲孔结构，去除材料较多，宜用正装复合模结构。四、 工艺尺寸计算4.1 排样设计4.1.1 排样方法材料内部须冲孔去除材料，外形结构也较为复杂，材料不可能百分之百利用。为提高材料的利用效率并使之适合冲裁加工，排样时将零件图所示形式旋转 45 度，再按条料方向依次排样。4.1.2 确定搭边值查表知，工件间最小搭边值为 ,条料侧边最小搭边值 ，1a2.8m2a3m取 12a3,5m4.1.3 确定步距、条料宽度条料通过导料销进行固定，属于无侧压装置的导料板，条料宽度计算公式为： 02BLab其中：B 为条料宽度，mm；L 为冲裁件与条料方向垂直的最大尺寸，mm；a 为冲裁件与条料侧边之间的搭边值，mm；为条料与导板之间的间隙，查课本表 2-11；0b为条料下料时的下偏差值，查课本表 2-12。代入数据：L=64.12mm，a=3mm，分别查表知： 0.8m1.0b，螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计工件步距为 ；A=6437m条料宽度为 。01.01.2.89B4.1.4 计算材料利用率IS357.6.674总 4.1.5 排样图排样图如图 4.1 所示。图 4.1 排样图4.2 冲裁力计算螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计4.2.1 冲裁力查表材料 Q235 的抗拉强度为 ，由S386MpasFLt,375.408m所以：F=434722.8N=434.7KN4.2.2 卸料力(查表可知)FxKx0.4则： 17.4N4.2.3 推件力(查表可知)TFnTn5, K0.4则： 97.84.2.4 顶件力(查表可知)DFKD0.521.7N4.3 压力机公称压力2XTDFF571.6根据计算结果初步确定压力机选择 JD21-100.4.4 冲裁压力中心计算工件结构完全对称，中心位置即为压力中心。4.5 刃口尺寸计算4.5.1 加工方法结合模具及工件结构特点，模具制造宜选用配做法。45.2 配做法计算分析:工件整体为落料件，零件内需要冲孔加工，分部确定落料模、冲孔模的刃口尺寸及制造公差。A 落料模a零件整体为落料模，选凹模作为基准件；螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计b.画出基准件的磨损图，凹模刃口磨损情况如图 4.2 所示；c.对基准尺寸进行计算，凹模刃口磨损后，尺寸 A1、A2 增大。查表可知磨损系数 ，取 =/412x0.75图 4.2 落料凹模磨损图.1/400.25.251(67*)OA0.5/40.1250.25(7*)d.选取最小冲裁间隙，查表 2-13，则 minZ.36e.注明配制关系：凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为 0.36mmB 冲孔模a零件内部须冲孔加工，选凸模作为基准件；b.画出基准件的磨损图，凸模刃口磨损情况如图 4.3 所示c.对基准尺寸进行计算，凸模刃口磨损后，B1、B2 尺寸减小,C 尺寸不变查表可知磨损系数 ，取 =/412x0.75螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计0.6/40.15.153(947*)38B0.6/40.1542(8)9637/.C图 4.3 冲孔凸模磨损图d.选取最小冲裁间隙，查表 2-13，则 minZ0.36e.注明配制关系：凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为 0.36mmC 复合模将计算凹模、凸模的尺寸、公差相关联，设计凸凹模。五、 模具总体结构设计5.1 模具类型：由工艺分析可知，模具结构为复合模5.2 定位设计：条料送进方向用导料销，步距采用弹簧弹顶的活动挡料销5.3 卸料、出件装置：采用弹压卸料逆出件装置5.4 导柱、导套：采用四导柱模架螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计六、 主要零部件设计6.1 工作零部件结构设计6.1.1 落料凹模凹模采用整体凹模，轮廓一次加工成形。安排凹模在模架上的位置时，要依据压力中心数据，尽量保证压力中心与模柄中心重合，则：凹模厚度： HKB0.35642.mb0.35凹模壁厚： C18取 2，凹模宽度 b6450164凹模长度 Lm取凹模长度、宽度为 200mm，则凹模尺寸为 20256.1.2 冲孔凸模工件有 5 个孔，其中 4 个孔孔径一致，即设计两个凸模即可。为使其方便固定，采用阶梯式结构设计，长度 L=凹模厚度+固定板厚+t=25+30+3.5=58.56.1.3 凸凹模 12Hht031.563凸 凹h1 为卸料板厚度，取 20mm，h2 为凸凹模固定板厚度，取 30mm，t 为材料厚度，取 3mm，h 为卸料板与固定板之间的安全高度，取 10.5mm。6.2 定位零件设计结合模具结构，考虑工件形状，设置一直径4mm的挡料销和两个直径8mm的活动导料销。挡料销和导料销的下面分别采用压缩弹簧，在开模时，弹簧回复弹力把挡料销顶起，使其处于工作状态，旁边导料销也一起工作。螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计6.2.1 卸料板设计卸料板的周围尺寸和凹模的边界尺寸相同，厚度为20mm，材料45号钢，淬火硬度40-45HRC.6.2.2 卸料螺钉的选用卸料板采用 6 个 M8 的螺钉固定，长度 L:,12Lha48157mh1为弹簧的安全高度，h2为卸料板的行程，a为凹凸模固定板板厚。6.3 模架及其他零件设计模具采用四导柱模架，导柱在模具四角位置，冲压时提供较大的支撑，加工精度高，稳定性好。导柱 d mmL mm =32 mm 190mm导套 d mm L mm D mm =32 mm115 mm 48mm上模座 20020050mm 厚度 H50m上下模座 20020060mm 厚度 6下上下垫板厚度均为 10mm则：闭合高度为H2HLh50658.63.5248.m下闭 合 上 垫L 凸模高度 H 凸凹模高度H 凸模冲裁后进入凸凹模的深度压力机 JA21-100 最大装模高度为 400mm，符合要求。七、 冲压设备参数压力机：固定台式压力机 JA21-100公称压力：1000KN滑块行程：10-120mm螺 旋 桨 压 桨 板 复 合 模 设 计滑块行程次数 75 次/min最大封闭高度：400mm封闭高度调节量：85mm立柱距离：480mm工作台尺寸（前后左右）：600mm1000mm垫板尺寸：530mm模柄尺寸：60mm80mm滑块底面积（前后左右）：380mm500mm八、 模具图纸8.1工作原理：放入条料后，导料销对条料进行纵向定位、使用挡料销对条料进行第一工位定位；工作时，在压力机作用下凸凹模下行，同时弹性卸料装置压住条料，此时弹性橡胶蓄能。至凸凹模与条料接触，在冲孔凸模、落料凹模、复合模作用下一次成型零件，同时弹顶器的弹性橡胶储能。后压力机抬起，弹性卸料装置将余料与复合模脱离，打料杆机构将留在复合模中的废料打出，同时弹顶器将工件在落料模中顶出，准备下一工作过程；条料再次进给时，由挡料销根据已经加工成型的条料余料进行定位，并重复冲裁过程。8.2模具装配图1-落料模； 2-凸凹模； 3