221 离合器板冲成形模具设计【开题报告+任务书+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】
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221 离合器板冲成形模具设计【开题报告+任务书+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】,离合器,成形,模具设计,开题,报告,讲演,呈文,任务书,毕业论文,cad,图纸,机械,全套,资料
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江 南 大 学 继续教育 学院（系） 数控技术 专业 毕 业 设 计 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 离合器板冲成形模具设计 二、课题来源及选题依据 工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，有效地保证了产品的生产率和质量，使操作技术简化，还能省料、节能，获得显著的经济效益。 任何商品都是用模具制造出来的 ， 可以说没有模具就没 有产品的生产 ，体现了模具在企业生产中的重要性。 根据国内精密冲压设备的快速发展 ,及模具设计技术水平提高 ,可以满足产品精度高、生产效率高、模具 使用寿命长的特点。 板料的精密冲裁改变了普通冲压的毛坯生产性质 ,可以直接从板料精冲出成品零件 ，可以 提高零件的耐磨性与使用寿命 。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 0 不少于二张。 数不少于 10000 字。 凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角 。 件板、垫板、凸模固定板的设计 和 齿圈的设计 。 。 四、接受任务学生： 数控 70202 班 姓名 陈建珍 五、开始及完成日期： 自 2007 年 10 月 15 日 至 2007 年 11 月 20 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 教研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 院长 (系主任 ) 签名 年 月 日 编号 毕 业 设 计 题 目 ： 离合器板冲成形模具 继续教育 学院 数控技术 专业 学 号： 20051485 学生姓名： 陈建珍 指导教师： 王炜 07 年 11 月 大专 （脱产） 毕业设计 开题报告书 题 目 离合器板冲成形模具 姓 名 陈建珍 学 号 专 业 数控技术 指导教师 王炜 职 称 2007 年 11 月 课题来源 任何商品都是用模具制造出来的 ， 可以说没有模具就没 有产品的生产 ，模具在企业生产中的重要性。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） 改革开放使中国成了世界加工厂，中国的制造业也突飞猛进，尤其是珠三角和长三角地区。中国的模具行业产值也跻 身于世界的第三位。 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中， 60 80的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为 “ 百业之母 ” 。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具 工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产 48 英寸电视的塑壳模具、 g 大容量洗衣机全套塑料模具，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，国 内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。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。 根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速 经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化 。 可以说没有模具就没 有产品的生产。 研究内容 从零件的结构和要求入手 ,结合精冲工艺的特点 ,论述离合器板精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题 . 该离合器是车用控制空调挡位的零件 ,材料为 10 号钢 ,材料厚 批要求较高 ,该零件是对称性的 ,需经 过一次半冲孔 ,再经一次复合精冲完成 精度较高。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 针对本课题实际生产过程中在 满足模具制造成本低、模具寿命长、操作方便又安全的工艺方案时 ,本课题易采用两道模。一道半冲孔模和一道精冲复合模。 采用复合精冲成形工艺，使用 2 副精模完成精冲零件的所有成形工序 。参考 计技术，模具设计技术 ，锻压技术 ,模具加工能力 ,冲压设备 等。 对 产品 可行性分析： 冲裁件的工艺分析 冲裁加工的经济性分析 冲裁工艺方案的确定 研究计划及预期成果 研究计划： 一 产品分析； 二 模具设计及加工； 三 产品试模及检测； 四 产品后处理； 五 出货及运输； 预期成果 ： 交贷期短、精度高、质量好、价格低 特色或创新之处 采用复合精冲成形工艺，使用 2 副精模完成精冲零件的所有成形工序，模具结构简单、操作方便、制造较为容易，而且模具的使用寿命长，生产出的产品零件可达到规定的精度要求。 板料的精密冲裁改变了普通冲压的毛坯生产性质 ,可以直接从板料精冲出成品零件。按照 国工业标准 ,以料厚 t 对冷冲钢板分类 ,厚板。用精 冲工艺冲制中厚板、厚板零件 ,尤其形状复杂的片齿轮、凸轮、棘轮、飞机刹车摩擦片等零件 ,不仅精度高、生产效率高、质量好 ,而且由于冲切面的冷作硬化效应 ,提高了零件的耐磨性与使用寿命 ,故越来越多地取代切削加工。普通板料冲裁件如果其冲切面用作运动面、配合面、基准面、联接面、外装饰面 必然要求平整、光洁及垂直。 已具备的条件和尚需解决的问题 当前 ,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下 ,用户对模具制造要求是 交贷期短 、 精度高 、 质量好 、 价格低 。 模具技术的发展应该与这些要求相 适应 ： (l)在模具设计制造中将全面推广 术模具 术 ,是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明 ,模具 术是模具设计制造的发展方向。现在 ,全面普及 术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步 ,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具 术的过程中 ,应抓住机遇 ,重点扶持国产模具软件的开发和应用 ;加大技术培训和技术服务的力度 ;进一步扩大 术的应用范围。有条件的企业应积极做好模具 术的深化应用工作 ,即开展企业信息化工程 ,可从 R, 逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件 ,将向智能化、集成化方向发展。 (2)快速原型制造 (相关技术将得到更好的发展 快速原型制造 (术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的 ,是一种全新的制造技术 ,是基于新颖的离散 /堆积 (即材料累加 )成形思想 ,根据零件 快速自动完成复杂的三维实体 (模型 )制造。 术是集精 密机械制造、计算机、 术、激光成形技术和材料科学最新发展的高 科技技术 ,被公认为是继 术之后的一次技术革命。 (3)高速铣削加工将得到更广泛的应用 国外近年来发展的高速铣削加工 ,主轴转速可达 40000速进给速度可达到 30速度可达 1g,换刀时间可提高到 1速铣削加工技术的发展 ,促进了模具加工技术的发展 ,特别是对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 院系意见 主管领导签名： 年 月 日 摘要 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。本文对离合器板冲成形模具进行了设计。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。 关键词 ： 离合器板 , 精冲 , 冲压 , 模具 1 冲模 （ 1） 单工序模 （ 2） 复合模 （ 3） 极进模 裁模 1 12 2 冲孔模 1 12 8 精冲模 2 1 模架 2 2 工作零件 2 2 1 凸模 2 2 2 凹模 2 2 3 凸凹模 2.。 3 定位零件 2 3 1 定位销 2 3 2 定位板 2 3 5 导料板 2 4 压料 卸料 零件 2 4 1 卸料板 2 4 3 推杆 2 4 4 推板 2 4 7 顶件器 2 4 8 顶杆 2 4 15 承料板 2 4 16 压料板 2 4 18 齿圈压板 2 5 导向零件 2 5 1 导柱 2 5 2 导套 2 5 4 滑板 2 6 固定零件 2 6 1 上模座 2 6 2 下模座 2 6 3 凸模固定板 2 6 4 凹模固定板 2 6 5 垫板 2 6 6 模柄 模架是后侧导柱模架 . 江南大学毕业设计（论文）进度检查表 周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容 存在问题、改进方法 指导教师意见年并签字 备注 1 制总 装 图和非标准零件图。 总装图及零件图 2 善（修改）图纸。 标 注 及 完 成 明 细表 明细表没有明确标准 3 作说明书 说 明 书 第 一 章 到第七章 资料不足，查找麻烦 4 改说明书及熟悉说明书内容 5 理图纸及说明书，准 备 答 辩 ，继 而 进 行答辩 。 说明：“工作计划、进度”、“指导教师意见年并签字”由指导教师填写，“每周主要完成内容”、“存在问题、改进方法” 由学生填写 目录 第一章离合器板工艺分析 1 件的设计特点 1 离合器板的成形 1 第二章 压力机的选择 4 冲压力机的选择 4 圈压板的压料力 4 件板的反压力 5 冲孔压力机的选择 6 第三章 模 架和模柄的选择 8 架的选择 8 柄的选择 8 第四章 齿圈的设计 9 圈压板的作用 10 型尺寸的确定 10 形参数 10 圈的分布 10 圈的保护 10 第五章 凸凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角的计算 11 口尺寸的确定 11 、凹模尺寸的计算 12 凹模刃口间隙的确定 13 模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定 13 孔凸模的形式及固定方法 13 第六章 推件杆、推件板、垫板、凸模固定板的设计 17 件板的设计 17 板 17 件杆的设计 18 第七章 小结 19 致 谢 20 参考文献 21 离合器板冲成形模具 第 1 页 共 21 页 第 一 章 离合器板工艺分析 从零件的结构和要求入手 ,结合精冲工艺的特点 ,论述了离合器板精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题 . 该离合器是车用控制空调挡位的零件 ,材料为 10 号钢 ,材料厚 批要求较高 ,该零件是对称性的 ,需经过一次半冲孔 ,再经一次复合精冲完成 精度较高。 件的设计特点 车用空调离合器板零件的结构形状、尺寸精度和要求如图 1所 示 。 此 零件冲制的难点和重点是 : 6条圆弧形窄槽 (宽为 冲制 ; 3个冲孔 ( 8中心圆直径 98的冲制 。 由于该零件为精冲成形 ,要求用精冲模成形。那么要考虑的 问题 有 : 冲制 6条同心圆弧形窄槽的凸模的强度如何得到保证 冲制 3个半冲孔的凸模和凹模的设计要求以及位置精度要求； 工件两表面的平行度及表面粗糙度要 半冲孔后部的凸起部分相对侧面的位置要求 本离合器板的成形 本离合器板的成形 可以分为以下三个步骤： 落料； 冲制 3个半冲孔； 冲制 6条圆弧形窄槽和中心圆直径 98 具体分析： 落料：生产中为满足 冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能方面的要求，采用多种多样的冲压加工方法，概括起来冲压加工方法可以分为分离工序和成形工序两大类。分离工序又可分为落料冲孔和剪切等，其目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如图 示。由零件已只条件可选择分离工序，零件厚度为 表可知选择 10号钢板来落料。由原始数据得落出的毛胚为 130。 1. 冲制个 3冲孔 3 个半冲孔的中心圆直径 98 的精度要求较高，按冲裁件工艺分析，应以直径 56 的内径定位，用高精度（ 道工序中单独冲出其模具将用 A。纸画出。 江南大学毕业论文 第 2 页 共 21 页 冲裁工艺设计包含冲裁件的工艺形分析、冲裁工艺方案的确定和技术经济分析的内容。良好的工艺设计和合理的工艺方案可以实现用最少的工序数量和工时生产产品，并使模具结构简单、模具寿命高，最终获得稳定的合格件。劳动量和工艺成本是衡量冲裁工艺设计的主要指标。 (1) 冲裁件的工艺分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求。冲裁件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。 冲裁件的形状和尺寸 称 、排样废料少。在满足质量要求的条件下，把冲裁件设计成少废料、无废料的排样形状。 应使它们的最小宽度 b 受模具强度和零件质量的限制，起值不能太小。一般要求 c t。 则凸模容易折段和压弯。冲孔最小尺寸取决与材料的机械性能凸模 强度和模具结构。用自由凸模和带护套的凸模冲制。 冲裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求 冲裁件的精度要求 ： 于普通冲裁件，其经济精度不高于 孔件比落料件高一级。冲裁件的外形与内孔尺寸公差如表 2、 6、 5 所示。如果工件精度高与上述要求，则需在冲裁件后进行整修或采用精密冲裁。 冲裁件的尺寸基准 冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位置尺寸应尽量选择在冲裁过程中不参加变形的变形线上，切不要与参加变形的部位联系起来。 冲裁加工 的经济性分析 冲裁件的制造成本 所谓经济性就是以尽可能少的生产消费获得尽可能大的经济效益。在进行冲压工艺设计时，应该运用经济分析的方法找降低成本，取得优异经济效果的工艺途径。 冲裁件的制造成本 括 : 1+3 式中 加工费（工人工资，设备折旧费、管理费等）， 述成本中模具费，设备折旧费一般与产量无关，加工费中的工人工资和其它经费在一定时间内基本上也是不变的，因此做固定费用，用 示。而材料费、外购件费等将随生产量大小而变化，属于可变费用，用 以单位计）。 若产量为 Q，则 a+合器板冲成形模具 第 3 页 共 21 页 这样，产品制造成本由固定费和可变费用两部分组成。设法降低固定费用和可变费用都能使成本降低，利润增加，并积累资金。产品的制造的成本和产量之间有着密切的关系。分别对固定费用和可变费用进行了分析。 降低冲压件成本的途径： 增产可降低单件产品成本中的固定费用，相当减少消耗，而通过感节约也可以直接降低消耗，两者都是降低成本的重要途径。冲压件的成本包括产料费、加工费、模具费等。因此，降低成本就是降低上述各项的费用。 降低小批量生产中的冲压件成本。 使工艺合理化。 多 件同时冲压。 冲压过程高度自动化。 提高产料利用效率，节约模具费用。 冲裁工艺方案的确定 在进行冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，可根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。 冲裁工序的组合 冲裁工序可分为单工序冲裁，复合件冲裁和级进冲裁。 复合冲裁是在压机一次过程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序，级进冲裁上把完成一个冲裁件的 ， 压机一次行程中，按顺序使条料早冲模的不同位置，上分别完成所需求的工序。除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个冲裁件。组 合的冲裁工序比单工序冲裁生产的效率高，获得的制件精密度很高。 确定冲裁组合方式使应根据下列一些因素。 般来说，小批量与试制冲裁采用单工序冲裁，中批量和大批量生产采用复合冲裁级进冲裁。本课题中将采用复合冲裁。 合冲裁所得到工件尺寸公差等级很高，因此它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整。经过冲裁所得到的工件尺寸，公差等级较复合冲裁低。 装调整和成本。对复杂形状的冲裁件 ,采用复合冲裁比采用级进冲裁为宜。因为采用复合冲裁时模具 较容易制造、安装、调整、成本较低。 复合冲裁中出件或清除废料较困难、工作安全性差。 综合上述 :在满足模具制造成本低、模具寿命长、操作方便又安全的工艺方案时 ,本课题易采用两道模。一道半冲孔模和一道精冲复合模。 江南大学毕业论文 第 4 页 共 21 页 第二章 压力机的选择 冲压力机的选择 在设计中 ,精冲压力的计算是选择精冲机床的主要因素之一 ,也是考虑精冲模具的强度依据。 由于精冲是在三向受力状态下进行冲裁的 ,所以设计模具事必须对各个压力分别进行计算 ,然后求出精冲时所需的总压力 ,从而选用合适的精冲机 . 精冲总 压力 :P=r+中 :裁力， 压料力， P g 推件板的反压力 P 精冲所需要的总压力， 精冲过程中冲裁力 : 为精冲时的冲裁力 普通冲裁力曲线 . (a)冲裁力 ;(b) 冲裁力 影响冲裁力的因素主要有 :零件尺寸 ,材料机械性能 ,材料厚度等 . 计算公式 : 根据 B 式中 L裁切线周长 ,S材料厚度 ,B 抗拉强度 ,KN/ 系数 ,其值为 取 根据 式： 1） B 式中 : 大冲裁力 ,L裁切 线长度 ,B 抗拉强度 ,KN/ S料厚 ,t凸模挤入深度 ,(1) B 比值 ,可由求得 在多数情况下s/ B = (1)常取 由原始数据知 L=0号钢的 B 取为 400以 400 844圈压板的压料力 如图 3示 ,齿圈压料力 精冲过程中的主要作用是 :固定材料 ;对板料沿剪切力周围施加静压力 ,以利塑剪变形 ,并在冲裁完后起退料的作用 . 离合器板冲成形模具 第 5 页 共 21 页 根据 B 式中 L剪切线周长 h齿高度 B 抗拉强度 N/ 系数 ,常取 4. 根据其他经验 : 按冲裁力 即 40 按齿圈和内齿根到型孔边的 面积取 2)中 齿形的投影面积 ,齿圈内齿根到型孔边间的面积 ,s 被冲材料的屈服极限 ,N/ 因为齿形的角度是固定的 ,为了计算的方便 ,可以用齿高进行计算 ,根据图 (3),可以在计算时先查出每毫米周长所需的压力 ,再乘以齿圈的 总长度 ,即可得出齿圈压板的压料力 . 计算得 :件板的反压力 如图所示 ,顶件器的反压力 精冲零件的弯曲 ,冲裁表面锥度 ,塌角大小 ,尺寸精度等都有影响 使凸模过载 ,影响其寿命 根据 零件的受压面积 ,零件的单位反压力 ,0 70 N/大面积零件取 70N/小面积薄零件取20N/ 根据经验公式 : 按 按其它 : s 示中 冲裁力 ,N. 江南大学毕业论文 第 6 页 共 21 页 由原始数据取 0N/算得 以精冲过程中所需的总压力为 P=r+866 为能满足此压力的需 要，选择公称压力为 4000精冲压力机。 其公称参数： 滑块行程： 130公称压力行程： 2最大装模高度： 400导轨间距离： 660滑块底面尺寸 前后 左右： 400 620工作台板尺寸 前后 左右： 660 640 冲孔压力机的选择 半冲孔所需的总压力 P=r+中 :裁力， 压料力， P g 推件板的反压力 P 半冲孔所需要的总压力， 冲裁力的计算： B n L=2 r=2 4=S=2B =4000.9 n=3 所以 2 400 3= 压料力的计算： 根据经验： 按冲裁力的白分数选取，即： 0 推件板的反压力的计算： 根据经验式按 料 上所述得 P=r+此压力选择半冲孔的压力机为 ,公称压 力为 100开式压力机。 离合器板冲成形模具 第 7 页 共 21 页 其参数如下： 发生公称压力时滑块距下死点的距离是： 4； 滑块行程： 60 行程次数： 135次 / 最大封闭高度 最底： 300高： 160 封闭高度调节量： 130 滑块中心到床身距离： 130 工作台尺寸 左右： 360后： 240 工作台孔尺寸 左右： 180前后： 90直径： 130 立柱间的距离： 180 模柄 孔尺寸（直径 深度）： 30 50 工作台板的厚度： 35 垫板的厚度： 35 倾角： 300 。 江南大学毕业论文 第 8 页 共 21 页 第 三 章 模架 和模柄 的选择 架的选择 根据已知条件选择后侧导柱模架作为精冲模的模架，型号为 其数据参数为： L=305B=192D=192 闭合高度 最小： 275最大 320 上模座： 305 192 50 1; 下模座： 305 192 65 1; 导柱： 25 275 2; 导套： 48 105 58 2。 根据已知条件选择单柱模架为半冲孔模的模架，型号为 参数为 : L=224 B=192 H=186 上模座 224 192 45 1 下模座 224 192 50 1 导柱 25 171 1 导套 25 48 51 1 柄的选择 由已知条件可查出半冲模柄应选择压入式模柄 :如图 5所 示 图 5 半 冲 孔 模 柄型号为 由已知条件可选择旋入式模柄为精冲孔模的模柄 ,如图 6. 离合器板冲成形模具 第 9 页 共 21 页 型号为 6 精 冲 模 柄江南大学毕业论文 第 10 页 共 21 页 第 四 章 齿圈的设 计 圈压板的作用 : 就是在精冲前用它先压入材料 ,增加对材料的三向压力 ,克服精冲中的拉应力 ,防止产生材料的撕裂现象。 齿圈的形状应与型孔的 形状一样 ,即沿型孔形状等距离放大一圈 ,但型孔形状复杂时 ,为了加工方便 ,齿圈形状也可以简化为相似形状。 齿圈压板上的齿形有尖齿、凸台状和斜面齿形三种形式 ,从齿形的强度加工工艺性能以及对精冲件的质量效果来看 ,各有优点 ,而目前最多采用的就是尖齿形 ,它的效果较好 ,在本设计中 ,就是采用这种形式的齿形。 精冲模的齿形压板相似于普通冲裁的卸料板 ,但它除了起卸料 作用外更重要的是对精冲材料在剪切过程中施加压力 ,并对凸模起导向作用 ,是精冲模具的一个高精度和高强度的重要构件。必须选用高强度 ?火变形小的合金钢。它最大优点就是端面有尖齿圈 ,其齿形为铣加工 ,顶部呈尖齿 ,允许在长期使用之后变钝 ,且不用整修。 齿圈压板的外形结构及尺寸固定方法均与凹模相同 齿高 ,护板高及材料厚度的尺寸关系为 hHt。齿圈压板是凸模的导向体 ,在精冲过程中作相对运动 ,齿圈压板的型孔深度与凸模的工作长度须结合起来设计 ,保证在二者之间有适当的距离。 型尺寸 的确定 根据材料的厚度及材料性质确定的 ,冲件材料 采用单面齿圈 ;超过 4采用双面齿圈 ,由原始数据知 ,材料厚度 t 为 过 4精冲模上选用双面齿。半冲孔模上选用平面板式。 形参数 对于采用双面齿圈 ,齿高或各取材料厚度的 20%即 h=h =r=r =计中的齿圈压板的齿形参数。 由已知可查得 i=h= 圈的分布 齿圈与刃口形状的关系 ,凹入的缺口比突出部分易于精冲。例如 ,缺口宽度为材料厚度的 不必沿刃口做齿 圈 ,可以越过缺口。 小的内孔精冲时不需要齿圈 ,对于教大的孔 (直径 30更大 )可以在顶杆面上作齿圈 应在顶杆中间开孔 ,安装弹簧顶销 ,以便顶出废料。 顶杆带齿圈时 ,精冲模最好用凸模固定式。因为固定式顶出机构的刚性较好 ,由原始数据查得 ,本精冲模将采用凸模固定式 ,且越过缺口。 圈的保护 精冲时 ,齿圈有冲压材料接触 ,由于材料较软 ,故齿圈不宜受损 ,如果齿圈与凹模直接相碰 ,或者双面齿圈互撞 ,就容易损坏 ,为了防止着类碰撞 ,精冲模设计有隆起的保护面 ,搞出齿圈顶面 ,相碰时保护面与凹模接触 ,齿圈不受损伤 ,保 护面高度必须小于冲压材料的厚度 。 离合器板冲成形模具 第 11 页 共 21 页 第 五 章 凸凹摸尺寸刃口间隙 刃口圆角的计算 口尺寸的确定 精冲零件的内 ,外轮廓分别是由凹凸模 ,凹模和冲孔 (窄槽 )凸模的刃口冲裁形成的 而其内轮廓尺寸精度 ,则主要取决于冲孔 (窄槽 )凸模的刃口尺寸精度 刃口圆角的大小 ,齿圈压板的压力以及推件板反压力的大小等 ,都对零件的尺寸精度有一定的影响 . 影响精冲零件尺寸精度主要因素有 : 齿圈压板的压料力及推件板的反压力愈大 ,则精冲零件尺寸的收缩就愈大 . 材料塑性好的 比塑性差的尺寸收缩大 ;材料厚的比材料薄的尺寸收缩大 ;对外轮廓来说 ,间隙小的比间隙大的尺寸收缩大 ;冲孔凸模刃口圆角值愈大 ,则孔的收缩就愈大 . 凹模刃口圆角值愈大，则孔的收缩就愈大；凹模刃口圆角值愈大，则对精冲零件的侧挤压力大，造成材料内部的弹性变形，使精冲零件外轮廓尺寸稍有增大；凹模 口部分都有磨损，这将直接改变精冲零件的尺寸。其他模具零件（如：复合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸则按落料凹模及冲孔凸模的刃口尺寸配制，保证双面间隙值即可。模具工作部分的尺寸计算后，还应根据零件应有的收缩 量加以修正，尤其以在零件的精度较高 后的修正是确保零件的质量合格和延长寿命的重要性。 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以分为两种情况，本课题中将采用凸模与凹模分开加工。 采用这种方法，凸模和凹模分别按图加工至尺寸，要分别标注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模p，凹模d），适用与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 2须满足下列条件： |p|+|d| 2p=d=也就是说，新制造的模具应该是 |p|+|d|+22则制造的模具间隙已超过允许变动范围 2响模具的使用寿命，下面对落料进行讨论一下。 设工件的尺寸为 2，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，使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 2计算公式如下： ) d0p江南大学毕业论文 第 12 页 共 21 页 =(0p落料凹模基本尺寸（ ; 落料凸模基本尺寸（ ; 落料件最大极限尺寸（ ; 冲孔凹模基本尺寸（ ; 冲孔凸模基本尺寸（ ; 制件公 差（ ; 2凸凹模最小初始双面间隙（ ; p 凸模下偏差，可按 ; d 凹模下偏差，可按 为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件的公差带的中间尺寸， 制件公差为 取 X= 当制件公差为 X= 、凹模尺寸的计算 计算冲外形的凸凹模尺寸 由原始数据知离合器板的外圆直径为 110孔直径为 58时获得查表 则 ： 2公差表查得： 58为 x= 110为 x=凸凹模分别按 则冲内孔： x )0=(58+0d0=(0核 : |p|+|d| 20 + 0 足间隙公差条件） 落料： ) d0离合器板冲成形模具 第 13 页 共 21 页 =（ 0） 00110p=(0=(核 0+0=0 0 故得 10p= 内孔的凸凹模尺寸计算 由 1部分知 X= =0 2 ) =(58-0)58p=(=( 8p= 凹模刃口间隙的确定 冲裁凸模和凹模间的间隙对冲裁件断面质量有着极其重要的影响。此处，冲裁间隙还影响着模具寿命 推件力 间隙对冲裁件尺寸精度的影响 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸的差值，查值越小，则精度就越高。这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差， 冲裁件相对于凸 要是制件从凹模推出（落料件）或从凸模上卸下（冲孔件）时，因材料所受的挤压变形 穹弯等产生弹性恢复而造成的。偏差值可能 是正的，也可能是负的。影响这个偏差值的因素有：凸凹模的间隙，材料的性质，工件的形状与尺寸等。其中主要因素是凸凹模的间隙值。 当凸凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径。当间隙较小时，由于材料受凸模凹模的挤压力大，故冲裁后材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔径变小。尺寸变化量的大小与材料性质、厚度、扎制方向等因素有关。材料性质直接决定了材料在冲裁过程中的弹性变形量。软刚的变形量较小，冲裁后的弹性恢复也小；硬刚江南大学毕业论文 第 14 页 共 21 页 的 弹性恢复量较大。若模具刃口制造精度低，则冲裁件的制造精度也就无法保证。此外，模具的结构形式及定位方式对孔的定位尺寸精度也有较大的影响。 (2) 间隙对模具寿命的影响 模具寿命受各种因素的影响，间隙是其中最主要的因素之一。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间、凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙值越小，模具作用的压力越大，磨损也越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面与材料的间的摩擦减小，并减少制造和装备精度对间隙的限制，放宽间隙不均匀的不利应，从而提高模具寿命。 (3) 间隙对冲裁工艺中力 的影响 随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不明显，当单边间隙为材料的厚度的 5 右时，冲裁力的降低不超过 5 间隙对卸料力、推件力的影响比较严重。间隙增大后，从凸模上卸料和从模里推出零件都省力，当单边间隙达到材料的 15 右时，卸料力几乎为零。但间隙继续增大会使毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。 (4) 间隙值的确定 由以上分析，凸、凹模间隙对冲裁件质量 模具寿命都有很大的影响。因此设计模具 时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，使所需冲裁力小，模具寿命高。但分别从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的间隙不是同一个值，只是彼此接近。考虑到模具制造的偏差及使用中的磨损，生产中通常只选择一个适当的范围作为一个合理的间隙，只要间隙在这个范围内，就可冲出良好的制件。这个范围的最小值称为最小合理间隙 虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值 设计中将采用经验确定法来确定凸、凹模的间隙。 经验确定法： 根据研究与使用经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值，对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降低冲裁力、底稿模具寿命为主，可采用较大的间隙值。其值可按下列经验公式选用： 软材料 t 1 C=(3 )t t=1 C=(5 )t t=3 C=(8 )t 硬材料 t 1 C=(4 )t t=1 C=(6 )t t=3 C=(8 )t 精冲模的间隙很小，一般只有材料厚度的 隙的大小与材料厚度、性能以及精冲零件的形状有关。 离合器板冲成形模具 第 15 页 共 21 页 根据已知到的参数值和经验 ， 精冲凸凹模刃口间隙可取为： 外形 内形 模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定 将模具锋利的刃口倒成圆角，可起到挤压材料的作用，在剪切过程中，能改善工件的剪切面的质量。由于冲件的外形是由凹模成型的，冲 件的内形是由冲孔（槽）凸模成形的，所以应该在凹模和冲孔凸模的刃口上倒以圆角，用这种方法可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。但圆角值不能太大，否则易在冲件的剪切面上形成波纹状的粗糙表面，并且使冲件塌角增大，所以，在一般情况下试模时先取最小圆角值，待试冲后视零件的质量情况再逐步加大。 模具刃口圆角值与材料厚度及材料的抗拉强度有关，内形较外形易于光洁，所以凹模与冲孔（槽）凸模的刃口原角值也不一样，根据已知道的参数值以及参考文献 查得：凹模、冲孔（窄槽）凸模的刃口原角值分别为 孔凸模的形式及固定方法 冲孔凸模工作部分的形状，与精冲零件的内孔形状一致。在设计中，由于弧形的窄槽的成形凸模的截面较小，在设计时其工作部分就很短（ L 10），在其后部形状加大，以增加其强度和稳定性。 冲孔凸模工作部分的长度，应考虑与相配合的零件（推件板）的导向和活动距离应为材料的 3向部分的长度则应为活动部分的 本设计中，冲弧形窄槽凸模的精度要求高，难于加工，可采用镶拼结构，其总长度为凹模厚度与固定板之和，即70？。冲内孔凸模由于截面较 大，又难于加工，可作成直通道式结构，用螺钉直推固定在垫板上，而冲窄槽凸模则采用固定板固定在凸模上作为抬阶。 冲孔零件（凸模）的选择 半冲孔零件的结构形式，主要有凸台、凸柱和凸焊。它们多用于定距、定心和铆接。 凸台件 它们的工艺特点是： 凸模与凸台的直径相等，且压入体积 2的 20即： 凸台在毛刺侧时，用复式精冲模加工； 凸台在塌角侧时用连续精冲模加工。 凸柱件 它们的工艺特点是： 凸模直径大于凸模直径 =S
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