油泵调节垫片的冲压工艺及级进模具设计【冲孔落料冲压冲裁模含17张CAD图带卡片】
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油泵调节垫片的冲压工艺及级进模具设计【冲孔落料冲压冲裁模含17张CAD图带卡片】
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下：
- 内容简介：
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11绪论目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。大学三年的学习即将结束，毕业设计是在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在学校的近三年学习中，已完成了模具专业教学计划中所要求的理论课程。在毕业前夕，通过毕业设计的实践环节，进行已学知识的全面总结和应用，提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。毕业设计其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养实际工作能力。通过设计，使我在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、零件结构设计、编写技术文件和阅读技术文献等方面受到一次综合训练。毕业设计要达到的具体要求是1系统总结，巩固过去所学的基础知识和专业课知识。2运用所学知识解决模具技术领域内的实际工程问题，以此进行综合知识的训练。3通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握设计和科研的基本过程和基本方法。4提高和运用与工程技术有关的人文科学，价值工程和技术经济的综合知识。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来，2随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展，模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中国模具工业协会统计，1995年我国模具工业总产值约为145亿，而2003年已达450亿左右，年均增长14。另据统计，我国（不含台湾、香港、澳门地区）现有模具生产厂点已超过20000家，从业人员有60万人，模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见，我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇，无疑也面临着更大的挑战。我做的是冷冲压模具设计，冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在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冷冲压加工产品零部件，如汽车、拖拉机、电器、仪表、电子、国防以及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重相当大。不少过去有铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工制造，大大提高了生产效率，降低了成本。可以说如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品要提高生产率，提高质量，降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。在大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是冲压模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽了最大努力做毕业设计。在设计的过程中，虽然有一定的困难，但在指导老师的细心指导、同学间的讨论和自己的努力下，自信会完满的完成毕业设计任务。由于我的水平有限，而且缺乏经验，设计中难免会出现疏漏和不妥之处，敬请各位老师指正。3设计者孙金辉20080601工件名称油泵调节垫片工件简图如图所示生产批量大批量材料H62材料厚度02MM4图1制件图2冲裁件工艺性分析及方案的确定11冲裁件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为A3钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有三个9MM的孔和一个46MM的异型孔；孔与孔、孔与边缘之间也满足要求，最小壁厚为25MM。工件未标注尺寸公差的部分为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。12冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案方案一先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚25MM大于凸凹模许用最小壁厚1MM，但模具强度较差，制造难度大，并且冲压后制品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，生产效率高，操作方便。工件精度也能满足要求。通过对上述三种5方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。3主要设计计算31排样方式的确定及其计算设计级进模，首先要设计条料排样图。引线片的形状相对对称，但在这里我们考虑到材料利用率所以采用斜对排，如图所示的排样方法6图2排样图一个步距内的材料利用率为查冲压模具设计与制造表252，确定搭边值两工件间的搭边A25MM工件边缘搭边A25MM；1步距为125MM条料宽度B100MM冲面积A4463MM2条料宽裁件度的计算拟采用无侧压装置的送料方式，由材料利用率的计算材料利用率通用计算公式NA/BS100式中A一个冲裁件的面积，MM2N一个进距内的冲裁件数量；B条料宽度，MM7S进距，MM得710125463表（1）排样及材料利用率计算项目公式结果备注冲裁件的面积A如上式所求4463MM2条料宽度BB95252100MM步距S125MM一个步距材料利用率NA/BS10071查表252得最小搭边值A1MMA125MM采用侧压装置32冲压力的计算该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算如下由冲压模具设计与制造中冲裁力公式261得FKLTTB公式中F冲裁力8L冲裁周边长度对于9的孔L31492826MM对于46的异型孔L1537MMT材料厚度T02MMTB材料抗剪强度取300MPAK安全系数安全系数K是考虑到实际生产，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损，板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K13对于9的孔F11331439MM02MM300MPA66128N对于46的异型孔F2131537MM02MM300MPA119886N因为F2F1所以选择冲床时的冲裁力为F2。根据以上数据计算可得F119886N下面对卸料力进行计算由P70263公式得卸料力FXKXF由P70264公式得推件力FTKTF公式中F冲裁力为119886N9KX卸料力系数由冲模P70表261查得KX005N同时在凹模内的废料NH/T式中H凹模洞口的直刃高度T板料厚度KT为推件力系数由表261查得KT055由于采用弹性卸料装置，下出件，故据P71266公式得F总FFXFTF005F055NF根据凹模的修模余量的一般要求，取H5MM，则N5/0210故F总78520N33压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如下图所示。在图中将XOY坐标建立在图示的对称中心线上，将总裁轮廓线按几何图形分解成L5共5组基本线段，有关计1L算如下表1所示。图3压力中心计算10表（2）压力中心数据表各基本要素压力中心的坐标值基本要素长度L/MMXY264MM1L5926152826MM23131251537MM3L1631252826MM43411252826MM5L345125合计50248MM31551748由以上计算结果可以看出，该工件总裁力不大，压力中心偏移坐标原点315,175较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用J2310冲床，（3155，1748）点仍在压力机模柄投影面积范围内，满足要求。34工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸之前，首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方法，结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化，因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。341落料加工工序11对于形状复杂或料薄的冲裁件，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，必须采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是对一个长为90MM宽为60MM的矩形进行落料，并带有两个R10MM的圆角，尺寸未注公差根据设计的规则取自由公差、为IT14级精度，其他标准公差值由公差配合与技术测量表查得而所需冲裁的制件外轮廓需要落料来进行，应以凹模为基准件，凹模的磨损情况可分为三类A、凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A第一类尺寸AJAMAXX0025B、凹模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B第二类尺寸BJBMAXX0025C、凹模磨损后会保持不变的尺寸第三类尺寸C第三类尺寸CJCMIN050125凹模刃口尺寸计算如下9凹90501000248950002446凹46050600024457000248凹8050360002478200024R10凹10050360002498200024R13凹13050430016013215003044凹440506200784431007840凹400506200784031007829凹290505200652926006531凹3105062007831310078由于冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用由于凹模结构形式及固定方法不同,受力情况又比较复杂,目前还不能用理论方法来确定凹模轮廓尺寸在生产中,通常根据冲裁的板料厚度和冲裁件的轮廓尺寸,或凹模孔口刃壁间的距离,按经验公式来确12定由中式293得凹模厚度HKB15MM凹模壁厚C152H3040MM查表295可得K取04而B为100MM于是有H1000440综合考虑取H40所以凹模壁厚C152H75L2CB250MMB200MM凹模外形尺寸的确定如下图所示图4凹模外形尺寸的确定342冲孔加工工序同样的采用自由公差为IT14级精度，要同时冲出三个9MM和一个46MM的孔，还要保证孔与孔之间的相互位置关系均为IT14级精度，凸、凹模的加工同样要采用IT6和IT7分别进行加工。当冲直径为9MM的孔时，因为为IT14取X0513由P58表241得凸模制造偏差T0010MM凹模制造偏差A0014MM由公差P13表24查得直径为46MM的公差为062MM由P55表233得ZMAX0240MMZMIN0132MM则ZMAXZMIN024001320108MM则根据公式DTDMINXT0DADTZMIN0A则DT90501500160DA96125013200024校核ATZMAXZMIN0040108故满足间隙公差表（3）工件零件刃口尺寸的计算分类尺寸尺寸转换计算公式结果14冲孔990036DTDMINXT0DADTZMIN0A91800160918500024冲孔46460062DTDMINXT0DADTZMIN0A463100160461650002435卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见下。要求选用的4块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。其结构见图4所示模具工作行程工H1124MM工H21T为凸模凹进卸料板的高度1MMT为料厚为凸模冲裁后进入凹模的深度2MM2H橡胶工作行程工H459MM工工修为凸模的修磨量，取5MM修H橡胶自由高度自由H44936MM自由工橡胶的预压缩量预15153654MM预H自由一般取1015图5橡胶形状图预自由H每个橡胶承受的载荷1F/45994/41499N1FX15选用4个圆筒形橡胶橡胶的外径D/271PFD50/94230MMD为圆筒形橡胶的内径，取D11MMP05MPA校核橡胶自由高度自由H05/D09515满足要求自由橡胶的安装高度安安H自由预36MM54MM31MM取标准为30MM安H164模具总体设计41模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。42定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为调料长度有一定的余量，可以靠操作工来目测定。43卸料、出件方式的选择因为工件料厚为02MM，相对较薄，卸料力也比较小，故可以采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作和提高生产效率。44导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整等因素该级进模采用中间导柱的导向方式。175主要零部件设计51工作零件的结构设计511落料凸模结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按。其其总长L可按冲压模具5/6MH设计与制造公式292计算HTL2122200217860MM式中L凸模长度MM凸模固定板厚度MM1H卸料板厚度MM2材料厚度MMT增加长度。它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度（051MM）、凸模H固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取1020MM落料凸模具体结构可参见图5所示18图6落料凸模凸模固定板具体结构可参见图6所示19图7凸模固定板512冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。冲185MM孔和冲65MM的凸模具体结构可参见图7所示20凸模1凸模2图8冲孔凸模513凹模凹模采用整体凹模，各总裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按冲压模具设计与制造公式293、294计算凹模厚度02210022MM查表295得022KBHK凹模壁度50MMC251取凹模厚度22MM，凹模壁度50MM凹模宽度100250200MM考虑到模具模具强度及整体外观取CBBB200MM凹模长度L取250MM送料方向凹模轮廓尺寸为200MM250MM22MM，结构如图8所示21图9凹模板52定位零件的设计落料凸模下部设置三个导正销，分别借用工件上三个MM的孔作导正孔。导正9孔的导正销的结构如下图所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面1MM，所以导正销直线部分的长度为2MM。导正销采用安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用配合。67/RH67/HH22图10导正销53导料板的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间的间隙取05MM，这样就可确定了导料板的宽度，导料板的厚度按冲压模具设计与制造表297选择。导料板采用45钢制作，热处理硬度为4348HRC,用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板的进料端安装有承料板。导料板的结构可参见图10所示23图11导料板承料板的结构可参见图11所示图12承料板2454卸料部件的设计541卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为20MM卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4348HRC卸料板的结构可参见图12所示图13卸料板542卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12MM，螺纹部分为M1225MM。卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面1MM，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。故卸料螺钉查五金简明手册知M1225MM，55模架及其它零部件设计该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。查中国模具设25计大典知导柱分别为40MM170MMMLD/导套分别为40MM120MM55MMD/上模座厚度取35MM；上模垫板厚度取8MM；凹模厚度取22MM；下模座上模H垫HH厚度取45MM；那么，该模具的闭合高度下模2HL下模垫上模闭3586522452MM173MM式中凸模长度，65MMLL凹模厚度,22MMH凸模冲裁后进入凹模的深度，2MM。2H2H可见该模具闭合高度小于所选压力机J2325的最大装模同度（220MM），可以使用。6模具总装图26通过以上设计，可得到如图12所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模4个、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用固定挡料销作为粗定距，在落料凸模上安装两个导正销，得用条料上两边两个孔作为导正销孔进行导正，以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在固定挡料销上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销再作精确定距。27图14油泵调节垫片级进模装配图1下模座2螺钉3凹模板4导料板5导柱6卸料板7弹性橡胶体8导套9上模座10凸模固定板11螺钉12垫板13圆柱销14落料凸模15螺钉16模柄17冲孔凸模18冲孔凸模19螺钉20螺钉21承料板22导正销23档料销7冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机J2325能满足使用要求。其主要技术参数如下公称压力250KN滑块行程65MM最大闭合高度270MM最大装模高度220MM连杆调节长度55MM工作台尺寸前后左右370MM560MM28垫板尺寸（厚度孔径）50MM200MM模柄孔尺寸MM60MM40最大倾斜角度38模具的装配根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。具体装配见下表所示表油泵调节垫片片级进模的装配序号工序工艺说明1凸、凹模预配1装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。2将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加29工均匀。不合适者应重新修磨或更换。2凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并挤紧牢固。3装配下模1在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板；2在下模座、导料板上，用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝；3将下模座、导料板、凹模、固定挡料销装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉。4装配上模1在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入012的纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模；2预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔；3用螺钉将固定板组合、垫板15、上模座连在一起，但不要拧紧；4将卸料板套装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约1MM；5复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；6安装导正销、承料板；7切纸检查，合适后打入销钉。309总结本毕业设计是我进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它可以说又是一次对专业知识的学习的深入和系统掌握。通过这次毕业设计使我从新系统的复习了所学专业知识，同时也巩固了先前学到的知识，同时感触最深刻的是所学知识只有在应用中才能更深刻理解和长时间记忆。对一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学的一些专业基础课如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解，使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题，如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料，保证工件的经济性、加工工艺的合理性。在设计的过程中通过冲压模具设计手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等对所要设计的问题进行查询，通过更多的途径去了解
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