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铁心片的冲压成形工艺及模具设计【双孔山字形硅钢片垫片冲孔落料复合模含14张CAD图带卡片】

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充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸双孔山字形垫片铁心片的冲压成形工艺及模具设计【冲孔落料复合模】摘要本设计的题目是铁心片的复合模具，通过对方案的选择排样的计算，冲压力的计算和压力中心确定的计算以及凸凹模刃口的计算等使本副模具基本符合冲压要求。复合模具的精度要求很高导向要求十分精确，在设计本副模具时遇到很大的阻力经过对各方案的选择和排除最终才选择此方案。通过近三周的拼搏，本副复合模具设计终于完成。由于设计者的能力所限，设计中的不足之处还有好多。还有复合模具益后侧导柱模架实用模具技术手册，本模具的冲裁力不大精度基本能保证的前提下选择了中间导柱模架。相信不久本模具投入市场一定能带来很好的效益服务大众，服务社会。关键词复合模试冲间隙配合过渡配合THECOMPOUNDDIEDESIGNOFTIEXINPIANABSTRACTTOPICTHATDESIGNORIGINALLYTOCOMPOUNDDIE,RANKTHECALCULATIONOFKINDTHROUGHTHECHOICETOTHESCHEME,ITMAKESTHISPAIROFMOULDSACCORDWITHTHEREQUESTOFPRESSINGBASICALLYTOPRESSCALCULATION,CALCULATIONWHICHTHEPRESSURECENTRECONFIRMANDCALCULATIONOFTHE充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸PROTRUDINGCONCAVEMOULDBLADEOFSTRENGTH,ETC,COMPOUNDDIEENTERPRECISIONOFMOULDEXPECTVERYMUCHANDLEADDEMANDINGTOBEVERYACCURATE,THEOBSTRUCTIONTHATITISVERYGREATTOMEETWHILEDESIGNINGTHISPAIROFMOULDSISTHROUGHANDGETSRIDOFANDCHOOSESTHISSCHEMETOTHECHOICEOFEVERYSCHEMEFINALLYTHROUGHTHESTRIVINGOFNEARLYTHREEWEEKS,THISEACHENTERSMOLDDESIGNTOFINISHATLASTTHEBECAUSEDESIGNERONEITRESTRICTWITHABILITY,HAVEMUCHWEAKPOINTINDESIGNTHEREISCOMPOUNDDIETHATENTERSBENEFITOFTHEMOULDANDADOPTSFOURMAOANDLEADSTHEPOSTMOULDSHELF“PRACTICALMOULDTECHNICALMANUAL“,THEBLANKINGSTRENGTHOFTHISMOULDLEADSTHEPOSTMOULDSHELFTHEMIDDLENOTQUITECHOOSINGUNDERTHEPREREQUISITETHATTHEPRECISIONCANBEGUARANTEEDBASICALLYCANUNQUESTIONABLYBRINGVERYGOODBENEFITANDSERVETHEGENERALPUBLICTOINVESTTHEMARKETWHILEBELIEVINGAMOULDSOON,SERVETHESOCIETYKEYWORDSCOMPOUNDDIETRYTOBLUNTCLEFTMATCHTRANSITIONMATCH充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸目录1绪论111冲压工艺的应用112冲压工艺的历史发展113冲压工艺的现状214未来冲压模具制造技术发展趋势22工艺性分析43排样设计531确定零件的排样方案532条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算54工艺方案的确定75模具结构形式的选择与确定86压力中心的计算初选压力机961冲裁工序总力的计算962初选压力机1063压力中心的计算107模具主要零件的设计与标准化1271工作零部件的计算12711工作零部件的设计与标准化1372定位装置的设计与标准化18721固定挡料销的设计与标准化18722导料尺的设计与标准化1973标准模架的选取198冲孔落料复合模总装图21总结语23致谢24参考文献25充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸11绪论11冲压工艺的应用冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品的尺寸精度是由模具保证，所以质量稳定，一般不需再经过机械工业加工便可使用。冲压加工不一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。12冲压工艺的历史发展我们的祖先早在青铜器时期就已经发现金属具有锤击变形的性能。可以肯定，中国远在2400年前已经掌握了锤击金属以制造兵器和工具的技术。因为钢铁材料在冷态下进行塑性加工需要很大的力和功，所以冷压钢铁的技术在古代是不可能性广泛使用的。当人们发现金、银、铜等金属塑性较好，变形时不需要较大的力时，锤击压制技术迅速向金、银、铜的装饰品和日用品范围发展。在西安的陕西省博物馆中陈列的一个汉代（公元前206至公元220）的量器，厚度约2MM，制作精美，花纹细致，就在今天看来，也算是一个精制品。这充分显示了我国古代劳动人民高度精巧的手工艺技术水平。13冲压工艺的现状改革开放以来，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充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸2大变化，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。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、PRO/ENGINEER、IDEAS、EUCLIDIS等国际通用软件，个别厂家还引进了MOLDFLOW、CFLOW、DYNAFORM、OPTRIS和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。14未来冲压模具制造技术发展趋势工艺分析计算方法的现代化。例如，生产汽车覆盖件的冲压工艺，传统方法是根据已有的设计资料和设计者的经验，进行对比分析，确定工艺方案和有关参数，然后设计模具，进行试冲，经过反复试验和修改，才能转入批量生产。近几年来，国外有的公司已开始采用有限变形的弹塑性有限元法，对覆盖件成形过程进行计算模拟，分析应力应变关系，从而预测某一工艺方案的可行性和可能会产生的问题，并将结果显示在图形终端上，供设计人员进行选择和修改。这样，不仅可以节省昂贵的模具试制费用，缩短产品试制周期，而且可以建立符合生产实际的先进设计方法；既促进了冷冲压工艺的发展，又可以发挥塑性成形理论对生产实际的知道作用。模具设计及制造技术的现代化。为了加快产品的更新换代，缩短工装设计、制造周期，正在大力开展模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。采用这一技术，一般可以提高模具设计和制造效率23倍，模具生产周期可缩短1/21/3。发展这一技术的最终目标，是要达到模具CAD/CAM一体化，而模具图纸将只作为检验模具之用。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计与制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。冲压生产的机械化和自动华。为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机发展到多工位高速自动压力机。一般中小型冲压件，既可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位连续模加工，使冲压生产达到高度自动化。大型冲压件（如汽车覆盖件）可在多工位压力机上利用自动送料和取件装置，进行机械化流水线生产，从而减轻劳动强度和提高生产率。为了满足产品更新换代加快和生产批量减小的发展趋势，发展了一些新的成形工艺、简易模具、通用组合模具以及数控冲压设备和冲压柔性制造系统（FMS）等。这样，就使冲压生产既可适合大量生产，又可适用于小批量生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件；研制新型材料板，用来生产航空构件等。由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，当前充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸3在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。但是，概括起来，可以分成分离工序与成形工序两大类。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸42工艺性分析工件名称铁心片生产批量大批量材料硅钢板厚度035MM工件简图见图图1铁心片零件材料为硅钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。外形落料的工艺性铁心片属于中型尺寸零件，料厚035MM，外形较简单，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性7MM的孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔工艺。此工件只有外形落料和冲孔两个工序。图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求。3排样设计31确定零件的排样方案充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸5设计模具时，条料的排样很重要。铁心片外形轮廓较简单，采用单列直排即可，材料利用率较高。图2条料的排样32条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为工件间A28MM和侧面A130MM。条料宽度的计算拟采用无侧压装置的送料方式，由BDMAX2AC10D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸A侧搭边值C1导料销与最宽条料之间的间隙取05MM代入数据计算，取得条料宽度为1115MM。导尺间距离的计算由SD2AC1,代入数据计算得导尺间距离为112MM。材料利用率的计算不考虑原材料的尺寸及料头料尾10BSNA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MM充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸6S进距MM得47110875156204工艺方案的确定铁心片零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方案一用简单模分三次加工，即落料冲孔方案二冲孔落料复合模。方案三冲孔落料级进模。采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和三更具有优越性。级进模模具制造难度大，并且凸凹模的壁厚大于最小壁厚，因此选用复合模更为合理。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸75模具结构形式的选择与确定1）正倒装结构根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，采用正装结构，即凸凹模安排在上模。2）送料方式采用手动送料方式。3）定位装置条料送进由导料尺进行导向，由固定挡料销定位。4）导向方式为确保零件的质量及稳定性，选用滑动导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用中间导柱模架。5）卸料方式本模具采用正装结构，工件留在凹模板孔洞中，由顶件块顶出；包在落料凸模上的废料由弹性卸料板刮下。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸86压力中心的计算初选压力机61冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分。冲孔的力P1，落外型料的力P2；卸废料的力FX和顶件的力FD；考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式PKLT1式中P冲裁力（KN）L冲裁件剪切周边长度（MM）T冲裁件材料厚度（MM）被冲材料的抗剪强度MPAK系数，一般取13。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸9上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的08B,故冲裁力表达式又可表示为P13LTLTB式中B被冲材料抗拉强度MPA。查得硅钢的B375460MPA，取450MPA。冲裁力FP1P2（756015125602560157510527314）0354501014KN推件力FXKXFKX卸件力系数,由手册查得KT0055F冲裁力得FX558KNFDKDF得FD81KN工序总力P总FFXFD1151KN。压力机公称压力必须大于等于P总。62初选压力机查文献3开式可倾压力机参数初选压力机型号为J2316和2325，见表一。表一所选择压力机的相关参数型号公称压力/KN滑块行程/MM最大封闭高度/MM工作台尺寸/MM滑块底面尺寸/MM可倾斜角/封闭高度调节量/MMJ2325250652705603701302603055J231616055220450300220110254563压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸10使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。冲孔凸模的压力中心，为复杂凸模模具压力中心，因此压力中心的计算步骤如下、按比例画出凸模的工作部分剖面图、在任意距离处作XX轴YY轴、分别计算出各线段和圆弧的重心到XX轴的距离Y1,Y2,Y3,Y12和到YY轴的距离X1,X2,X3,X12,、大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定到YY轴的距离X012321LXLL525MM到XX轴的距离Y0355MM12321LYLL、由于其余二个凸模为规则的凸模，则总的压力中心为图3计算压力中心到YY轴的距离X0525MM213LLX607214352957到XX轴的距离Y0336MM321LLY6041577模具主要零件的设计与标准化71工作零部件的计算由于制件孔为圆形孔结构简单精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸11制作冲孔凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。查取ZMAX005MM，ZMIN002MM制件孔尺寸为70036MM冲孔时，间隙取在凹模上，则凸模尺寸DT（DMINX）0T凹模尺寸DADTZMIN0AT04（ZMAXZMIN）0012A06（ZMAXZMIN）0018式中DADT冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，MMX磨损系数，IT14级时X05。Z双面间隙，MM工件公差MM凸模和凹模的制造公差，MMDT71800012DA72000018制件外形为复杂形状，所以利用凸凹模配作法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。A、凸模磨损后会增大的尺寸，第一类尺寸A第一类尺寸AJAMAXX0025B、凸模磨损后会减小的尺寸，第二类尺寸B第二类尺寸BJBMINX0025C、凸模磨损后会保持不变的尺寸，第三类尺寸C第三类尺寸CJCMIN050125第一类尺寸有75007467500741500432500521050087750507400250747463001856705074002507467130018515050430025043147850010752505052002505224740013105050870025087104565002175第二类尺寸有2500522505052002505225260013第三类尺寸有6000746007405074012507459630092落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是7463MM，6713MM，14785MM，2474MM,104565MM,2526MM,5963MM不必标注公差，但要在技术条件中注明凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值ZMIN002MM。711工作零部件的设计与标准化冲孔凸模，采用阶梯形结构以增加刚度，其高度由固定板高度和凹模板高度决定。凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算LH1H2充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸12式中L凸模长度，MMH1凸模固定板高度，MMH2凹模板高度，MM落料凹模板装于下模座上，采用镶拼结构。由于凹模受力复杂，凹模板高度可按经验公式计算，即凹模高度HKB凹模壁厚C152H式中B凹模孔的最大宽度，MM但B不小于15MMC凹模壁厚，MM指刃口至凹模外形边缘的距离；K系数，取025凹模高度HKB279MM取30MM凹模壁厚C（152）H取50MM根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板，靠标准圆整为25020030（JB/T764311994）冲孔凸模的设计采用阶梯形结构以增加刚度，凸模长可按下式计算LH1H2凸模固定板高H1115D凹模板的高H20608H0其中H1为固定板厚度取15MM，H2凹模板厚度为30MM。所以L301545MM凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见手册查得25020015（JB/T764321994）外形及尺寸如图示图4凸凹模的尺寸确定凸凹模在上模座，查得凸凹模最小壁厚要求14MM，能满足最小壁厚要求。凸凹模高HH1H2H3H1卸料板高H2固定板高充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸13H3弹性元件高弹性卸料板装在上模座取高度取12，凸台高取（35）MM25020012与凸凹模间隙为（0102）结构如图图5固定板高度查取28，靠标准为25020028其结构如图充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸14图6弹性元件的选择PXKP式中K系数取0055P冲裁力PX558KN单个橡胶的力P1558/N279KN，N橡胶个数取2选择的橡胶DDH3210520（JB/T765091994）凸台及高出高度5MM凸凹模高度设计为HH1H2H3122820565MM其结构如图充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸15图7垫板高度查取10，靠标准为25020010其结构如图充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸16图872定位装置的设计与标准化721固定挡料销的设计与标准化固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图12图9固定挡料销的结构选用直径8MM，H4MM材料为45钢A型固定挡料销。A8JB/T764910技术条件按（JB/T76531994）规定。充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸17722导料尺的设计与标准化图10导料尺73标准模架的选取由凹模周界可以选取标准模架。凹模周界250MM,B200MM,材料为HT200,0I级精度的中间导柱模架GB/T28511导柱标记GB/T2861132190导套标记GB/T286163210038上模座标记25020045GB/T28555下模座标记25020050GB/T28556模柄标记A40100JB/T76461模柄与上模座的联接采用压入式的结构如图17所示。模柄孔40MM充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸18图11压入式的模柄联接件的选用与标准化本模具采用螺钉固定，销钉定位。内六角螺钉标记35钢M865GB7085圆柱销钉标记35钢665GB11986螺钉标记35钢M830GB6876（JB/T765061994）8冲孔落料复合模总装图前面各节已经设计好了铁心片冲孔落料复合模各零件，根据前面的设计，总装图如图。图12冲孔落料复合模总装图模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸19生产，通过试冲发现模具设计与制造上的缺陷，找出生产原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭和高度和开启高度。导柱、导套要有好的配合精度，保证模具运动平稳、可靠。刃口锋利，间隙要均匀。定位要准确、可靠。卸料及出件要畅通，不能出现卡住现象。总结语通过这次毕业设计使我从新系统的复习了所学的专业知识同时也巩固了先前学到的知识，同时感触最深的是，所学知识只有在应用中才能在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清楚的认识。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、塑料模具设计与制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能满足使用要求有不浪费材料，保证了工件的经济性，设计的合理性。通过塑料模手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等了解到许多原来未知的知识。这次毕业设计是对我三年来学习的一次测验，也是我踏入社会前的一次总演习。在设计中难免要遇到很多难题，由于有了课程设计的经验及老师的不时指导和同学的热心帮助下，克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦，但是在设计中不断思考问题，研究问题，咨询问题，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同时也汲取了更完整的专业知识，锻炼了自己独立设计的能力，使我受益匪浅，我相信这些经验对我以后的工作一定大有益处此次设计为较为简单的复合模具，复合模具生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸20位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。致谢毕业设计是一项非常繁杂的工作，它涉及的知识非常广泛，很多都是书上没有的东西，从一拿到设计课题后我就开始积极筹备设计资料了。我在图书馆中翻阅了大量与课题有关的资料文献同时也在网上进行了广泛的搜索与猎摄。可以说，没有一定的毅力和耐心是很难完成这样复杂的工作。由于目前本人水平有限，很多知识掌握的不是很牢固，因此在设计中难免要遇到很多难题，由于有了课程设计的经验及老师的不时指导和同学的热心帮助下，克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦，但是在设计中不断思考问题，研究问题，深探问题，一步步提高了自己，也一步步完善了自己。同时汲取了更完整的专业系统知识，锻炼了自己独立设计的能力，磨练了我的意志，这都使我受益匪浅，我相信这些经验对我以后的工作一定会大有益处的,总的来说我还是要感谢这次毕业设计的，它让我懂得了很多很多。最后，再一次感谢各位老师在这一段时间曾给予过我的无私帮助和指导，并向你们表达深深的敬意，以后我进入社会后一定努力工作，绝不辜负你们给予我的教诲和对我寄予的殷切厚望充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸21充值购买下载设计文档后，加Q1459919609免费领取图纸22参考文献1杨玉英主编实用冲压工艺及模具设计手册M机械工业出版社，2005,12郝滨海编著冲压模具简明设计手册M化学工业出版社，20053中国机床总公司编著全国机床产品供货目录机械工业出版社，2002,64肖祥芷、王孝培中国模具设计大典第3卷M江西科学教育出版社5王孝培实用冲压技术手册J机械工业出版社20016陈锡栋、周小玉实用模具技术机械工业出版社2002,17许发越冲模标准件J机械工业出版社1997铁心片冲压成形工艺及模具设计摘要本设计的题目是铁心片的复合模具，通过对方案的选择排样的计算，冲压力的计算和压力中心确定的计算以及凸凹模刃口的计算等使本副模具基本符合冲压要求。复合模具的精度要求很高导向要求十分精确，在设计本副模具时遇到很大的阻力经过对各方案的选择和排除最终才选择此方案。通过近三周的拼搏，本副复合模具设计终于完成。由于设计者的能力所限，设计中的不足之处还有好多。还有复合模具益后侧导柱模架实用模具技术手册，本模具的冲裁力不大精度基本能保证的前提下选择了中间导柱模架。相信不久本模具投入市场一定能带来很好的效益服务大众，服务社会。关键词复合模试冲间隙配合过渡配合THECOMPOUNDDIEDESIGNOFTIEXINPIANABSTRACTTOPICTHATDESIGNORIGINALLYTOCOMPOUNDDIE,RANKTHECALCULATIONOFKINDTHROUGHTHECHOICETOTHESCHEME,ITMAKESTHISPAIROFMOULDSACCORDWITHTHEREQUESTOFPRESSINGBASICALLYTOPRESSCALCULATION,CALCULATIONWHICHTHEPRESSURECENTRECONFIRMANDCALCULATIONOFTHEPROTRUDINGCONCAVEMOULDBLADEOFSTRENGTH,ETC,COMPOUNDDIEENTERPRECISIONOFMOULDEXPECTVERYMUCHANDLEADDEMANDINGTOBEVERYACCURATE,THEOBSTRUCTIONTHATITISVERYGREATTOMEETWHILEDESIGNINGTHISPAIROFMOULDSISTHROUGHANDGETSRIDOFANDCHOOSESTHISSCHEMETOTHECHOICEOFEVERYSCHEMEFINALLYTHROUGHTHESTRIVINGOFNEARLYTHREEWEEKS,THISEACHENTERSMOLDDESIGNTOFINISHATLASTTHEBECAUSEDESIGNERONEITRESTRICTWITHABILITY,HAVEMUCHWEAKPOINTINDESIGNTHEREISCOMPOUNDDIETHATENTERSBENEFITOFTHEMOULDANDADOPTSFOURMAOANDLEADSTHEPOSTMOULDSHELF“PRACTICALMOULDTECHNICALMANUAL“,THEBLANKINGSTRENGTHOFTHISMOULDLEADSTHEPOSTMOULDSHELFTHEMIDDLENOTQUITECHOOSINGUNDERTHEPREREQUISITETHATTHEPRECISIONCANBEGUARANTEEDBASICALLYCANUNQUESTIONABLYBRINGVERYGOODBENEFITANDSERVETHEGENERALPUBLICTOINVESTTHEMARKETWHILEBELIEVINGAMOULDSOON,SERVETHESOCIETYKEYWORDSCOMPOUNDDIETRYTOBLUNTCLEFTMATCHTRANSITIONMATCH双孔山字形垫片铁心片的冲压成形工艺及模具设计【冲孔落料复合模】摘要本设计的题目是铁心片的复合模具，通过对方案的选择排样的计算，冲压力的计算和压力中心确定的计算以及凸凹模刃口的计算等使本副模具基本符合冲压要求。复合模具的精度要求很高导向要求十分精确，在设计本副模具时遇到很大的阻力经过对各方案的选择和排除最终才选择此方案。通过近三周的拼搏，本副复合模具设计终于完成。由于设计者的能力所限，设计中的不足之处还有好多。还有复合模具益后侧导柱模架实用模具技术手册，本模具的冲裁力不大精度基本能保证的前提下选择了中间导柱模架。相信不久本模具投入市场一定能带来很好的效益服务大众，服务社会。关键词复合模试冲间隙配合过渡配合THECOMPOUNDDIEDESIGNOFTIEXINPIANABSTRACTTOPICTHATDESIGNORIGINALLYTOCOMPOUNDDIE,RANKTHECALCULATIONOFKINDTHROUGHTHECHOICETOTHESCHEME,ITMAKESTHISPAIROFMOULDSACCORDWITHTHEREQUESTOFPRESSINGBASICALLYTOPRESSCALCULATION,CALCULATIONWHICHTHEPRESSURECENTRECONFIRMANDCALCULATIONOFTHEPROTRUDINGCONCAVEMOULDBLADEOFSTRENGTH,ETC,COMPOUNDDIEENTERPRECISIONOFMOULDEXPECTVERYMUCHANDLEADDEMANDINGTOBEVERYACCURATE,THEOBSTRUCTIONTHATITISVERYGREATTOMEETWHILEDESIGNINGTHISPAIROFMOULDSISTHROUGHANDGETSRIDOFANDCHOOSESTHISSCHEMETOTHECHOICEOFEVERYSCHEMEFINALLYTHROUGHTHESTRIVINGOFNEARLYTHREEWEEKS,THISEACHENTERSMOLDDESIGNTOFINISHATLASTTHEBECAUSEDESIGNERONEITRESTRICTWITHABILITY,HAVEMUCHWEAKPOINTINDESIGNTHEREISCOMPOUNDDIETHATENTERSBENEFITOFTHEMOULDANDADOPTSFOURMAOANDLEADSTHEPOSTMOULDSHELF“PRACTICALMOULDTECHNICALMANUAL“,THEBLANKINGSTRENGTHOFTHISMOULDLEADSTHEPOSTMOULDSHELFTHEMIDDLENOTQUITECHOOSINGUNDERTHEPREREQUISITETHATTHEPRECISIONCANBEGUARANTEEDBASICALLYCANUNQUESTIONABLYBRINGVERYGOODBENEFITANDSERVETHEGENERALPUBLICTOINVESTTHEMARKETWHILEBELIEVINGAMOULDSOON,SERVETHESOCIETYKEYWORDSCOMPOUNDDIETRYTOBLUNTCLEFTMATCHTRANSITIONMATCH目录1绪论111冲压工艺的应用112冲压工艺的历史发展113冲压工艺的现状214未来冲压模具制造技术发展趋势22工艺性分析43排样设计531确定零件的排样方案532条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算54工艺方案的确定75模具结构形式的选择与确定86压力中心的计算初选压力机961冲裁工序总力的计算962初选压力机1063压力中心的计算107模具主要零件的设计与标准化1271工作零部件的计算12711工作零部件的设计与标准化1372定位装置的设计与标准化18721固定挡料销的设计与标准化18722导料尺的设计与标准化1973标准模架的选取198冲孔落料复合模总装图21总结语23致谢24参考文献2501绪论11冲压工艺的应用冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品的尺寸精度是由模具保证，所以质量稳定，一般不需再经过机械工业加工便可使用。冲压加工不一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。12冲压工艺的历史发展我们的祖先早在青铜器时期就已经发现金属具有锤击变形的性能。可以肯定，中国远在2400年前已经掌握了锤击金属以制造兵器和工具的技术。因为钢铁材料在冷态下进行塑性加工需要很大的力和功，所以冷压钢铁的技术在古代是不可能性广泛使用的。当人们发现金、银、铜等金属塑性较好，变形时不需要较大的力时，锤击压制技术迅速向金、银、铜的装饰品和日用品范围发展。在西安的陕西省博物馆中陈列的一个汉代（公元前206至公元220）的量器，厚度约2MM，制作精美，花纹细致，就在今天看来，也算是一个精制品。这充分显示了我国古代劳动人民高度精巧的手工艺技术水平。13冲压工艺的现状改革开放以来，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1大变化，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。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、PRO/ENGINEER、IDEAS、EUCLIDIS等国际通用软件，个别厂家还引进了MOLDFLOW、CFLOW、DYNAFORM、OPTRIS和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。14未来冲压模具制造技术发展趋势工艺分析计算方法的现代化。例如，生产汽车覆盖件的冲压工艺，传统方法是根据已有的设计资料和设计者的经验，进行对比分析，确定工艺方案和有关参数，然后设计模具，进行试冲，经过反复试验和修改，才能转入批量生产。近几年来，国外有的公司已开始采用有限变形的弹塑性有限元法，对覆盖件成形过程进行计算模拟，分析应力应变关系，从而预测某一工艺方案的可行性和可能会产生的问题，并将结果显示在图形终端上，供设计人员进行选择和修改。这样，不仅可以节省昂贵的模具试制费用，缩短产品试制周期，而且可以建立符合生产实际的先进设计方法；既促进了冷冲压工艺的发展，又可以发挥塑性成形理论对生产实际的知道作用。模具设计及制造技术的现代化。为了加快产品的更新换代，缩短工装设计、制造周期，正在大力开展模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。采用这一技术，一般可以提高模具设计和制造效率23倍，模具生产周期可缩短1/21/3。发展这一技术的最终目标，是要达到模具CAD/CAM一体化，而模具图纸将只作为检验模具之用。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计与制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。冲压生产的机械化和自动华。为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机发展到多工位高速自动压力机。一般中小型冲压件，既可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位连续模加工，使冲压生产达到高度自动化。大型冲压件（如汽车覆盖件）可在多工位压力机上利用自动送料和取件装置，进行机械化流水线生产，从而减轻劳动强度和提高生产率。为了满足产品更新换代加快和生产批量减小的发展趋势，发展了一些新的成形工艺、简易模具、通用组合模具以及数控冲压设备和冲压柔性制造系统（FMS）等。这样，就使冲压生产既可适合大量生产，又可适用于小批量生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件；研制新型材料板，用来生产航空构件等。由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，当前2在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。但是，概括起来，可以分成分离工序与成形工序两大类。32工艺性分析工件名称铁心片生产批量大批量材料硅钢板厚度035MM工件简图见图图1铁心片零件材料为硅钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。外形落料的工艺性铁心片属于中型尺寸零件，料厚035MM，外形较简单，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性7MM的孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔工艺。此工件只有外形落料和冲孔两个工序。图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求。3排样设计31确定零件的排样方案4设计模具时，条料的排样很重要。铁心片外形轮廓较简单，采用单列直排即可，材料利用率较高。图2条料的排样32条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为工件间A28MM和侧面A130MM。条料宽度的计算拟采用无侧压装置的送料方式，由BDMAX2AC10D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸A侧搭边值C1导料销与最宽条料之间的间隙取05MM代入数据计算，取得条料宽度为1115MM。导尺间距离的计算由SD2AC1,代入数据计算得导尺间距离为112MM。材料利用率的计算不考虑原材料的尺寸及料头料尾10BSNA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MM5S进距MM得47110875156204工艺方案的确定铁心片零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方案一用简单模分三次加工，即落料冲孔方案二冲孔落料复合模。方案三冲孔落料级进模。采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和三更具有优越性。级进模模具制造难度大，并且凸凹模的壁厚大于最小壁厚，因此选用复合模更为合理。65模具结构形式的选择与确定1）正倒装结构根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，采用正装结构，即凸凹模安排在上模。2）送料方式采用手动送料方式。3）定位装置条料送进由导料尺进行导向，由固定挡料销定位。4）导向方式为确保零件的质量及稳定性，选用滑动导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用中间导柱模架。5）卸料方式本模具采用正装结构，工件留在凹模板孔洞中，由顶件块顶出；包在落料凸模上的废料由弹性卸料板刮下。76压力中心的计算初选压力机61冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分。冲孔的力P1，落外型料的力P2；卸废料的力FX和顶件的力FD；考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式PKLT1式中P冲裁力（KN）L冲裁件剪切周边长度（MM）T冲裁件材料厚度（MM）被冲材料的抗剪强度MPAK系数，一般取13。8上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的08B,故冲裁力表达式又可表示为P13LTLTB式中B被冲材料抗拉强度MPA。查得硅钢的B375460MPA，取450MPA。冲裁力FP1P2（756015125602560157510527314）0354501014KN推件力FXKXFKX卸件力系数,由手册查得KT0055F冲裁力得FX558KNFDKDF得FD81KN工序总力P总FFXFD1151KN。压力机公称压力必须大于等于P总。62初选压力机查文献3开式可倾压力机参数初选压力机型号为J2316和2325，见表一。表一所选择压力机的相关参数型号公称压力/KN滑块行程/MM最大封闭高度/MM工作台尺寸/MM滑块底面尺寸/MM可倾斜角/封闭高度调节量/MMJ2325250652705603701302603055J231616055220450300220110254563压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应9使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。冲孔凸模的压力中心，为复杂凸模模具压力中心，因此压力中心的计算步骤如下、按比例画出凸模的工作部分剖面图、在任意距离处作XX轴YY轴、分别计算出各线段和圆弧的重心到XX轴的距离Y1,Y2,Y3,Y12和到YY轴的距离X1,X2,X3,X12,、大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定到YY轴的距离X012321LXLL525MM到XX轴的距离Y0355MM12321LYLL、由于其余二个凸模为规则的凸模，则总的压力中心为图3计算压力中心到YY轴的距离X0525MM213LLX607214352957到XX轴的距离Y0336MM321LLY6041577模具主要零件的设计与标准化71工作零部件的计算由于制件孔为圆形孔结构简单精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法10制作冲孔凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。查取ZMAX005MM，ZMIN002MM制件孔尺寸为70036MM冲孔时，间隙取在凹模上，则凸模尺寸DT（DMINX）0T凹模尺寸DADTZMIN0AT04（ZMAXZMIN）0012A06（ZMAXZMIN）0018式中DADT冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，MMX磨损系数，IT14级时X05。Z双面间隙，MM工件公差MM凸模和凹模的制造公差，MMDT71800012DA72000018制件外形为复杂形状，所以利用凸凹模配作法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。A、凸模磨损后会增大的尺寸，第一类尺寸A第一类尺寸AJAMAXX0025B、凸模磨损后会减小的尺寸，第二类尺寸B第二类尺寸BJBMINX0025C、凸模磨损后会保持不变的尺寸，第三类尺寸C第三类尺寸CJCMIN050125第一类尺寸有75007467500741500432500521050087750507400250747463001856705074002507467130018515050430025043147850010752505052002505224740013105050870025087104565002175第二类尺寸有2500522505052002505225260013第三类尺寸有6000746007405074012507459630092落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是7463MM，6713MM，14785MM，2474MM,104565MM,2526MM,5963MM不必标注公差，但要在技术条件中注明凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值ZMIN002MM。711工作零部件的设计与标准化冲孔凸模，采用阶梯形结构以增加刚度，其高度由固定板高度和凹模板高度决定。凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算LH1H211式中L凸模长度，MMH1凸模固定板高度，MMH2凹模板高度，MM落料凹模板装于下模座上，采用镶拼结构。由于凹模受力复杂，凹模板高度可按经验公式计算，即凹模高度HKB凹模壁厚C152H式中B凹模孔的最大宽度，MM但B不小于15MMC凹模壁厚，MM指刃口至凹模外形边缘的距离；K系数，取025凹模高度HKB279MM取30MM凹模壁厚C（152）H取50MM根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板，靠标准圆整为25020030（JB/T764311994）冲孔凸模的设计采用阶梯形结构以增加刚度，凸模长可按下式计算LH1H2凸模固定板高H1115D凹模板的高H20608H0其中H1为固定板厚度取15MM，H2凹模板厚度为30MM。所以L301545MM凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见手册查得25020015（JB/T764321994）外形及尺寸如图示图4凸凹模的尺寸确定凸凹模在上模座，查得凸凹模最小壁厚要求14MM，能满足最小壁厚要求。凸凹模高HH1H2H3H1卸料板高H2固定板高12H3弹性元件高弹性卸料板装在上模座取高度取12，凸台高取（35）MM25020012与凸凹模间隙为（01