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垫片冲孔落料模设计

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垫片 冲孔 落料模 设计
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!【包含文件如下】【冲压课程设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat


凸模机械加工工序卡.doc

凹模机械加工工序卡.doc

目录.doc

装配图.dwg

说明书.doc

目       录

前言...........................................................1

冲孔落料级进模设计.............................................3

第1章 工艺性分析..............................................3

第2章 排样设计................................................3

    2.1、确定零件的排样方案....................................4

 2.2、条料宽度、导料板间距离和材料利用率的计算..............4

第3章 冲压工艺方案的确定......................................5

第4章 模具结构形式的选择与确定................................5

第5章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机......................6

    5.1、冲裁工序总力的计算...................................6

     5.2．初选压力机...........................................7

5.3．压力中心的计算.......................................7

第6章模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化.................8

    6.1、工作零部件的设计与标准化.............................8

       6.1.1凸、凹模刃口尺寸的计算............................8

       6.1.2卸料橡胶的设计...................................9

6.2、标准模架的选用.........................................11

6.3、卸料部件的设计.........................................12

6.3.1卸料板的设计.......................................12

6.3.2卸料螺钉的选用.....................................12

6.4联接件的选用...............................................12

第7章 垫片冲孔落料连续模总装图...................................12

结  束 语.........................................................14

参考文献..........................................................15

图示零件材料为Q235碳素结构钢，适合一般的冲压加工。此工件只有落料和冲孔两个工序，结构相对比较简单，只有一个φ8.5与四个φ3.2的孔。图示零件的尺寸全部为未注公差的一般尺寸，一般按IT14级取，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。

由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。


内容简介：
机 械 加 工 工 序 卡 工序名称 工序号 零件名称 凸模 零件号 00件重量 同时加工零件数 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 550 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 05 10 15 20 25 粗车外圆 精车外圆 钳工划线 磨外圆 钳修 车刀 车刀 砂轮 游标卡尺 千分尺 千分尺 5 8 00 1200 800 40 80 60 设 计 者 张家新 指 导 教 师 机 械 加 工 工 序 卡 工序名称 多工序加工 工序号 03 零件名称 凹模 零件号 00件重量 同时加工零件数 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 550 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 05 10 15 20 25 30 刨平面 型孔粗加工 加工余孔 磨平面 型孔精加工 线切割 刨刀 铣刀 铣刀 砂轮 砂轮 铜丝 游标卡尺 千分尺 千分尺 千分尺 千分尺 千分尺 400 400 800 40 80 60 设 计 者 张家新 指 导 教 师 目 录 前言 .孔落料级进模设计 . 1 章 工艺性分析 . 2 章 排样设计 .定零件 的排样方案 .料宽度、导料板间距离和材料利用率的计算 . 3 章 冲压工艺方案的确定 . 4 章 模具结构形式的选择与确定 . 5 章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机 .裁工序总力的计算 .选压力机 .力中心的计算 . 6 章模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化 .作零部件的设计与标准化 . 凸、凹模刃口尺寸的计 算 . 卸料橡胶的设计 .准模架的选用 .料部件的设计 . 卸料板的设计 . 卸 料螺钉的选用 .接件的选用 . 7 章 垫片冲孔落料连续模总装图 . 束 语 .考文献 . 第 1 页 前言 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要法之一，隶属于材料成型工程。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法 实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。 （ 2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有“一模一样”的特征。 （ 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到 汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （ 4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状 和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 第 2 页 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合 级进三种组合方式。 复合冲压 在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方 法式。 级进冲压 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合 在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（ 即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。 此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。 第 3 页 冲孔落料级进模设计 工件名称 :垫 片 生 产批量 :大批量 材 料 : 度 : 1工件简图 :见图 1 图 1 垫片 第 1 章 工艺性分析 图示零件材料为 素结构钢 ，适合一般的冲压加工。此工件只有落料和冲孔两个工序， 结构相对比较简单，只有一个 四个 图示零件的尺寸全部为未注公差的一般尺寸，一般按 取，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。 由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。 第 2 章 排样设计 定零件的排样方案 设计 模具 时，首先要设计条料排样图。垫片 零件 外形是矩形只有冲孔，所以结构比较简单 ， 只需要 直排 就可以。 直 排（图 2 所示）的排样方案材料的利用率 已经很高 。 第 4 页 料宽度、导料板间距离和材料利用率的计算 查表取得 侧 搭边值为 件见搭边值为 料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由图 2 条料的排样 a C0条料宽度方向冲 裁件的最大尺寸 a 侧搭边值 条料宽度的单向偏差由表查得 c 导料板与最宽条料之间的间隙由表查得 C 入数据计算，取得条料宽度为 导料板间距离的计算：由 A=B+C,代入数据计算得导料板间距离为 38.6 由设计可得送料步距为 S=料利用率的计算： 根据一般的市场供应情况，原材料选用 1500 750 1冷轧薄钢板。 每块可剪 1500 格条料 19条，材料剪切利用率达 第 5 页 由文献 2 材料利用率通用计算 公式 冲裁件面积： A 34 22 4 659 =(1 659)/( 100% =第 3 章 冲压工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个基本工序，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。 方案一的模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而且生产效率低，难以满 足大批量生产的要求。方案二只需要一副模具，工件的精度及生产效率都高，由于查表 知材料厚度为 1凸、凹模的许用的最小壁厚为 图形可知孔边距小于凸、凹模许用最小壁厚，用方案二模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压的速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对比以上方案可知，该工件的冲压生产采用方案三较好。 第 4 章 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，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用正装结构，即冲孔凹模和落料凹模都安排在下模。 2）送料方式：因是大批量生产，但工件简单，所以采用手动送料方式比较好，能够使模具制造简单。 3）定位装置：本工件在级进模中尺寸是较小的，又是大批量生产，冲时第一个工位采用始用挡料销定位，第二个工位采用固定挡料销定位。送料时始用挡料销与固定挡料销作为粗定距，在凸模上安装 一个 导正销，利用条料上 孔做导正销孔进行导正，依此作为条料送进的精确 第 6 页 定距。 4）导向方式： 为了提高模具寿命和工作 质量，便于安装调整，该级进模 采用 中间 导柱模架。 5）卸料方式：本模具采用正装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为 1 厚比较厚，为了简化模具结构和达到可靠的卸料力，选用刚性卸料板来卸下条料废料。 第 5 章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机 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 的力 外型料的力 下推出 3，向下推出工件的力 刚性卸料板卸条料的废料的力不是压力机提供的，故不用计算在内。 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： P= 3 K 系数，一般取 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，可按下式估算冲裁力表达式又可表示为： P=b 式中 b 被冲材料抗拉强度 (查手册 1表 8 7 得 抗拉强度为 440这里取 b=4501=1 450 2=1 450 第 7 页 P= 件力 Pt=3） 推件力系数 ,由手册查得 手册 2表 2 40 可得 h=6 n=6 料力 3） 卸料 卸料力系数 ,由手册查得 4=序总力 P 总 =2+4=选压力机 查文献 4开式可倾压力机参数初选压力机型号为 表一。 表一 所选择压力机的相关参数 型号 公称压力/块行程/大闭和高度/作台尺寸 /板尺寸（厚度） 可倾斜角/ 封闭高度调节量/160 55 220 300 450 40 35 45 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，应使模具的压力中心与压力机的压力中心滑块中心线重合。 第 8 页 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到保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，严重的可能损坏模具。 该模具的结构的制造压力中心与模柄中心线重合，故压力中心点就是几何对称点。若选用坐标系 0， 0。 由以上可 得出模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。 第 6 章 模具主要零件 和主要工作机构的设计与标准化 作零部件的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图） 、凹模刃口尺寸的计算 由于制件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制作凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。 由于零件未标注公差在此均按 算。根据零件的结构特点，刃口尺寸采用配作法加工。 冲孔时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 由表 2 第二类尺寸：磨损后减小的尺寸： 按 由手册表 2得公差分别为 1= 2= 由手册 1查表 2： 1=(x ) =(452=(x ) =(55第三类尺寸：磨损后不变的尺寸： 16 28 按 由手册表 2得公差分别为 1= 2=1=( ) = （ 16+ 2=( ) = （ 28+ 料 凹 模 的 基 本 尺 寸 与 凸 模 相 同 ， 分 别 是 第 9 页 证最小双面合理间隙值 料 时，以 凹 模为基准，间隙取在 凸 模上。由表 2 二类尺寸：磨损后减小的尺寸： 第一类尺寸：磨损后增大的尺寸： 224 按 由手册表 2得公差分别为 1= 2= 3=手册 1查表 2： x ) 0+ =(22 0+2=(x ) 0+=(34 0+3=(x ) 0+=(1 0+ =料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是 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 料橡胶的设计 卸料橡胶的设计计算见下表。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。 项目 公式 结果 备注 卸料板工作行程 h 工 h 工 =h1+t+mm 凸、凹模凹 进 卸 料 板的高度 1mm 凸、凹模冲 裁 后 进 入凹 模 的 深 度 第 10 页 2胶工作行程 H 工 H 工 =h 工 +h 修 9mm h 修 为凸、凹模修模量，取5胶自由高度 H 自由 H 自由 =4 H 工 36 H 工 为 H 自由的 25 橡胶的预压缩量 H 预 H 预 =15 H 自由 般 H 预 =10 15 H 自由 每个橡胶承受的载荷 卸 /4 用 四 个 圆筒形橡胶 橡 胶的外径D D= /p)(d 12 48 为圆筒橡胶的 内 径 ， 取d=12p=核橡胶的自由高度 H 自由/D=足要求 橡胶的安装高度 H 安 H 安 =H 自由 30 第 11 页 准模架的选用 由凹模周界可以选取标准模架。 凹模周界 100=100料为 0I 级精度的 中间 导柱模架。 导柱导 套 H6/。 导柱标记： 90 20 90 套标记： 45 18 32 45 18 模座标记： 100 100 30 模座标记： 100 100 40 柄标记： 100 模具的闭合高度由（ 4）为 H 闭 =H 上模 +H 垫 +L+H+H 下模 30+6+58+30+40 6 158柄与上模座的联接 采用压入式的结构如图 9 所 示。 图 9 压入式的模柄 第 12 页 料 部件 的设计 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 12在前面已经确定了采用 弹 性卸料板，设计卸料板为一整体板。 卸料板采用 45 钢制造，淬火硬度为 40 45 料螺钉的选用 卸料板上设置 4 个卸料螺钉，公称直径为 12纹部分为 10料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 1误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 接件的选用 本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲 内六角螺钉标记： 35 钢 45 85 螺钉标记： 35 钢 55 76 圆柱销钉标记： 35 钢 6 50 19 86 止动圆柱销标记： 35 钢 6 25 86 第 7 章 垫片 冲孔落料连续模总装图 前面各节已经设计好了垫圈冲孔落料连 续模各零 件，根据前面的设计，垫圈冲孔落料连续模的总装图如 下所示： 第 13 页 123456891011121617131415图 10 第 14 页 结束语 本课程设计是我们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。它在我们的学习中占有重要的地位。 通过这次 课程设计 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了的知识，同时感触最深刻的是：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
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