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隔板冲槽冲孔落料连续模具设计【9张CAD图纸和说明书】

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A0-冲槽冲孔落料连续模装配图.dwg
A1-凹模.dwg
A3-凸模固定板.dwg
A3-卸料板.dwg
A3-垫板.dwg
A3-导料板.dwg
A3-落料凸模.dwg
A4-冲孔凸模.dwg
A4-冲槽凸模.dwg
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隔板 冲孔 连续 模具设计 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述:

目      录


第一部分:前言…………………………………………………(3)

第二部分:设计过程……………………………………………………(5)

         ① 冲压工艺分析……………………………………………(5)

          ② 冲压工艺方案确认……………………………………(5)

          ③ 主要设计计算……………………………………………(6)

④模具总体设计……………………………………………(14)

⑤主要零件设计……………………………………………(15)

⑥模具总装图………………………………………………(21)

⑦冲压设备选定……………………………………………(23)

⑧模具零件加工工艺……………………………………(25)

⑨模具装配…………………………………………………(27)

第三部分:设计总结…………………………………………………(28)

第四部分:参考资料……………………………………………………(29)


第一部分:前言

一、前言

大学五年的大专学习生活即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用的模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

在完成大学五年的课程学习和课程、生产实习,我熟练的掌握了机械制图、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、全面的了解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,在将近两个月的设计过程中,我对模具特别是塑料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方面的知识,而对于模具制造工艺更是实现了新的突破。在指导老师的协助下同时在图书馆查阅了许多资料和一些典型实例,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。在设计中,与同学进行充分讨论,尽最大努力做好本次毕业设计。

在设计过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完美的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,恳请各位老师指正。


零件图




工件名称:隔板

工件简图:如上图 

生产批量:中批量

材    料:Q235 

材料厚度:2mm

一、前言

大学五年的大专学习生活即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用的模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

在完成大学五年的课程学习和课程、生产实习,我熟练的掌握了机械制图、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、全面的了解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,在将近两个月的设计过程中,我对模具特别是塑料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方面的知识,而对于模具制造工艺更是实现了新的突破。在指导老师的协助下同时在图书馆查阅了许多资料和一些典型实例,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。在设计中,与同学进行充分讨论,尽最大努力做好本次毕业设计。

在设计过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完美的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,恳请各位老师指正。


零件图




工件名称:隔板

工件简图:如上图 

生产批量:中批量

材    料:Q235 

材料厚度:2mm


第二部分:设计过程


一、冲压件工艺性分析:

此工件冲槽、冲孔、落料三个工序。 材料为Q235钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有一个长60mm,宽6 mm的槽和1个φ40mm的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为10mm(槽与φ80mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。


内容简介:
目录第一部分前言3第二部分设计过程5冲压工艺分析5冲压工艺方案确认5主要设计计算6模具总体设计14主要零件设计15模具总装图21冲压设备选定23模具零件加工工艺25模具装配27第三部分设计总结28第四部分参考资料29第一部分前言一、前言大学五年的大专学习生活即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用的模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学五年的课程学习和课程、生产实习,我熟练的掌握了机械制图、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、全面的了解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,在将近两个月的设计过程中,我对模具特别是塑料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方面的知识,而对于模具制造工艺更是实现了新的突破。在指导老师的协助下同时在图书馆查阅了许多资料和一些典型实例,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。在设计中,与同学进行充分讨论,尽最大努力做好本次毕业设计。在设计过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完美的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,恳请各位老师指正。零件图工件名称隔板工件简图如上图生产批量中批量材料Q235材料厚度2MM共29页第0页毕业论文题目院系专业姓名指导教师2007年5月1日目录隔板模具设计共29页第1页第一部分前言3第二部分设计过程5冲压工艺分析5冲压工艺方案确认5主要设计计算6模具总体设计14主要零件设计15模具总装图21冲压设备选定23模具零件加工工艺25模具装配27第三部分设计总结28第四部分参考资料29第一部分前言共29页第2页一、前言大学五年的大专学习生活即将结束,毕业设计是其中最后一个环节,是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展,采用的模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学五年的课程学习和课程、生产实习,我熟练的掌握了机械制图、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、全面的了解,达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题,在将近两个月的设计过程中,我对模具特别是塑料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方面的知识,而对于模具制造工艺更是实现了新的突破。在指导老师的协助下同时在图书馆查阅了许多资料和一些典型实例,明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。在设计中,与同学进行充分讨论,尽最大努力做好本次毕业设计。在设计过程中,将有一定的困难,但有指导老师的悉心指导和自己的努力,相信会完美的完成毕业设计任务。由于学生水平有限,而且缺乏经验,设计中不妥之处在所难免,恳请各位老师指正。共29页第3页零件图工件名称隔板工件简图如上图生产批量中批量材料Q235材料厚度2MM第二部分设计过程共29页第4页一、冲压件工艺性分析此工件冲槽、冲孔、落料三个工序。材料为Q235钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有一个长60MM,宽6MM的槽和1个40MM的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为10MM槽与80MM外圆之间的壁厚。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。二、冲压工艺方案的确定该工件包括冲槽冲孔落料、三个基本工序,可有以下三种工艺方案方案一先落料,后冲孔冲槽。采用单工序模生产。方案二落料冲孔冲槽复合冲压。采用复合模生产。方案三冲槽冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而生产效率低,难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但模具制造难度大,并且冲压后成品件留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便。方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。共29页第5页三、主要设计计算(1)、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。隔板的形状具有圆形的特点,直排时材料利用率较高,应采用直排,如图下图所示的排样方法。条料宽度83MM,步距离为812MM,一个步距的材料利用率为78。工件排样根据落料工序设计,考虑操作方便及模具结构简单,故采用单排排样设计,采用手工送料,采用导料板导料、挡料销挡料。由表210(见冲模工艺与模具设计一书)查得,MA51MA1那么条料的宽度B802A183MM条料的步距S80A812MM导料板的导料尺寸B83184MM采用无侧压装置,条1BC料与导料板间间隙1MINC冲裁单件材料的利用率计算574108324104102SBDSBA排样图如下所示共29页第6页(2)、冲压力的计算、落料力的计算K13;KLTF落落料力(N);落L工件外轮廓周长L;MD2518043T材料厚度T2MM;材料抗剪强度(MPA)由书(见冲模具设计应用实例一书)附录查得305MPA1A落料力则为KNMPAMF0419305253落、冲槽、冲孔力的计算LT1冲L1工件内轮廓周长L112012132MM13132230510468KNLTF31冲、2冲共29页第7页L2工件内轮廓周长L2;MD6132401313113623059008KNLTF2冲即冲裁力为199041046890083938KN冲裁力落1冲2冲F、卸料力的计算落卸卸K卸料力因数,由表215(见冲模具设计应用实例一卸K书)查得006卸KNF6283906卸、推件力的计算冲推推NK推件力因数推由表215(见冲模具设计应用实例一书)查得005推KNH/T,N8/24400539387876KN推F、总冲压力的计算故总的冲压力为推卸冲落总FF199041046890082363787651079KN弹性卸料,下出件故拟选定J2365开式双柱可倾压力机共29页第8页3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坐标系建立在图示的对称中心线上,将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1L3共3组基本线段,用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标(1228,0)。由己上计算结果可以看出,该件的冲裁力比较大,压力中心偏移坐标原点的距离也比较大,为了便于模具有加工和装配模具中心仍选在坐标原点O选用适当的冲床,C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内,满足要求。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/MMXYL1251200L21328120L312568120合计257612280共29页第9页凹模型口图(4)工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点,工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,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,具体计算如下对工件未注公差可按IT14计算,也可由书附录查得各尺寸的1D未注公差。根据表210(见冲模具设计应用实例一书)查得冲裁模刃口双间隙MM,MM。40MINZ360MAXZ1)、落料刃口尺寸计算的凸凹模的制造公差由表212(见冲模具设计0748应用实例一书)查得,。M03凹M0凸共29页第10页由于,故采用凸模与凹模分开MINAX05Z凸凹加工方法,因数由表213(见冲模具设计应用实例一书)查得X05,则MXD03030679458)()(凹凹Z0202MIN51679凸凹凸其工作部分结构尺寸如图所示2)、冲槽刃口尺寸计算A,B的槽凸凹模的制造公差由表212(见冲模具设740630计应用实例一书)查得和M1850凹1850凸,,由于和M075凹7凸MINAX37Z凸凹,故采用凸模与凹模配合加工方法,因数MINAX14Z凸凹由表213(见冲模具设计应用实例一书)查得X05和X075,则X01850203767456)()(凸凸MB050037)()(凸凸,按凸模尺寸配制,其双面间隙为012MM。凹A凹共29页第11页3)、冲孔刃口尺寸计算的凸凹模的制造公差由表212(见冲模具设计应用实6204例一书)查得,M03凹M0凸由于,故采用凸模与凹模分别加工INAX5Z凸凹方法,因数由表213(见冲模具设计应用实例一书)查得X05,则MXD02020314654)()(凸凸,其工作部分Z000MIN531凹凸凹结构尺寸如图所示5)、卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见如下。选用的四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。共29页第12页卸料板工作行程,为凸模凹进卸料板的MHT2411H高度1MM,为凸模冲裁后进入凹模的深度2MM。2H橡胶的工作行程,为凸模修磨量取H9修行修5MM。橡胶的自由高度,H取的25。M8364行自由自由橡胶的预压缩量,一般H521自由压。自由压H150每个橡胶承受的载荷,选用四个圆筒形橡胶。NF9074/1卸橡胶的外径,D为圆筒形橡胶的内MPDD25/271径,取D12MM,P为05MP。校核橡胶的自由高度,满足要求。10/0DH自由橡胶的安装高度。M3压自由安共29页第13页四、模具总体设计1)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。2)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条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。3)卸料、出件方式的选择因为工件料厚为2MM,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产,所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4)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,该级进模采用中间导柱的导向方式。共29页第14页五、主要零部件设计(1)工作零件的结构设计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M12螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/M5。其总长L可按公式计算L401822989MMHT21L凸模长度凸模固定板厚度1H卸料板厚度2T材料厚度H增加长度。它包括凸模的修磨量,凸模进入凹模的深度(051MM),凸模固定板与卸料板之间的安全距离等,一般取1020MM。具体结构如下共29页第15页圆周冲孔凸模因为所冲的孔为方形与圆形,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40MM孔的凸模结构如下图共29页第16页凹模凹模采用整体凹模,各冲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的数据,将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式计算凹模厚度HKB0383MM249MM(查表得K03)凹模壁厚C(152)H3735MM498MM取凹模厚度H50MM,凹模壁厚C45MM,凹模宽度BB2C(83245)MM173MM凹模长度L取360MM(送料方向)凹模轮廓尺寸为360MM173MM50MM,结构如下图共29页第17页(2)定位零件的设计落料凸模下部设置一个导正销,冲槽凸模下设置一个导正销。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LMM,所以导正销直线部分的长度为18MM。导正销采用H7/R6安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/H6配合。起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件,规格为816。(3)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1MM,这样就可确定了导料板的宽度,导共29页第18页料板的厚度按表选择。导料板采用45钢制作,热处理硬度为4045HRC,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。(4)卸料部件的设计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18MM。卸料板采用45钢制造,淬火硬度为4045HRC。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M1010MM。卸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LMM,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。(5)模架及其它零部件设计该模具采用后导柱模架,这种模架的导柱在模具后侧位置,冲压时可防止由于偏心力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。导柱D/MML/MM为40230;导套D/MML/MMD/MM为4014053。分别上模座厚度H上模取55MM,上模共29页第19页垫板厚度H垫取15MM,固定板厚度H取40MM,下模座厚度H下模取65MM,那么,该模具的闭合高度H闭H上模H垫LHH下模H2(55158950702)MM277MM式中L凸模长度,L74MM;H凹模厚度,H50MM;H2凸模冲裁后进入凹模的深度,H22MM。可见该模具闭合高度小于所选压力机J2363的最大装模高度(300MM),可以使用。根据主要工作部分尺寸、结构以及弹性元件的尺寸,参照有关资料,可选取级精度的后侧导柱模架(GB/T285151990)即上模座40017355HT200下模座40017370HT200下模座轮廓尺寸L400MM;B173MM;S390MM;R55MM;A1160MM;A2290MM;共29页第20页六、模具总装图通过以上设计,可得到如下图所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模(2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。条料送进时采用活动挡料销作为粗定距,在落料凸模上安装一个导正销,另一个导正销利用条料上A60,B6孔作导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第二步冲压后,把条料抬起向前移动,用落料孔套在活动挡料销上,并向前推紧,冲压时凸模上的导正销再作精确定距。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移02MM,冲压过程中粗定位完成以后,当用导正销作精确定位时,由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约02MM而完成精确定距。用这种方法定距,精度可达002MM。共29页第21页七、冲压设备的选定通过校核,选择开式双柱可倾压力机J2363能满足使用要求。其主要技术参数如下公称压力630KN滑块行程100MM最大闭合高度360MM最大装模高度300MM工作台尺寸(前后左右)570MM860MM垫板尺寸(厚度孔径)50MM155MM模柄孔尺寸50MM70MM最大倾斜角度25共29页第22页八、模具零件加工工艺本副冲裁模,模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板,若采用线切割加工技术,这些零件的加工就变得相对简单。图(A)所示落料凸模的加工工艺过程如下表所示。凹模、固定板以及卸料板都属于板类零件,其加工工艺比较规范。图(B)所示凹模的加工过程与冲模工艺与模具设计一书所示落料凹模的加工过程完全类似,见表即可,在此不再重复。落料凸模加工工艺过程序号工序名称工序内容工序简图示意图共29页第23页1备料将毛坯锻成长方体9090702热处理退火3刨刨六面,互为直角,留单边余量005MM4热处理调质5磨平面磨六面互直角6钳工划线划出各孔位置线7加工螺钉孔、安装孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔共29页第24页8热处理按热处理工艺,淬火回火达到5862HRC9磨平面精磨上下两平面10线切割按图线切割,轮廓达到尺寸要求11钳工精修全面达到设计要求12检验共29页第25页九、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。隔板连续模的装配序号工序工艺说明1凸模凹模预配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将凸模分别与相应的凹模相配,检查其间隙是否加工均。不合适者应重新修磨或者更换。2凸模装配以凹模孔定位,将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子的位置,并分别钻孔、攻丝。共29页第26页3将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧、装在
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