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基于CADCAM的垫片复合冲压模具设计【11张CAD图纸和说明书】

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上模座.dwg
下模座.dwg
冲孔落料模装配.dwg.dwg
凸凹模.dwg
凸凹模1.dwg
凸凹模2.dwg
复合冲压模装配.dwg.dwg
导套.dwg
模柄.dwg
第一次拉深模.dwg.dwg
第二次拉深模.dwg.dwg
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基于 cadcam 垫片 复合 冲压 模具设计 11 十一 cad 图纸 以及 说明书 仿单
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摘 要

该论文主要研究了复合冲压模具设计。通过对三个零件的工艺分析,制定出了模具设计方案,通过比较最终择优选出了复合冲压模具。其中包括两套冲孔落料复合模和一套拉深复合模以及一套单工序拉深模。通过对零件的分析,制定了合适的冲压模设计工艺。该论文对每一副模具,经过工艺分析、结构设计,论证了其可能性,最终保证了制品的质量。本论文具体分析了每副模具的总体结构以及工作过程,对模具中的各个工作零件的设计原则、尺寸确定以及公差等做了具体的叙述。

通过应用三维软件和CAD软件进行复合冲压模具的数字化设计,了解机械行业的先进设计制造技术,掌握先进的设计制造理念。此外,该论文还涉及了模具行业当今的发展状况、发展水平、存在问题以及今后的发展前景等。由于模具的应用领域越来越广,其需求也越来越大,因此通过模具设计,可以更加熟悉模具的生产工艺。


关键词:复合冲压模;工艺分析;三维软件

ABSTRACT

The paper mainly studied the compound stamping die design. Through the analysis of three parts to develop a mold design, then select the final selection of the best compound stamping dies by comparing , including two sets of punching blanking composite modulus and a set of drawing composite modulus and a single process drawing die. Develop a suitable stamping die design process by the analysis of the parts. The papers analyses each mold, include structure design, demonstrates the possibility of the ultimate guarantee of the quality of the products. In this thesis, a detailed analysis of the overall structure and work process per mold for determining the dimensions and tolerances, and so do a specific description of the design principles of the various parts in the mold. 

Compound stamping dies through the application of 3D software and CAD software, digital design, advanced design and manufacturing technology of the machinery industry, to master the advanced design and manufacturing philosophy. In addition, the paper also involves the development of mold industry in today's level of development, there are problems and future development prospects. Increasingly wide areas of application of the mold, its demand is also increasing, so the mold design, mold production process can become more familiar with.


Keywords: Compound?stamping die; Process Analysis; 3D software



目 录

摘 要 III

ABSTRACT IV

1 绪论 1

1.1 模具行业的现状和发展 1

1.1.1 模具行业的现状 1

1.1.2 中国模具技术的进步 1

1.1.3 中国模具工业的发展方向 3

1.2 课题的来源与意义 5

1.2.1 课题的来源 5

1.2.2 课题的意义 5

2 冲孔落料复合模 6

2.1冲裁件的工艺分析 6

2.1.1 材料 6

2.1.2 生产批量 6

2.1.3 精度等级 6

2.1.4 结构形状 6

2.2 制订生产方案 6

2.3 零件的工艺计算 7

2.3.1 工作零件刃口尺寸的计算 7

2.3.2 排样 9

2.3.3 冲裁力 11

2.3.4 卸料力、推件力 12

2.3.5 压力机公称压力的确定 13

2.3.6 压力中心的计算 13

2.4 冲裁模设计与制造 13

2.4.1 工作零件 13

2.4.2 定位零件 16

2.4.3 卸料与推料零件 18

2.4.4 模架及零件 20

3 落料、拉深、冲孔复合模 22

3.1 零件工艺分析 22

3.2 零件工艺方案的确定 23

3.3 分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案 23

3.4 工艺计算 24

3.4.1 冲裁力、卸料力、推件力、拉深力的计算及选出压力机 24

3.4.2 排样、冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算 26

3.4.3 首次无凸缘拉深的有关计算 29

3.5 有关模具零件结构的计算 30

3.5.1 冲孔凸模 30

3.5.2 落料凹模 30

3.5.3 拉深凸模(冲孔凹模) 30

3.5.4 拉深凹模(落料凸模) 31

3.5.5 卸料装置 31

3.5.6 定位零件 32

3.5.7 固定板、垫板 32

3.5.8 模架、导柱、导套 32

4 拉深模 33

4.1 工艺分析 33

4.2 工艺计算 33

4.2.1 拉深直径 33

4.2.2 拉深力的计算 33

4.2.3 圆角半径 34

4.2.4 拉深模具的间隙 34

4.2.5 拉深高度 34

4.2.6 拉深凹模和凸模的尺寸 34

4.3 有关模具零件结构的计算 34

4.3.1 拉深凸模 34

4.3.2 拉深凹模 35

4.3.3 模架及其他 35

5 复合冲压模具 37

5.1 冲裁件的工艺分析 37

5.1.1 材料 37

5.1.2 生产批量 37

5.1.3 精度等级 37

5.1.4 结构形状 37

5.2 制订生产方案 37

5.3 零件的工艺计算 37

5.3.1 工作零件刃口尺寸的计算 37

5.3.2 排样 39

5.3.3 冲裁力 39

5.3.4 卸料力、推件力 40

5.3.5 压力机公称压力的确定 40

5.4 冲裁模设计与制造 40

5.4.1 工作零件 41

5.4.3 卸料与推料零件 42

5.4.4 模架及零件 43

6 结论 45

致 谢 46

参考资料 47


1 绪论

1.1 模具行业的现状和发展

1.1.1 模具行业的现状

在当今社会,模具生产技术水平的高低已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO,我国模具工业的发展将面临着新的机遇和挑战,也日益受到人们的重视和关注,日前对“模具是工业生产的基础工艺装备”这一观念也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。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,甚至上百倍。近几年来,我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度迅速发展。

目前我国模具工业的发展步伐日益加快,但在整个模具设计制造水平和标准化程度上,与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力后市场的重新整合,我国装备制造业在加入WTO以后,将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求,模具工业应广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求,以实现我国模具工业的跨越式发展。

1.1.2 中国模具技术的进步

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、6.5K 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。具体表现在以下模具领域中:


内容简介:
编号毕业设计(论文)题目基于CAD/CAM的复合冲压模具设计系专业学号学生姓名指导教师(职称副教授)(职称)2013年5月25日0本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计(论文)基于CAD/CAM的复合冲压模具设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级学号作者姓名2013年5月25日系专业毕业设计论文任务书一、题目及专题1、题目基于CAD/CAM的复合冲压模具设计2、专题二、课题来源及选题依据本课题来源于实验室课题。复合冲压模在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。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。冲压时由于模具,冲压的质量稳定,互换性好,冲压模具加工还可以加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,保证冲压件的尺寸与形状精度。冲压模具材料利用率高,所以相对成本低复合冲压是冲压式塑性加工的基本方法之一。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,板料的某一部分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。冲压工艺的材料利用率高,便于自动化生产,适应于新时代的要求,因而其具有很强的生命力。三、本设计(论文或其他)应达到的要求1具体运用和巩固冲压模具设计课程及相关课程的理论知识,掌握冲压模具设计的方法和步骤;I2掌握冲压模具设计的基本技能,查阅有关技术资料和手册,熟悉标准和规范等;3综合运用所学课程的理论和生产实际知识,进行一次冲压模具设计工作的实际训练,具有初步设计模具的能力;4树立正确的设计思想,培养严肃的工作态度,为今后的工作奠定良好的基础;5能够熟练使用CAD、PRO_E、SOLIDWORKS等专业绘图软件。四、接受任务学生班姓名五、开始及完成日期自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问)指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名2012年11月12日II摘要该论文主要研究了复合冲压模具设计。通过对三个零件的工艺分析,制定出了模具设计方案,通过比较最终择优选出了复合冲压模具。其中包括两套冲孔落料复合模和一套拉深复合模以及一套单工序拉深模。通过对零件的分析,制定了合适的冲压模设计工艺。该论文对每一副模具,经过工艺分析、结构设计,论证了其可能性,最终保证了制品的质量。本论文具体分析了每副模具的总体结构以及工作过程,对模具中的各个工作零件的设计原则、尺寸确定以及公差等做了具体的叙述。通过应用三维软件和CAD软件进行复合冲压模具的数字化设计,了解机械行业的先进设计制造技术,掌握先进的设计制造理念。此外,该论文还涉及了模具行业当今的发展状况、发展水平、存在问题以及今后的发展前景等。由于模具的应用领域越来越广,其需求也越来越大,因此通过模具设计,可以更加熟悉模具的生产工艺。关键词复合冲压模;工艺分析;三维软件IIIABSTRACTTHEPAPERMAINLYSTUDIEDTHECOMPOUNDSTAMPINGDIEDESIGNTHROUGHTHEANALYSISOFTHREEPARTSTODEVELOPAMOLDDESIGN,THENSELECTTHEFINALSELECTIONOFTHEBESTCOMPOUNDSTAMPINGDIESBYCOMPARING,INCLUDINGTWOSETSOFPUNCHINGBLANKINGCOMPOSITEMODULUSANDASETOFDRAWINGCOMPOSITEMODULUSANDASINGLEPROCESSDRAWINGDIEDEVELOPASUITABLESTAMPINGDIEDESIGNPROCESSBYTHEANALYSISOFTHEPARTSTHEPAPERSANALYSESEACHMOLD,INCLUDESTRUCTUREDESIGN,DEMONSTRATESTHEPOSSIBILITYOFTHEULTIMATEGUARANTEEOFTHEQUALITYOFTHEPRODUCTSINTHISTHESIS,ADETAILEDANALYSISOFTHEOVERALLSTRUCTUREANDWORKPROCESSPERMOLDFORDETERMININGTHEDIMENSIONSANDTOLERANCES,ANDSODOASPECIFICDESCRIPTIONOFTHEDESIGNPRINCIPLESOFTHEVARIOUSPARTSINTHEMOLDCOMPOUNDSTAMPINGDIESTHROUGHTHEAPPLICATIONOF3DSOFTWAREANDCADSOFTWARE,DIGITALDESIGN,ADVANCEDDESIGNANDMANUFACTURINGTECHNOLOGYOFTHEMACHINERYINDUSTRY,TOMASTERTHEADVANCEDDESIGNANDMANUFACTURINGPHILOSOPHYINADDITION,THEPAPERALSOINVOLVESTHEDEVELOPMENTOFMOLDINDUSTRYINTODAYSLEVELOFDEVELOPMENT,THEREAREPROBLEMSANDFUTUREDEVELOPMENTPROSPECTSINCREASINGLYWIDEAREASOFAPPLICATIONOFTHEMOLD,ITSDEMANDISALSOINCREASING,SOTHEMOLDDESIGN,MOLDPRODUCTIONPROCESSCANBECOMEMOREFAMILIARWITHKEYWORDSCOMPOUNDSTAMPINGDIEPROCESSANALYSIS3DSOFTWAREIV目录摘要IIIABSTRACTIV1绪论111模具行业的现状和发展1111模具行业的现状1112中国模具技术的进步1113中国模具工业的发展方向312课题的来源与意义5121课题的来源5122课题的意义52冲孔落料复合模621冲裁件的工艺分析6211材料6212生产批量6213精度等级6214结构形状622制订生产方案623零件的工艺计算7231工作零件刃口尺寸的计算7232排样9233冲裁力11234卸料力、推件力12235压力机公称压力的确定13236压力中心的计算1324冲裁模设计与制造13241工作零件13242定位零件16243卸料与推料零件18244模架及零件203落料、拉深、冲孔复合模2231零件工艺分析2232零件工艺方案的确定2333分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案2334工艺计算24341冲裁力、卸料力、推件力、拉深力的计算及选出压力机24342排样、冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算26343首次无凸缘拉深的有关计算29V35有关模具零件结构的计算30351冲孔凸模30352落料凹模30353拉深凸模(冲孔凹模)30354拉深凹模(落料凸模)31355卸料装置31356定位零件32357固定板、垫板32358模架、导柱、导套324拉深模3341工艺分析3342工艺计算33421拉深直径33422拉深力的计算33423圆角半径34424拉深模具的间隙34425拉深高度34426拉深凹模和凸模的尺寸3443有关模具零件结构的计算34431拉深凸模34432拉深凹模35433模架及其他355复合冲压模具3751冲裁件的工艺分析37511材料37512生产批量37513精度等级37514结构形状3752制订生产方案3753零件的工艺计算37531工作零件刃口尺寸的计算37532排样39533冲裁力39534卸料力、推件力40535压力机公称压力的确定4054冲裁模设计与制造40541工作零件41543卸料与推料零件42544模架及零件43VI6结论45致谢46参考资料47学士学位论文01绪论11模具行业的现状和发展111模具行业的现状在当今社会,模具生产技术水平的高低已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO,我国模具工业的发展将面临着新的机遇和挑战,也日益受到人们的重视和关注,日前对“模具是工业生产的基础工艺装备”这一观念也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比拟的。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,甚至上百倍。近几年来,我国模具工业一直以每年15左右的增长速度迅速发展。目前我国模具工业的发展步伐日益加快,但在整个模具设计制造水平和标准化程度上,与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力后市场的重新整合,我国装备制造业在加入WTO以后,将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求,模具工业应广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步,满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求,以实现我国模具工业的跨越式发展。112中国模具技术的进步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、65KG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。具体表现在以下模具领域中(1)冲模以大型覆盖件冲模为代表,我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大,质量和精度要求高,代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,与国外相比还存在一定的差距。标志模具技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,与国外多工位级进模和多功能模具相比,仍存在一定差距。复合冲压模具设计1(2)塑料模近年来,我国塑料模有很大进步。在大型塑料模方面,已能生产34英寸大屏幕彩电塑壳模具,6KG大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。在精密塑料模具方面,已能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具,还能生产厚度仅为008MM的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑封门窗挤出模等。内热式或外热式热流道装置得以采用,少数单位采用了具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具,完全消除了制件的浇口痕迹。气体辅助注射技术已成功得到应用。在精度方面,塑料模型腔精度可达(国外可达),分型面接触间隙为002MM,模板025M051M的弹性变形为005MM,型面的表面粗糙度值为,塑料模寿命已达100万次02RAU(国外可达300万次),模具制造周期仍比国外长倍。这些标志着模具总体水平的参4数指标与国外相比尚有较大差距。(3)压铸模汽车和摩托车工业的快速发展,推动了压铸模技术的发展。汽车发动机缸罩、盖板、变速器壳体和摩托车发动机缸体、齿轮箱壳体、制动器、轮毂等铝合金铸件模具以及自动扶梯级压铸模等,我国均已能生产。技术水平有所提高,使汽车、摩托车上配套的铝合金压铸模大部分实现了国产化。在模具设计时,注意解决热平衡问题,合理确定浇注系统和冷却系统,并根据制造要求,采用了液压抽芯和二次增压结构。总体水平有了较大提高。压铸模制造精度可达国外,型腔表面粗糙度值为025M013M(国外为),模具制造周期为中小型模具为34个月,中042RAUM1RAU等复杂模具为个月,大型模具为个月,约为国外的2倍。模具寿命铝合金铸88件模具一般为万次,个别可超过10万次,国外可达万次以上。85(4)模具CAD/CAE/CAM技术模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术,能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,实现了CAD/CAM的集成,并采用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等,数控加工的使用率也越来越高,取得了一定的经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAE/CAM技术的发展。今年来,我国自开发的有上海交大的冲裁模CAD/CAM系统;北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件;吉林金网格模具工程研究中心的冲压CAD/CAE/CAM系统等,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。目前我国计算机辅助技术的软件开发,尚处于较低水平,需要知识和经验的积累。(5)模具标准件模具标准件对缩短模具制造周期,提高质量、降低成本,能起很大作用。因此,模具标准件越来越广泛地得到采用。模具标准件主要有冷冲模架、塑料模架、推杆和弹簧等。新型弹性元件和氮气弹簧亦已在推广应用中。(6)模具材料和热处理模具材料的质量、性能、品种和供货是否及时,对模具的质量和使用寿命以及经济效益有着直接的重大影响。近年来,国内一些模具钢生产企业已相继建成和引进了一些学士学位论文2先进工艺设备,使国内模具钢品种规格不合理状况有所改善,模具钢质量有较大程度的提高。但国产模具钢钢种不全,不成系列,多品种、精料化、制品化等方面尚待解决。另外,还需要研究适应玻璃、陶瓷、耐火砖和地转等成型模具用材料系列。模具热处理是关系能否充分保证模具钢性能的关键环节。国内大部分企业在模具淬火时仍采用盐熔炉或电炉加热,由于模具热处理工艺执行不严,处理质量不高,而且不稳定,直接影响模具使用寿命和质量。近年来,真空热处理炉开始广泛应用于模具制造。(7)快速原型制造RPM技术得到更好的发展。该技术是由美国首先推出的。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CAD模型、快速自动完成复杂的三维实体原型制造,被公认为是继NC技术之后的又一次技术革命。(8)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,主轴转速可达到40000100000R/MIN,快速进给速度可达到3040M/MIN,可获得RA10UM的加工表面粗糙度。形状精度可达10UM。可以加工硬度达60HRC的模块。(9)模具高速扫描及数字化系统将发挥更大的作用,英国雷尼绍公司的模具扫描系统,已在我国多家模具厂点得到应用,效果好。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短的研制制造周期。(10)模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展,模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅效率低,且工人劳动强度大,质量不稳定。因此,研究抛光的自动化、智能化显得尤为重要。113中国模具工业的发展方向现代模具与传统模具不同,它不仅形状与结构十分复杂,而且技术要求更高,用传统的模具制造方法显然难于制造,必须借助于现代化科学技术的发展,采用先进制造技术,才能达到技术要求。当前整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为适应市场对模具制造的短交货期,高精度、低成本的迫切要求,模具将有如下发展趋势(1)愈来愈高的模具精度10年前,精密模具一般为5M,现在已达,不久1M精度的模具即将上市。23UM随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1M以内,这就要求发展超精加工。(2)日趋大型化的模具这一方面是由于用模具成形的零件日渐大型化,另一方面也是由于高生产率要求的一模多腔(现在有的已达一模几百腔)所致。(3)扩大应用热流道技术由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量,并能大幅度节约制件的原材料。因此,热流道技术的应用在国外发展较快,许多塑料模具厂所生产的模具50以上采用的热流道技术,甚至80以上,效果十分明显。热流道在国内也已用于生产,有些企业使用率达到2030。复合冲压模具设计3(4)进一步发展多功能复合模具一副多功能模具除了冲压成形零件外,还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,这种多功能复合生产出来的不再是单个零件,而是成批组件,可大大缩短产品的生产及装配周期,对模具材料的性能要求也越来越高。(5)日益增多高档次模具一是用于汽车、飞机、精密机械的纳米级M精密加工;二是用于磁盘、磁鼓制造的亚微米级001M精密加工;三是用于超精密电子器件的毫微米级(0001M)精密加工。(6)进一步增多气辅模具及高压注射成型模具随着塑料成形工艺的不断改进和发展,为了提高注塑质量,气辅模具及高压注射成型模具也随之发展。(7)增大塑料模具比例随着塑料原材料的性能不断提高,各行业的零件将以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,使用塑料模具的比例日趋增大。(8)增多挤压模及粉末锻模由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化发展,如以铝代钢,非全密度成形,高分子材料、复全材料、工程陶瓷、超硬材料成形和加工。新型材料的采用,不仅改变产品结构和性能而且使生产工艺发生了根本变革,相应地出现了液态(半固态)挤压模具及粉末锻模。对这些模具的制造精度要求是高的。(9)日渐广泛应用模具标准件模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。(10)大力发展快速制造模具目前是多品种小批量生产时代,一方面是产品使用周期缩短,另一方面品种更新快,这就要求模具生产周期越短越好。因此快速成型模具将越来越引起人们的重视和关注。本次设计我研究的项目是复合冲压模具设计。为此,我在进行设计之前,查阅了相关资料了解了一些关于冲压件的知识。冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性较好,一般情况下,可以直接满足装配和使用要求。此外,在冲压加工过程中由于材料经过塑性变形,金属内部组织得到改善,机械强度有所提高。所以,冲压件具有质量轻,刚度好,精度高和外表光滑,美观等特点。冲压加工是一种高生产率的加工方法,如汽车车身等大型零件每分钟可生产几件,而零件的高速加工则每分钟可生产千件以上,由于冲压加工的毛坯是板材或卷材,一般又在冷状态下加工,因此较容易实现机械化和自动化,比较适宜配置机器人而实现无人化生产。多工位冲压加工在生产中实现多工位冲压具有如下优点减少了冲压设备和占地面积,减少了半成品的运输和存放环节以及操作人员。有利于提高生产效率、产品质量及降低冲压件成本。事实上,使用多工位冲压是实现冲压自动化的主要途径之一。该技术当今在世界各先进国家被广泛采用,目前在国内引进的成套设备中,也能看到多工位冲压机和配套模具。多工位冲压工艺一般在多工位压力机上实现。所谓多工位压力机通常是学士学位论文4一台闭式双点式压力机。关键在于它是一台有夹持机构机械手的压力机,该夹持机构可保证在每次冲压动作完成后将冲压件从模具中向上拉出,再向前移动一个工位。由于该夹持机构能完成“向上向前”这一复合动作,所以可完成压印加工。目前在国外多工位冲压工艺的应用相当普遍,除了他们有精良的多工位压力机外,更重要的是因为国外的模具生产社会化程度很高,模具零件制造实现了标准化、通用化、系列化,非常适合于多工位冲压模这种拼装式、结构复杂的模具生产。由于模具零件都是标准件,所以易于模具的维修保养。当然,冲压加工与其他加工方法一样,也有其自身的局限性,例如,冲模的结构比较复杂,模具价格又偏高。因此,对小批量、多品种生产时采用昂贵的冲模,经济上不合算。目前为了解决这方面的问题,正努力发展某些简易冲模,如聚氨酯橡胶冲模、低合金冲模以及采用通用组合冲模、钢皮模等,同时也在进行冲压加工中心等新型设备与工艺的研究。在模具工业这个领域中起主导地位的还是人,只有更多的人掌握了这方面的技术我国的模具工业才会发展得更好、更快。12课题的来源与意义121课题的来源课题来源于工程生产实际。冲模结构是冲模的灵魂,它是决定冲模的生产效率、使用寿命、制造成本和制造周期的关键因素。本课题的重要内容是复合冲压模具的工作原理分析和结构设计。当前,应用CAD/CAM技术进行产品的数字化设计制造是产品研发的一个热点问题,本课题通过应用三维软件和CAD软件进行复合冲压模具的数字化设计可以使学生了解机械行业的先进设计制造技术,掌握先进的设计制造理念。122课题的意义运用三维CAD的数字化设计,对产品进行造型设计,在设计阶段完成传统设计方法要在产品制造出来后才能解决的问题,进而缩短设计周期。用三维软件对产品进行三维造型后,通过运动仿真,在设计阶段就能检查零部件外观的特征以及装配的干涉性,在实物制造出来前就能对产品有一个详细的了解,很容易发现弱点,改进设计,缩短设计周期。由于不用将成品生产出来后再进行检测,可以节约原料,降低成本,掌握市场先机。复合冲压模具设计52冲孔落料复合模21冲裁件的工艺分析冲裁件的形状应力求简单、对称,有利于材料的合理利用;内形及外形的转角处要尽量避免尖角,应以圆弧过渡,以便于模具加工;孔边距和孔间距不能过小。如图21所示,厚度为1MM,材料为Q235A,生产纲领为大批量,精度为IT11。下面将对其冲裁工艺性进行分析。图21冲孔落料加工零件图211材料该零件材料为Q235A,普通碳素结构钢,有一定的强度,塑性较好,适于冲压生产。212生产批量该零件的生产批量为大批量,因此在制订生产方案时,应充分考虑采用连续模或者复合模以提高生产效率。213精度等级该零件的精度等级为IT11级,因此,模具的制造精度等级为IT7级。214结构形状(1)形状该零件形状简单对称,无尖角、悬臂和凹槽,冲裁时受力均匀。(2)孔边距1650TC边()/2715248边()符合最小孔边距要求。(3)孔间距175T间(0)1548C间2()符合最小孔间距要求。通过上述分析,该零件可以采用冲压工序进行生产。22制订生产方案冲压生产方案制订是在对冲压的工艺分析之后的重要环节。制订生产方案就是制订各次冲压加工的工序性质、工序数量、工序顺序、工序的组合方式等。冲压生产方案的学士学位论文6制订要考虑多方面的因素,有时还要进行必要的工艺计算,因此实际生产中通常要提出可能的方案,进行分析比较后制订最佳方案。下面对该零件的各种冲压方案进行比较分析。方案一单工序模单工序模(又称简单模),是指压力机在一次行程中只完成一道工序的冲裁模。采用单工序模冲制该零件时,要先用一副模具进行落料,后用一副模具进行冲孔,这样至少需要两副模具进行生产,生产效率低,不符合大批量生产的要求。方案二连续模连续模(又称级进模、跳步模),是指压力机在一次行程中,依次在几个不同的位置,同时完成多道工序的冲裁。即按一定顺序安排了多个冲压工序(在连续模中成为工位)进行连续冲压。采用连续模冲制该零件,要先冲零件内部的五个孔,然后落料。由于该零件精度要求为IT11级,为满足精度要求,有必要增加两个导正销,这样又使得模具结构变得复杂。方案三正装复合模复合模是指压力机的一次行程中,在模具同一工位同时完成数道冲压工序的冲裁模。正装复合模是指将落料凹模装在下模上的复合模。采用正装复合模冲制该零件时,每冲裁一次,冲孔废料被推出一次,凸凹模内不积存废料,胀力小,不易破碎;正装复合模工作时,条料是在压紧状态下冲裁的,冲出的冲裁件平直度高。但是冲孔废料落在下模工作面上,尤其孔较多,清除废料困难;由于采用固定挡料销和导料销定位,在卸料版上需钻出让位孔;由于弹压器和弹压卸料装置的作用,分离后的冲裁件容易被嵌入条料中影响操作,从而影响了生产效率。方案四倒装复合模倒装复合模是指将落料凹模装在上模座上的复合模。该零件最小壁厚75MM,大于倒装复合模所要求的最小壁厚49MM,故可以采用倒装复合模。采用倒装复合模冲制该零件时,凸凹模内有积存废料,胀力较大,但是凸凹模壁厚较大,所以不会导致凸凹模破裂;由于采用弹顶挡料销装置,所以凹模上不必钻出相应的让位孔;零件厚度1MM,该结构适用于冲裁较硬的或厚度大于03MM的条料;生产效率高,冲裁件的内孔和外缘的相对位置精度高,条料的定位精度要求比连续模低,冲模的轮廓尺寸小。这样既可以提高生产效率,又可以借模具精度来保证零件精度。根据上述分析,采用倒装复合模进行生产。23零件的工艺计算冲裁件的工艺计算包括工作零件刃口尺寸计算,排样及材料利用率的计算,冲裁力、卸料力、压力中心的计算和设备选型。231工作零件刃口尺寸的计算由于凸凹模直接存在间隙,故冲裁件的断面都带有锥度,因而在冲裁件尺寸的测量和使用中,都以光面的尺寸为基准。落料件的光面因凹模刃口挤切材料而产生,故落料件的光面尺寸与凹模的刃口尺寸相等或基本一致;而冲孔件的光面是凸模刃口挤切材料而产生的,故冲孔件的光面尺寸与凸模的刃口尺寸相等或基本一致。复合冲压模具设计7计算方法(1)凸模与凹模分别加工法凸模与凹模分别按图样加工至要求的尺寸,并分别标注凸模和凹模的刃口尺寸与制造公差,适于圆形和简单形状的制件。(2)凸模与凹模配作法就是先按零件尺寸制出一个基准模(凸模或凹模),然后根据基准刃口的实际尺寸再按最小合理间隙制作另一模。使用配作法,模具的间隙由配作保证,工艺比较简单,不必校核冲裁间隙条件,并且还可以放大基准件的制造公差,使制造容易。但是该方法加工成本高,加工周期长,主要适用于形状复杂的制件。综上分析,选择凸模与凹模分别加工的方法。具体尺寸计算如下由零件图可知,该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料。外形尺寸由65M019落料获得,孔心距、孔、孔和孔2065M210M928由冲孔获得。查冲压工艺与冲模设计表27冲裁模初始双面间隙Z得,15M0冲裁厚度为1MM的Q235A的冲裁模初始间隙,则Z10INZ014AX。因为模具精度要比零件精度高45个精度等Z1404AXIN级,所以凸模、凹模和凸凹模都按照IT6级精度加工制造。(1)冲孔2M9为IT11级,取075,则,校核009,09MTA,即,满足间隙AXINZTA0914418M公差条件。所以(MM)0759079MIDTTMMAZ11IN(2)冲孔809为IT11级,取075,则,校核09,09MTA,即,满足间隙MAXINZTA0914418M公差条件。所以(MM)87509079IDTT(MM)AZ1810IN(3)冲孔15M0为IT11级,取075,则,校核0,0MTA,即,满足间AXINZTA101424M学士学位论文8隙公差条件。所以(MM)0001571581MINDTT(MM)AZ8AI(4)落料65019为IT11级,取075,则,校核019,019MTA,即,满足间MAXINZT0194384M隙公差条件。所以(MM)0190196576AADA(MM)0Z4847TIN(5)孔心距尺寸2M(MM)1L526016D8式中落料凹、凸模刃口尺寸,MM;,DTA冲孔凹、凸模刃口尺寸,MM;,落料件的最大、最小极限尺寸,MM;MAXIN冲孔件最大、最小极限尺寸,MM;ID,工件中心距和凹模孔心距的公称尺寸,MM;L,最小、最大合理间隙,MM;ZAXIN,系数,MM;凸、凹模制造偏差,MM。,TA232排样排样就是冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样方式有利于提高材料的利用率,节约成本。材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板材面积的百分比,的值越大,材料的利用率越高。冲裁所产生的废料可分为两类,即结构废料和工艺废料。结构废料,由冲裁件的形状特点产生的废料;工艺废料,由于冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间的搭边,以及料头、料尾和余边料而产生的废料。要提高材料利用率,主要应从减少工艺废料开始,可以通过设计合理排样方案、选择合适的板材规格、改变零件的结构形状来提高利用率。搭边是排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边虽然是工艺废料,但在冲裁工艺中却有很大的作用(1)搭边补偿了定位误差和剪板误差,确保冲出合格零件;(2)搭边可以增加条料刚度,方便条料送进,提高劳动生产率;(3)搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙,从而提高了模具的使用寿复合冲压模具设计9命。搭边值的大小对冲裁过程及冲裁件的质量有很大的影响,因此一定要合理确定搭边值。搭边值过大,材料利用率低;搭边值过小时,搭边的强度和刚度不够,容易造成冲裁不均匀,损坏模具刃口。就该零件图纸,查冲压工艺与模具设计表213最小搭边值,料厚1MM圆形工件的工件间最小搭边值为12MM,工件与侧边最小搭边值为15MM。考虑到板材宽度为70MM,以及零件材料属性,取工件间搭边值为15MM,工件与侧边搭边值为25MM。排样方案一如图22所示,沿冲裁件全部外形冲裁,冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料之间都存在工艺废料。搭边的存在增加了条料刚度,方便条料送进,提高劳动生产率。冲裁件尺寸完全由冲模来保证,因此冲裁精度高,模具寿命长。但材料利用率较低。排样方案二如图23所示,冲裁件与条料侧边有搭边,冲裁件之间无搭边。这种排样一定程度上提高了材料利用率,但是受剪条料质量和定位误差的影响,其冲裁件质量稍差,同时边缘毛刺容易被凸模带入间隙,影响模具的使用寿命。排样方案三图22排样图1图23排样图2学士学位论文10如图24所示,冲裁件与条料侧边以及冲裁件之间均无搭边,材料利用率较高,但是冲裁件的质量和模具寿命更差一些。综上所述,虽然排样方案二和排样方案三的材料利用率高,但是无法保证冲裁件的尺寸精度和冲裁质量,所以选择排样方案一。因为零件间搭边值为15MM,所以送料步距S6515665MM。选择条料尺寸为1MM70MM1000MM,则一张条料上冲裁件总数量。10N56零件实际面积222135745A()8M材料利用率为101067NLB总式中N一张条料上冲裁件的总数量;一个冲裁件的实际面积,;1A2L条料长度,MM;B条料宽度,MM。233冲裁力冲裁力是指冲裁过程中,凸模对材料施加的最大压力。材料受到凸模的挤压,产生变形,最终零件与材料分离。冲裁变形过程大致可以分成三个阶段(1)弹性变形阶段在凸模压力下,条料产生弹性压缩、拉伸和弯曲变形,凹模上的条料则向上翘曲,材料越硬,间隙越大,弯曲和上翘越严重。同时,凸模稍许挤入条料上部,条料下部则稍许挤入凹模洞口内,但条料内的应力分量还不满足塑性条件,所以压力去掉后,条料会立即恢复原状。(2)塑性变形阶段因为条料发生弯曲,凸模继续下压,当应力分量满足塑性条件时,条料便开始进入塑性变形阶段。凸模挤入条料上部,同时条料下部挤入凹模洞口内,形成光亮的塑性剪切面。随着凸模继续下行,塑性变形程度增大,变性区的材料加工硬化加剧,冲裁变形抗力不断增大,直到刃口附近侧面的条料由于拉应力的作用出现微裂纹时,塑性变形阶段才结束。(3)断裂分离阶段条料内裂纹首先在凹模刃口附近的侧面产生,紧接着才在凸模刃口附近的侧面产生。已形成的上、下裂纹随凸模的继续压入沿最大切应力方向不断向图24排样图3复合冲压模具设计11条料内部扩展,当上下裂纹相遇时,条料便被剪断分离。根据零件图纸,计算冲裁所需要的冲裁力6513653491FKLTNKB冲裁所需要的冲裁力1522LT冲裁2所需要的冲裁力8138433FKLTNKB冲裁2所需要的冲裁力1042028BLT式中F冲裁力,KN;L冲裁周边长度,MM;T冲裁厚度,MM;材料剪切强度,MPA;BK修正系数。考虑到实际生产中,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、材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K13。分析冲裁力的计算公式可知,当材料厚度T一定时,冲裁力的大小主要与零件的周边长度和材料的强度成正比。因此降低冲裁力主要考虑这两个因素。采用一定的工艺措施和改变冲模的结构,完全可以达到降低冲裁力的目的。同时,还可以减小冲击、震动和噪声,对改善冲压环境也有积极意义。方案一斜刃冲裁斜刃冲裁就是将冲模的凸模或凹模刃口,由平直刃口改制成具有一定倾斜角的斜刃口。用平直刃口模具冲裁时,沿刃口整个周边同时冲切材料,故冲裁力较大。用斜刃冲裁时,刃口不是完全同时冲切材料,二是逐步地将材料切离,这样就相当于把冲裁件整个周边分成若干小段进行剪切一样,因而能显著地降低冲裁力。但斜刃冲裁会使材料产生弯曲。方案二阶梯冲裁阶梯冲裁法是在多凸模冲裁中,将凸模做成不同高度,使工作端面呈阶梯式布置,冲裁时使各冲模冲裁力的最大值在不同时刻出现,从而达到降低冲裁力的目的。阶梯凸模冲裁不仅可以降低冲裁力,在直径相差悬殊、距离很近的多孔冲裁中,还能避免小直径凸模由于受材料流动挤压作用,而产生倾斜和或折断现象。为此,一般将小直径凸模做短一些。方案三加热冲裁金属材料在常温时其强度极限是一定的,但当金属材料加热到一定温度后,其强度极限会大大降低。因而加热冲裁可以降低冲裁力。但是采用加热冲裁零件,端面塌角较大,精度低,材料表面易产生氧化皮,而且工艺强度大。同时热冲模要采用耐热钢,所以加热冲裁法目前应用的不多。综上所述,选择方案二的阶梯冲裁进行冲裁。先冲裁,然后冲裁的孔,接着6515学士学位论文12冲裁2的孔,最后冲裁2的孔。这样不仅能降低冲裁力,而且能避免小直径凸模108由于受到材料流动挤压的作用,从而避免凸模折断的现象。因此,整个冲裁过程中,最大冲裁力F91KN。234卸料力、推件力在冲裁结束时,从材料上冲裁下来的冲件(或废料)由于径向发生弹性变形而扩张,会梗塞在凹模洞口内,或者条料上的孔沿着径向发生弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行,必须将工件或废料与模具分离。卸料力是从凸模上卸下紧箍的材料所需要的力,用表示;推件力是将梗塞在凹模K卸内的材料顺冲裁力方向推出所需要的力,用表示。卸料力和推件力分别由压力机和模推具的卸料、推件装置传递的。所以在选择压力机公称压力和设计以上结构时,都需要对这两个力进行计算。查冲压工艺与模具设计表22得、。05卸05推所以卸料力105945FKNK卸卸推件力I234N051052052867FKN推推推推推式中F参考前面冲孔的冲裁力;、分别为卸料系数和推件系数;卸推N塞在凹模孔内的冲件数。235压力机公称压力的确定冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲压力(),为冲裁力和与冲裁力F总总同时发生的卸料力和推件力的总和。根据模具结构1967FKN总推236压力中心的计算由于该零件对称,所以压力中心位于冲裁件轮廓图形的几何中心上。24冲裁模设计与制造当冲压件的生产方案确定之后,应根据所选用冲压设备的相关参数进行模具零件的设计和选用。如工作零件的结构、尺寸、精度等技术要求;模架、定位零件、导向零件及标准件的选用;卸料零件的设计、弹性元件的计算与选用等。241工作零件(1)凸模凸模是在冲压时,冲模中被冲裁件或废料所包容的工作零件。由于冲裁件的形状和尺寸不同,冲模的加工及装配工艺等时机条件亦不同,所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。断面形状有圆形和非圆形;刃口形状有平刃和斜刃;结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式、和带护套式等;凸模的固定方法有台阶固定、铆接、螺钉和销钉复合冲压模具设计13固定,黏结剂浇注法固定等。由于冲裁件都是孔状,所以都选用圆形凸模。以下为几种常用圆凸模标准结构。ABCDE如图25所示,A为圆柱头直杆圆凸模,B为圆柱头缩杆圆凸模,C为冲模锥头直杆圆凸模,D为冲模锥头缩杆圆凸模,E为球锁紧圆凸模。C和D都带有锥头,适于冲裁孔径较小的零件,一般需要与护套配合使用以增加其刚度;E为快换式凸模,适用于需要经常更换凸模的场所;A和B都是台阶式凸模,但是B的强度刚性较A好,装配修模方便,其工作部分的尺寸由计算得到;与凸模固定板配合部分按过渡配合(H7/M6或H7/N6)制造;最大直径的作用是形成台肩,以便固定,保证工作凸模不被拉出。所以选择B所示的凸模结构。凸模的固定的方法有很多,主要有固定板式固定、带护套固定、销钉固定、铆接固定、浇注固定等。本套模具所用的阶梯式由于尺寸较小,所以一般采用固定板式安装方式。首先将凸模放进固定板中,上面用压板压紧来固定凸模,其结构如图26所示凸模长度尺寸应根据模具的具体结构,并考虑修模量、固定板与卸料版直接的安全距离、装配等相关的需要来确定。根据该模具结构,凸模长度计算公式为12LHT02153M考虑到标准件的长度系列,取L50MM。式中L凸模长度,MM;凸模固定板厚度,MM;1推板厚度,MM;2HT材料厚度,MM;H增加长度,包括凸模的修模量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板图26凸模固定结构图25圆凸模标准结构学士学位论文14与卸料版直接的安全距离等,一般取1020MM。一般情况下,凸模的强度和刚度是足够的,没有必要进行校核。但是当凸模的断面尺寸很小而冲裁的板较厚或根据结构需要确定的凸模特别细长时,则应进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核,即承压能力的校核和失稳弯曲应力的校核。由于该冲裁所用的凸模断面尺寸较大,而且不细长,所以无需进行强度和刚度校核。其三维模型如图27所示图27凸模固定三维图(2)凹模凹模是在冲裁过程中,与凸模配合直接对冲裁件进行分离或成形的工作零件。凹模的类型有很多,主要包括凹模的外形有圆形和板形,结构有整体式和镶拼式,刃口也有平刃和斜刃。镶拼式凹模主要用于大、中型或形状复杂、局部薄弱的零件,由于该零件为圆形简单冲件,外形简单,所以采用整体式凹模。凹模的刃口形式主要有直筒形和锥形两种,锥形刃口强度较差,修磨后刃口尺寸有增大,凹模硬度较低,一般用于冲裁形状简单、精度不高的零件;直通式凸模强度高,修磨后刃口尺寸不变,适用于冲裁大型或精度要求较高的零件,所以选用直通式凹模。凹模的外形尺寸主要包括凹模平面尺寸和厚度。凹模外形尺寸是否合理,将直接影响到凹模的强度、刚度和耐用度。凹模的外形尺寸主要与制件外形尺寸及制件厚度有关。凹模高度0265143HKBM取H15MM。凹模壁厚12C取C23MM。式中K系数,查冲压工艺与模具设计表81得K022;B最大孔口直径。凹模的固定方法与凸模的固定方法相似,有机械固定法、低熔点合金浇注固定法、粘结剂固定法等。考虑模具拆卸方便,采用传统机械固定法,采用螺钉、销钉固定。一般情况下,凹模只作结构设计,强度校核主要是检查其高度H,若高度不够,将产垫板凸模固定板凸模复合冲压模具设计15生弯曲变形,以致损坏。其三维模型如图28所示图28凹模三维图(3)凸凹模凸凹模是同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件,它是复合模的主要特征。凸凹模工作端面的内外缘均为刃口,内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑,其壁厚应受最小限制。凸凹模的最小壁厚与模具结构有关;当模具为正装结构时,内孔不积存废料,胀力小,最小壁厚可小些;当模具为倒装结构时,若孔为直筒形刃口形式,且采用下出料方式,则内口积存废料,胀力大,故最小壁厚应大些。凸凹模的最小壁厚值一般按经验数据确定,查冲压模具设计表229得倒装复合模的凸凹模最小壁厚,查得冲裁材料厚1MM的材料的倒装复合模最小壁厚为27MM。而零件的最小壁厚为75MM,大于27MM,所以凸凹模壁厚可行。由于采用下出料方式,所以凸凹模内部刃口采用直通式并有一部分有锥度,保证下出料更加容易。凸凹的固定采用压板固定,并用销钉和螺钉锁紧,保证凸凹模的定位夹紧可靠,使冲裁顺利进行。其三维模型如图29所示图29凸凹模三维图242定位零件为了保证模具正常工作和冲出合格的冲裁件,必须保证坯料或工序件与模具的工作刃口处于正确的相对位置,即必须对坯料或工序件定位。条料在模具送料平面必须有两个方向的限位,即送进导向和送料定距。送进导向是指在与送料方向垂直的方向上的限位,保证条料沿正确的方向送进;送料定距是指在送料方向上的限位,控制条料一次送学士学位论文16进的距离(步距)。(1)送进导向导料板是对条料或带料的侧向进行导向,以免送偏的定位零件。具有导板或卸料板的单工序模或连续模,常采用这种送料导向结构;如果条料的公差较大,为避免条料在导料板中偏摆,使最小搭边值得到保证,应在送料方向的一侧装侧压装置,迫使条料始终紧靠另一侧导料板送进。由于有侧压装置的模具。送料阻力比较大,因而具备有辊轴自动送料装置的模具也不宜设置侧压装置;导料销是对条料或带料的侧向进行导向,以免送偏的定位零件。导料销可以设在固定板或下模座上,也可以设置在弹压卸料板上。综上所述,选择导料销作为送进导向零件,这样不仅使模具结构简单,而且选择标注零件,缩短模具制造周期,降低模具加工费用。根据倒装式复合模结构,若采用固定式导料销,要把挡料销安装在卸料板上,这样的话,在上模向下冲压的时候,凹模会与固定导料销接触,影响加工过程,所以必须在凹模上钻出相应的孔来避免这个问题。但是这不仅增加了制造周期,而且削弱了凹模的强度。所以采用活动式导料销,当凹模下行进行冲裁时,活动导料销被压进卸料板,保证冲裁顺利进行;当冲裁结束时,活动式导料销下面的弹簧将导料销弹出,使导料销继续执行倒料的任务。(2)送料定距常见限定条料送进距离的方式有如下两种用挡料销挡住搭边或冲件轮廓以限定条料送进距离的挡料销定距;用侧刃在条料侧边冲切出不同形状的缺口,限定条料送进距离的侧刃定距。侧刃是在连续模中,为了限定条料送进距离,在条料的侧边冲切出一定形状缺口的特殊凸模,主要适用于送料精度和生产效率要求较高的场合。虽然侧刃定位精度高,可靠性好,保证了较好的送料精度额生产率,但是它同时增加了材料消耗和冲裁力,使模具结构变得更加复杂。导正销的目的是消除送料导向、送料定距或定位板等粗定位的误差,冲裁时,导正销先进入已冲孔中,导正条料的位置,保证孔与外形相对位置的公差要求。但导正销主要用于连续模,也可用于单工序模。根据挡料销的工作特点及作用,挡料销可以分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。始用挡料销是为了提高材料的利用率,它一般用于以导料板送料导向的连续模和单工序模中;固定挡料销结构简单,制造容易,广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距。但是根据倒装式复合模结构,若采用固定式挡料销,要把挡料销安装在卸料板上,这样的话,在上模向下冲压的时候,凹模会与固定导料销接触,影响加工过程,所以必须在凹模上钻出相应的孔来避免这个问题。但是这不仅增加了制造周期,而且削弱了凹模的强度。所以采用活动式挡料销,当凹模下行进行冲裁时
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