止动件冲压模具设计【冲孔落料级进模具】【三维PROE+仿真】【含11张cad图纸+文档全套资料】
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冲孔落料级进模,设计者 ：徐淼华 学 号 ：20050457 指导老师：胡淑芬,目录,一：引言 二：冲压工艺分析 三：冲压工艺方案的确定 四：冲压工艺的计算 五：复合模主要零件的设计计算 六：冲模结构的确定 七：支撑板结构与设计 八：模座的设计 九：其他零件的选择 十：装配图 十一：致谢,一：引言,随着社会的发展，模具行业的兴起。在社会上，冲压工艺用途十分的广泛，与制造成为一个行业越来越来受到人们的重视。 模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，6080的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。,模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。 模具产业的发展是机械及其它制造行业快速增长的同时不断发展完善的。通过在机械行业的工作实践，深深体会到了模具在机械制造业中的巨大作用。模具的大量使用使的零件加工的周期缩短，成本降低。一个高质量的模具可以直接投入产品的装配，这一点在铸件中更能显现，好的毛坯件需要的额外加工量小，材料损耗小，很好的降低了生产成本。 模具的发展前景将越来越好。模具性能越来越高，生产的零件可以达到的数控加工的精度，甚至更高，产量又十分巨大。投身模具事业将会给自己的人生带来辉煌。,二：冲压工艺分析,2.1 产品结构形状分析 计题目设计一止动件 材 料：Q215 板料厚度：t=0.5mm 生产批量：大批量 任 务：编制冲压工艺方案、设计模具结构,图2-1 零件图（材料Q215 t=0.5）,三：冲压工艺方案的确定,将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，固定挡料销粗定位、导正销精定位、自然漏料方式的冲孔落料符合级进模进行加工。 方案一采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，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。 方案二采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 方案三采用单工序冲裁模。无导向单工序冲裁模结构简单、制造周期短、成本低、但模具寿命低、冲裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形状简单、批量小或试制件；导柱式冲裁模比无导向式冲模裁的精度高、寿命长、使用安全方便，但轮廓尺寸较大、模具较重、制造工艺复杂、成本较高、它广泛用于生产批量大、精度要求较高的冲裁件。 综合比较以上三个方案其中方案二级进模加工比其他两种方案较好,四：冲压工艺的计算,4.1排样 1.合理排样并绘制排样图，计算出材料利用率， ，侧边取搭边值。查表得 则步距 mm; 条料宽度 其一个步距内的材料利用率h可由下式计算得出： （2-1） 式中： A - 一个步距内冲裁件的实际面积（mm2）； B - 条料宽度（mm2）； S - 步距（mm2）。 =65%,4.2计算冲压力 平刃口冲裁模的冲裁力F一般按下式计算： 、K、L、t、 分别是冲裁力、冲裁周边长度、材料厚度，材料抗剪强度，系数。该模具采用弹性卸料和下出料方式。 影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间 隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况等，一般常用下列经验公式计算： 卸料力： 推件力： 、是卸料力、推件力系数. n是卡在凹模内的冲裁件（或废料）数。n= 式中的h和t分别表示凹模洞口的直刃壁高度与板料厚度。 其中：查表取普通碳素钢B3的抗剪强度：（GB 7001988） 卸料力系数：Kx = 0.055 推件力系数：KT = 0.063 同时梗塞在凹模内的工件数：n = h/t 1.冲孔力： =12123.45N 卸料力： =666.49N 推件力： =1557.57N =12123.54+666.49+1527.57=14317N 2.落料力 卸料力 =20458.54N 推件力 =N =415856.27N 本设计中模具使用冲孔和落料结构形式，因此冲压力：可由下式计算得出： 总冲压力：=14317+415856.27=430173.27N,4.3计算压力中心 模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有模柄冲模来说，须使压力中心通过模柄的中心线。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实际生产中，可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况，或者由于冲件的形状特殊，从模具结构考虑，不宜于使压力中心与模柄中心相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。,4.4冲裁模间隙值的计算 确定凸、凹模合理间隙的方法有理论法和查表法两种。由于理论计算法在生产中使用不方便，常用查表法来确定间隙值。对于尺寸精度、断面垂直度要求不高的板料的普通冲裁，以提高模具寿命为主，可采用大间隙值。查我国冲裁间隙指导性技术文件推荐的间隙值表可得：Zmin =0.040mm ，Zmax = 0.060mm ，根据凸凹模的加工方法的不同，刃口的计算方法也不同，基本上可分为两类：凸模与凹模分别加工法，凸模与凹模配合加工法。 凸凹模配合加工法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸按间隙配制另一件。因为这种加工方法的特点是模具的间隙由配置保证，工艺比较简单，并且还可以适当放大基准件的制造公差，使得制造也容易。且精度要求不高，故采用此方法。目前，一般工厂也常常采用此方法。 因。,五：复合模主要零件的设计计算,5.1凸模 由于冲件的形状和尺寸不同，冲模结构与加工以及装配工艺等实际条件也不同，所以实际生产中使用的凸模的结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃等。根据设计要求，本设计采用截面形状为圆形凸模。 凸模长度计算：凸模长度需根据冲模的结构要求和凸模刃磨量等因素确定。可按下式计算：L = h1+h2+ h3 式中 h1 凸模固定板厚度 h2 卸料板厚度 h3 增加长度。（本设计取44/mm） 则： L = 20+16+25=61mm,5.2凹模 凹模类型很多，凹模的外形有圆形和矩形；结构有整体式和镶拼式；刃口有平刃和斜刃。在实际生产中，由于冲裁件的形状和尺寸千变万化，因而大量使用外形为圆形或矩形的凹模板，在其上面开设所需要的凹模洞口，用螺钉和销钉直接固定在模板上。本设计也采用此种设计结构。 值得注意的是，凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺孔（或沉孔）间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。孔距的最小值可参考相关设计手册。对于孔口的结构形式，本设计采用常用的适用于非圆型孔的阶梯形直刃壁型孔。要确定凹模厚度，凹模宽度，凹模边长。,六：冲模结构的确定,6.1 定位装置 1.本设计中，在送料方向的垂直方向上需用上一个始用挡料销对首次冲裁时定位用，其结构如下查表得采用初始挡料销：446 JB/t7649.1，弹簧：0.8820，弹簧心柱：616.,2.在第二次送料始用挡料销将不用，将采用固定挡料销对料进行粗定位其结构如下 A型固定挡料销 直径d（h11）=80 -0.075 /mm的A型固定挡料销： 固定挡料销A6 JB/T 7649.10 d1(m6) =8 +0.008 +0.002 /mm h = 2mm L = 8/mm 材料：45，热处理硬度4348HRC 技术条件：按JB/T 7653-1994的规定 3.使用导正销的目的是消除送进导向和送料固定板等粗定位的误差，保证孔与外形相对位置公差的要求，其结构如下图。,3.使用导正销的目的是消除送进导向和送料固定板等粗定位的误差，保证孔与外形相对位置公差的要求，其结构如下图。 A型导正销 导正销的基本尺寸可按下次计算： d d导正销的基本尺寸； 冲孔凸模的直径； 导正销与冲孔凸模直径的差值；查表得：=0.06 即 d=9.18-0.06=9.12 查表得d=10 导正销高度查表得 h=1 , L=36 , =13, C=3, 标记：A型导正销 材料为T8A,热处理硬度为50-54HRC 技术条件按卸料装置其作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工件零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。,6.2 卸料装置 1.卸料螺钉其结构如下图。卸料装置其作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工件零件上卸下来，以便冲压工作继续进行2.橡胶弹簧具有重量轻，弹性大，变形不受限制，较高的内阻，可吸收冲击和高频振动能量，工作平稳，噪声小，安装和调试方便，便于维护和保养等优点。另外，橡胶弹簧可同时承受多向载荷，可使系统简单。所以本设计采用橡胶弹簧。,6.3导向零件 导柱导套装配图,6.4 模架 本设计采用适用于所有中小型模具的压入式模柄，它与模座孔采用H7/m6过渡配合。具体标准如下： A型压入式模柄 直径d(js10) = mm、高度L =75mm的A型压入式模柄： 模柄A2575JB/T 7646.1 d1(m6) = mm d2 = 33mm d4(H7) = mm L1 =30mm L2 =4mm L3 =2.5mm 材料：Q235-A F 技术条件：按JB/T 7653-1994的规定,七：支撑板结构与设计,固定板、设计与标准 根据模具结构分析，本设计只在凸模采用矩形的固定板固定，其平面轮廓尺寸除应保证凸模安装孔外，应还考虑螺钉和销孔的位置，厚度一般取为凹模的60%80%。固定板孔与凸模采用过渡配合(H7/m6)，压装后端面磨平，以保证冲模的垂直度。 垫板主要用于直接承受和扩散凸（凹）模传来的压力，防止模座承受过大压力而出现凹坑，影响模具正常工作。垫板厚度一般取612mm，外形尺寸按固定板形状决定。常用材料为45钢、T8。 固定板、垫板的基本结构、尺寸可按GB2858.1-81 GB2858.6，GB2859.GB2859.6选取。尺寸选择如本设计采用弹压卸料板作为压料和卸料的装置，其宽度和长度均与固定板的长度、宽度一致，,八：模座的设计,8.1上模座,8.2下模座,九：其他零件的选择,螺钉使用内六角螺钉 圆柱销钉：本设计除特殊说明外，一律选用1060的销钉定位。配合间隙为m6/h8 防动销选用 612配合间隙为H8/h7材料,十：装配图,十：致谢,在经过将近两个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师胡淑芬老师。
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