汽车坐垫固定板垫片冲压模具设计-毕业说明书CAD图纸课程文论
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共46页)
编号：159140085
类型：共享资源
大小：2.43MB
格式：ZIP
上传时间：2021-10-29
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
150
积分
- 关 键 词：
-
汽车坐垫
固定
垫片
冲压
模具设计
毕业
说明书
CAD
图纸
课程
文论
- 资源描述：
-
汽车坐垫固定板垫片冲压模具设计-毕业说明书CAD图纸课程文论,汽车坐垫,固定,垫片,冲压,模具设计,毕业,说明书,CAD,图纸,课程,文论
- 内容简介：
-
摘 要本次主要是对一种固定板垫片进行冲压模具设计，在本次固定板垫片零件的加工过程中需要冲孔、落料等工序，所以本次设计采用复合模具的方案对零件进行设计，使用计算机软件与模具的设计相结合,使模具上的错误修改可以更加的便捷，同时也可以通过软件对所设计的模具进行检验，可以在模具的加工前大大的降低模具设计的失误，能有效的降低设计失误所带来的成本的增加。本文主要是对固定板垫片工艺分析及模具设计。首先，对固定板垫片的加工工艺进行工艺分析，该固定板垫片的外部形态是落料的，通过分析确定了固定板垫片的毛坯尺寸、模具的结构形式和排样方法即排样图；在此基础上对该模具的压力机进行选取，设计凹模、凸模的、确定合适的模架、卸料装置、推件装置、导向零件、模柄、凸模和凹模的固定板及垫板，最后对该模具进行装配及校核分析，确保设计出来的模具符合要求。关键词：冲压模设计；固定板垫片；复合模；AbstractThis time, the stamping die design is mainly applied to a gasket. In the process of machining the gasket parts, punching and blanking are required. Therefore, the design of the composite mold is used to design the parts, using computer software. Combined with the design of the mold, the error modification on the mold can be more convenient. At the same time, the designed mold can be inspected by software, the mold design error can be greatly reduced before the mold processing, and the design can be effectively reduced. The increase in costs caused by mistakes.This paper is mainly about the gasket process analysis and mold design. Firstly, the process analysis of the processing technology of the gasket is carried out. The external shape of the gasket is blanked. The blank size of the gasket, the structural form of the mold and the layout method, ie the layout diagram, are determined through analysis; on this basis Selecting the press of the mold, designing the die, the punch, determining the appropriate mold base, unloading device, pushing device, guiding part, mold shank, fixing plate and die fixing plate and pad, and finally The mold is assembled and checked to ensure that the designed mold meets the requirements.Key words: stamping die design; gasket; composite die;目 录摘 要1Abstract2目 录31.1 冲压工艺与模具的发展方向51.1.1 成形工艺与理论的研究51.1.2 模具工业的发展趋势51.2 模具工业在国民经济中的作用72 固定板垫片零件工艺分析92.1 固定板垫片零件分析92.2 冲压件材料特性92.2.1 特性92.3 材料成型性能92.4 确定冲裁工艺方案103 固定板垫片冲压模具设计103.1 排样设计113.1.1 搭边及其作用113.1.2 搭边值的确定113.1.3 材料利用率124 固定板垫片复合模的工艺计算134.1 压力的计算144.1.1冲裁力的计算144.2 压力中心计算154.3 冲压设备的选取154.4 冲裁间隙174.4.1 冲裁间隙分类174.4.2 间隙值和确定间隙方法174.5 计算刃口184.5.1 刃口尺寸计算准则184.5.2 刃口尺寸计算184.5.3 计算凸、凹模刃口的尺寸185 模具及零件设计与选用205.1 模具主要零件215.1.1 凹模、凸模设计215.1.2 凸模的设计225.1.3 凸凹模235.2 模架和模座的选择245.3 凸凹模固定板265.4 凸模固定板275.5 垫板的选用285.6 卸料出件机构的设计305.7 定位零件的设计315.8 弹性元件的选用315.9 卸料板316 压力机的校核326.1 压力机的压力的校核336.1 压力机的压力的校核336.2 压力机的滑块的行程校核336.3 压力机的行程次数336.4 滑块模柄孔尺寸336.5 模具的闭合高度337 模具的总体结构设计33总 结34参考文献35致 谢361 绪 论1.1 冲压工艺与模具的发展方向1.1.1 成形工艺与理论的研究从2000年开始，世界上的冲压模具相关技术有了长足的发展，特别是体现在模具的精密方面的提高，以及材料的超塑性成形，激光切割，以及电磁成形的相关工艺的应用同时由于相关的加工水平的提升，所成型的冲压件的精度也越来越高。越来越精确。生产率也大大提高，冲压工艺正在升级到一个高质量、新水平的发展。在过去的几年中，精密冲压的主要还只能体现在板料的平面冲裁，但是到目前的冲压模具水平，除了在平面上的精密冲裁外，还可以在零件的弯曲；拉伸等方面同样能够保证精密性，所以现在对于复杂的零件也能够很好的保证它的精密性【1】。同时以往的精密冲裁只能保证较薄材料的精密加工，通过发展目前甚至可以保证厚度25mm厚板材料冲裁的精密性，并且对于强度很高的合金材料进行冲裁加工。由于CAE的引入，冲压工艺已逐步从原来的应力应变有限元分析发展到利用计算机对冲压工艺进行模拟和分析，能够提前对冲压件的展开胚料进行软件分析，对工件在冲压变形的过程中各个部位的应力变化，能够很好的判断零件在变形的过程中是否存在撕裂的风险，通过提前分析可以在零件设计时将各种问题提前预判，在模具设计时提前考虑，避免模具设计不成功的案例发生【23】。以期设计出最优的模具。此外，由于软件的发展，现在已经有很多的公司在模具设计开始前都要通过软件对所需设计的成型零件进行成型分析和成型的预测，从这一迹象表明冲压模具的设计已经逐步的从以往的靠经验设计向科学分析阶段发展。使模具的设计更加的智能化。1.1.2 模具工业的发展趋势通过前20年世界基础工业的迅速发展，模具行业也得到了长足的进步，其中冲压模具明显向大型化，精密化，集成化发展，模具工业的技术含量急速提高，同时加工设备的发展也使模具的制造周期逐渐缩短，目前由于互联网的发展，有部分模具公司将互联网与模具相结合，使模具的加工与生产更加的便捷化；智能化；信息化【4】。据悉，我国的冲压模具行业已经逐步处于世界的领先水平，相比世界发达国家也不落其后，不少的国内的冲压产品的性能能够超过国外的水平。另由于我国的人工费用较低，大大加大了我国冲压模具的竞争力，使我国的模具产品能够出口到世界各地。我国的模具工业已站上了世界舞台，部分设计及加工水平已经实现赶超，依照国内的发展进程来看，我国的模具行业将会逐步成为推动世界模具发展的中坚力量。推动国际的模具水平向大型化，集成化发展【5】。我国由于人口众多，在劳动力上相比国外具有非常大的优势，另外由于我国作为人口大国，在基础工业上的需求较大，所以也具有庞大的需求市场，通过这些有利条件，我国在对国外的贸易中具有非常大的竞争优势，很多国外的机构都通过我国进行采购。近年来中国作为世界上最大的模具出口国，对世界的模具工业的格局也越来越重要。据专业人士的分析，未来我国的模具将在以下几个方面展开【68】：（1）模具将越来越大型化以及集成化，尤其是较为复杂的冲压件将集成至生产线模式的生产方式，尤其是现在计算机与机械的结合能够具备使冲压模具做到无人工厂的生产模式。大大缩减人工的应用，能够比较好的避免在冲压模具工作过程中所产生的工伤。（2）计算机辅助设计（CAD / CAE / CAM）制造系统的开发与应用，对于各种模具的设计与制造起到了强大的促进作用，尤其是3D技术，能够提前使用计算机对模具的装配过程，加工过程进行模拟，从而减少以往传统技术的出错率。因此国家以及企业都需要对（CAD / CAE / CAM）制造系统的开发与应用加大资金的投入与技术的储备。（3）能够快速成形的技术以及能够提高模具经济性的技术将会更快的推广与普及。在过去的两年这方面的技术已经在迅速的发展，相比以前的传统的技术，能够有效的降低模具的生产成形周期与成本，近年来各个大型的模具供应商也在这方面加大了资金与技术的投入。（4）现在的模具设计更加的衣赖标准零件的使用，在模具零部件往逐步标准化发展的同时，将会大大缩小模具的加工周期，加工周期的缩小就相当于提高了产品的开发周期，使产品具有更大的市场竞争力，所以在以后的模具行业当中将会出现更多品种与规格的标准化的零件产生，但是标准件的生产商也需要更加注重零配件的质量，为客户提供规格更齐全，质量统一的标准零配件。（5）在以后的模具材料使用当中，品质更高的材料将会取代现有的传统材料，另外更好的零部件表面处理技术将取代现有的表面处理技术，模具材料的发展快慢将决定着模具行业发展的快慢，所以需要继续加强模具材料的开发，不断的提高现有的材料性能，并取代现有的进口材料，实现模具钢材的国产，目前我国仍有大量的钢材需要进口。模具的精度强度寿命等因素也可以通过模具的表面处理技术来进行有效的控制，在，通过这些年的发展模具的表面技术发展出了纳米处理技术，以及表面稀土工程处理技术，这两样技术的发展对模具的保养以及使用寿命起到了至关重要的作用，同时以往的热处理技术也得到了长足的发展，现在主流的热处理技术已经升级至零部件的真空热处理，相比以往的大气热处理技术所得到的零部件更加的优秀。（6）计算机控制技术将会融入到冲压技术当中使冲压模具的技术更加的科学与数字化，实现物联网的融合。在计算机技术的融入当中，主要是使用计算机技术来实现冲压件变形过程中的变形规律，以及分析冲裁件变形过程中是否存在不稳定性，用以预测模具冲压过程中可能存在的问题从而提前规避。 (7) 在模具的设计过程中将加入成型过程的计算机数值模拟技术，将模具的设计过程更加的智能化，尤其对于曲面复杂的胚料尺寸的分析，以及零件成型过程的应力变化都可以在计算机上进行分析计算，可以提前对模具的缺陷做到已知，从而规避模具后期的风险。（8）今后的冲压模具将会更加重视模具的加工过程，在加工过程当中来对模具的各个零件的加工方案进行优化，将模具以往的单一的成形部分的优化变更为模具的设计到加工的整个设计成型过程全程优化，以提高模具的加工生产质量。（9）由于技术的发展模具的设计将于制造相结合，产品在设计过程中就可以对产品以后的加工成形进行有效的分析，能够大大节约以往的先设计试生产，再修改的困局，能够在有效的提高模具的设计效率的同时保证产品的质量。 (10) 冲压模具以后将会更加具备共用与替换的特征，来提高模具生产与加工的灵活性，这样就可以对一部分小批量生产的零部件进行部分零件共用互换来提高产品在市场上的竞争压力，能够大大降低零件的生产成本，对于企业的竞争力能够有效的促进。 另外由于机械手将模具生产的过程中大量应用，用以节约生产过程中的人力成本。1.2 模具工业在国民经济中的作用作为现代工业发展的重要基础装备的模具。它是一种以特殊的生产方式改变材料形状及结构的一种物理加工工艺。就比如，金属的塑性变形就是冲压模具的一种加工方式。由于冷冲压模具有非常多的优点，尤其在大批量生产过程中它的优点尤为突出，因此，在机械制造；汽车；拖拉机；电子；电器；仪表；国防；航空航天以及日用品各个行业当中，都得到了广泛的应用。大道汽车覆盖件销到钟表及仪器仪表元件，大多都是由冷冲压完成的【9】。目前不论哪个国家需要发展国民经济都无法忽视模具工业在其中所起的作用，只有模具工业的迅猛发展才能促进国家的经济发展，同时也只有模具工业的发展才能提高国家的自造也水平，因为所有的工业产品都离不开模具，所以模具工业也被人称为“社会的动力”因此可以知道模具是一个国家的基础工业，任何国家要发展都离不开模具工业的发展。2 固定板垫片零件工艺分析2.1 固定板垫片零件分析在对模具的设计之前首先需要对零件的CAD电子图档的二维零件图进行绘制，本次设计的固定板垫片零件的零件图绘制后如图2.1所示，由零件图可以知道本次设计的零件是一个难度一般的冲裁零件，所设计的固定板垫片零件的材料厚度为2.0mm，根据零件的形状以及作用可以选择零件的加工材料为Q235，本次设计的固定板垫片零件具有冲孔、落料等等不同的工序。固定板垫片零件的生产批量为：大批量生产固定板垫片零件的材料为：Q235固定板垫片零件的料厚为：2.0mm图2-1 固定板垫片结构2.2 冲压件材料特性2.2.1 特性本次零件的设计选择了Q235作为零件的加工材料，Q235它是一种非常常见的金属材料，他是一种非常好的导热以及加工性能的材料，因此在现在的生产生活当中具有非常广泛的应用，比如说，车辆工程、化工生产设备以及各种工业生产设备等【10】。2.3 材料成型性能本次选择的Q235材料它具有非常好的机械加工性能，对于强酸以及强碱环境具有较好的抗性，同时在温度较高的环境下也能够很好的保证材料的稳定，所以材料的使用范围非常的广，不同的加工工艺都可以很好的对材料进行加工生产【11】。Q235材料的拉伸强度： Q235材料的屈服极限： Q235材料的伸缩率： 2.4 确定冲裁工艺方案通过对固定板垫片零件的三维进行结构工艺分析可以看出该冲压产品有冲孔工序、落料工序等不同的加工工序，所以对零件的加工拟定下面3种不同的冲压方案，用过对冲压方案的对比，最终选出几个方案当中最佳的冲压方案对固定板垫片零件进行加工生产。方案一：对固定板垫片零件的加工采用连续模的加工生产方式，即将零件的冲孔工序、落料工序按照一定的顺序排列。对零件进行连续冲压。方案二：对固定板垫片零件的加工采用单工序模加工生产方式，即将零件的各个不同的加工工序都设计一套模具，对零件的加工采用单工序的模具进行加工生产。方案三：对固定板垫片零件的加工采用复合模加工生产方式，即将零件的各个不同的加工工序设计位一套模具，对零件的加工采用落料冲孔复合模具进行加工生产。对前面设计的3种零件的加工方案进行对比，在方案二的设计当中零件的加工采用单工序模具，这样模具的结构会非常的简单，但是这样就需要很多套模具才能将零件加工出来，加工的效率非常的低，另外在零件的加工过程当中不同模具间的零件的定位及取件比较麻烦，且不同的模具件的定位累计公差也会累积，所以方案二的加工工序不能满足零件的生产加工要求。方案一的级进模，这个生产的方案零件的加工具有连续性这样零件的生产效率非常的高，而且零件的送料可以采用自动送料的方式这样零件的不仅在模具的生产操作上非常的方便安全，而且模具的生产率是非常的高的，但是该方案结构比较复杂，模具相对会大写，所以该方案也不能够满足零件的生产批量的要求，方案三采用复合模具加工的方式，零件的工序在一个工位上完成，在零件的生产成本上就可以控制在较低的水平，因此采用方案三作为固定板垫片零件的加工方案。3 固定板垫片冲压模具设计3.1 排样设计对于复合模具的设计，在模具的设计前需要对零件的各个工序的加工位置进行安排，即设计零件的排样，零件的排样是模具设计的一个重要的设计过程，排样方案的好坏决定着模具的后期的设计，好的排样对于模具的强度，以及模具的生产成本都有较大的影响，如果零件的排样设计得有问题就会导致零件的加工出现问题，严重的话甚至可能会导致模具的报废，而且一旦零件的排样图确认好后就表示零件的各个加工的工序就已经确认好了无法更改，因此在设计零件的排样图的时候一定要反复的琢磨，选出最优的排样设计方案【1315】。3.1.1 搭边及其作用零件条料的的搭边就是为了保证零件在冲压过程当中保证有较好的精度与质量所设计的工艺余料，虽然搭边值会影响零件排样的材料利用率，但是他是又是不可或缺的，所以在排样的设计的时候即要保证好领的的搭边宽度能保证零件的冲裁不出现缺陷，又要保证好零件侧搭边不至于过大影响材料的利用率【12】。3.1.2 搭边值的确定零件的搭边的选取主要就是先考虑零件的材料利用率。应为大批量的零件生产，一点点的材料利用率的提高是对零件的加工成本的控制是非常重要的。但是零件的搭边值设计的太小的话也是不好的，太小的搭边值会使零件在冲裁的时候，凸模侧面上所产生的冲裁应力会出现不均匀的现象，这样对零件的加工质量以及模具的使用寿命的影响也是非常的大的，因此冲压模具的设计需仔细考虑好零件的搭边值的大小。设计的搭边有两个分别为间隙搭边和侧搭边，间隙搭边是指两个相邻冲件之间的间距，查表3-2可知零件的间隙搭边为2.0mm；由表3.2可知零件侧向位置的搭边为2.2mm。表3-1 最小工艺搭边值材料厚度圆件及r2t的圆角矩形件边长L50mm矩形件边长L50mm或圆角r2taa1aa1aa1.62.02.03.04.05.05.00.81.00.6t2.03.50.7t2.03.50.7t2.52.00.8t3.24.00.8t3.02.52.01.82.00.9t具体排样设计如图3-1所示两种方案，图3-1所示方案为单排直排。图3-1 零件单排直排排样图条料宽度为：B=54.4mm 。步距S=55.4mm。3.1.3 材料利用率一个步距内的材料利用率的计算公式冲压模具简明设计手册P25）：=100%=100% （3-1）式中:； ； B条料宽度；在CAD图中计算测量得：=%=2138.7754.4X55.4100%=70.96%4 固定板垫片复合模的工艺计算4.1 压力的计算4.1.1冲裁力的计算冲压模具的冲裁力的计算主要是对该零件的冲裁力、卸料力、推件力、弯曲力等各个工序的力的大小进行详细的计算，最终计算出零件冲裁过程当中的总的冲压力的大小，根据总冲压力的大小选择出固定板垫片零件的冲裁所需要的合适的压力的大小，以防止模具在生产过程中选择出不合适的压力机，导致模具损坏【15】。外形周边长度：冲孔的长度：零件在冲压的过程中凸模对材料施加的压力就是零件的冲材料本次设计的冲裁力有落料力、冲孔力、卸料力等，冲裁力的校核主要是对其最大值的校核，平刃冲模的冲裁力大小可以根据下面的公式来计算。1. 零件的冲裁力的计算公式： （4-1） 2. 零件的卸料部分力的计算： （4-2） 3.零件推件部分的力的计算： （4-3） 式中： 、另由于零件设计的是钢性卸料，所以零件的顶件力可以不要计算。因此冲裁部分的总的冲压力为:表4-1 卸料力、推件力和顶出力因数料厚t/mmKxKtKd钢650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.050.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.094.2 压力中心计算零件的压力中心主要就是对零件的各个工序的压力的中心进行计算，模具的压力中心需要保证在模具的模柄的位置，这样就可以保证模具在加工的过程当中不会因为模具两侧的压力不均造成模具的导柱的磨损加大，由于零件为对称两个一起冲裁，所以零件的压力中心为零件的对称中心【17】。 4.3 冲压设备的选取冲压模具的压力机的选择需要考虑很多的方面，就比如说零件的总冲压力的大小；模具的闭合的高度等因素，主要要考虑的就是以下几个不同的因素：（1）首先就是要考虑模具压力机在冲裁过程中的行程，因为只有压力机具有足够的行程才能保证模具在冲压的过程当中能够有足够的位置可以取出成型后的冲裁件。（2）在模具安装到压力机上的过程当中，需要保证模具的尺寸要比压力机的工作台的尺寸要小一点，这样才能保证模具能够顺利的安装在所选择的压力机上进行零部件的加工。（3）所设计的冲压模具的闭合高度必须保证所设计的高度满足下面的公式：所选择的压力机的最大的安装的高度需要大于模具的安装的高度，如果模具的高度比所选择的压力机的高度大，这样模具就不能够正常的工作，如果模具的高度比压力机所允许的高度小的话那么就可以在所设计的模具上最佳垫板以达到模具的安装的要求。对于压力机大小的选择主要还是考虑零件的总的冲压力的大小，所选择的压力机的最大的冲压力一定要大于所设计的零件的加工所需要的总的冲压力的大小。前文已经对零件的各个冲压工序的力进行了详细的计算可以知道零件加工所需要的总的冲压力的大小为：，由零件的总的冲压力的大小以及模具设计的高度初步选用型号为J23-35的可倾开式双柱冲床。表4-2开式双柱可倾式（JC23-35型）压力机的技术参数【2】型 号 J23-35公称力 KN350滑块行程 mm80行程次数 min-150最大封闭高度 mm220封闭高度调节量 mm50滑块中心至机身距离 mm200工作台板厚度 mm50立柱间距离 mm270工作台至导轨间距离 mm250工作台尺寸前后 mm370左右 mm560工作台孔尺寸前后 mm210左右 mm380直径 mm260滑块底面尺寸前后 mm315左右 mm400模柄孔尺寸直径 mm40深度 mm604.4 冲裁间隙冲压模具的冲裁就是板材在冲压力的左右下发生变形或者分离的加工过程在零件的冲裁过程当中模具的凸凹模具之间必须设计一定的间隙，才能保证零件与板材件的分离能够顺利的进行。4.4.1 冲裁间隙分类冲压模具的凸凹模之间的间隙对于所加工的零件的分离的段面的质量和所加工零件的精度，以及零件加工过程当中的冲压力的大小，卸料力的大小以及推件力的大小都有较大的影响。通过对前面的分析可将零件的冲裁的间隙分成以下几种【6】。 小间隙：这种间隙冲裁出来的零件的段面的质量非常的高，所加工的零件的精度也能达到非常高的要求。 较小间隙：种间隙冲裁出来的零件的段面的质量相对小间隙稍差但是也能达到较高的要求，所加工的零件的精度也能达到较高的要求。 中等间隙：对于零件的精度要求不怎么高的零件可以选择这种间隙，这种间隙在加工的过程当中所加工的零件不会有较大的应力的残留，可以比较好的避免零件在加工过程当中不会因应力的存在出现破裂以及变形，本次设计的固定板垫片零件就选择这种间隙。 较大间隙：对于零件的加工如果采用这种加工的间隙可以获得较高的模具的寿命一但是这种的加工的方案零件的加工的精度不高。 大间隙：这种间隙只能加工零件的质量要求不高的场合。4.4.2 间隙值和确定间隙方法 冲压模具在实际的生产的时候它的凸凹模间的间隙并不是一个稳定的的数值，应该通过模具的实际来多方考虑，同时需要将模具的加工偏差和加工过程中的零件的磨损都需要考虑进去，然后得出一个间隙的范围，最终的模具的装配以及加工将零件的冲裁间隙保证在所需要的范围值之间就可以了，另外模具在加工的过程当中零件的饿凸模和凹模都会发生磨损的现象，所以在零件的设计的时候将零件的间隙的最小值设计为零件冲裁间隙的最小值【10】。 根据零件的材料厚度为2.0mm查冲压手册可以得出材料Q235零件的最小的凸凹模间的双面间隙为0.246mm，最大的凸凹模件的双面间隙为0.36mm。4.5 计算刃口4.5.1 刃口尺寸计算准则 在零件的凸模以及凹模是圆形的情况那么零件的刃口的计算需要按照凸模的刃口作为零件尺寸作为计算的基准。以下有几种不同的情况【13】： 落料零件的尺寸的计算需要通过凹模的尺寸作为刃口尺寸的计算基准，因为凹模在加工过程当中由于磨损会逐步变大，所以最终得出的凹模的尺寸会比零件的尺寸稍小。模具为冲孔的情况下刃口尺寸的计算需要通过凸模来决定，因为在模具的生产过程之中模具的凸模会因为凸模的使用次数的增加将凸模的尺寸逐步的磨损变小，因此模具的凸模尺寸因按照较大的值设计。在冲裁的零件具有很多孔的时候，零件的孔与孔之间的距离并不会因为零件的在加工过程中的磨损产生变化，所以零件的孔距应该直接按照零件的公差决定。对于零件的刃口的形状不是圆形的情况下零件的刃口尺寸的计算应该根据零件的各个刃口尺寸磨损后的变化的情况来确定刃口的计算公式。4.5.2 刃口尺寸计算对于零件的凸模以及凹模尺寸的计算按照零件的加工的方式的不同可以有两种不同的计算方式，两种不同的尺寸计算方式分别为分开加工的方式和配合加工的方式分开加工的方法在零件的厚度比较大的场合比较实用，而且对于零件的尺寸精度没有太高的要求，而配合加工的方式比较适用于零件的厚度较小的场合，而且这种方式生产的零件的尺寸精度较高。固定板垫片零件的厚度本次设计为2.0mm，厚度不是太小，所以选择使用用分开加工做为零件的加工方法。4.5.3 计算凸、凹模刃口的尺寸零件的尺寸采用分开加工的计算方式来对零件的刃口尺寸进行详细的计算，这种计算方式需要对零件的凸凹模的刃口尺寸分别计算出详细的数值，而且为了保证凸模以及凹模间的间隙值零件刃口的公差与冲裁间隙间需要满足以下公式：查冲压手册可知，校核间隙：满足+条件 ，因此间隙的取值满足要求。对于冲孔尺寸的计算我们首先要确定零件的凸模的刃口尺寸，再通过凸模尺寸来计算凹模的刃口尺寸，因此在这种情况下凸模的基本尺寸会比较靠近零件偏差的最大值，所以冲孔尺寸的凸模制造公差为正公差，凹模的制造公差为负公差。 -磨损系数查冲压手册x=0.75-工件公差图示公差.由图4-1所示零件尺寸图4-1 工件尺寸冲孔（） 按照IT14级公差对于落料尺寸的计算我们首先要确定零件的凹模的刃口尺寸，再通过凹模尺寸来计算凸模的刃口尺寸，因此在这种情况下凹模的基本尺寸会比较靠近零件偏差的最大值，所以落料尺寸的凹模制造公差为正公差，凸模的制造公差为负公差。 -磨损系数查冲压手册x=0.75-工件公差图示公差.落料尺寸mm 按照IT14级公差。5 模具及零件设计与选用5.1 模具主要零件 本次设计复合模主要由上模座、凸模固定板、垫板、卸料板和各个凸模、下模座、凹模等组成。5.1.1 凹模、凸模设计冲压模具的凹模的设计可以有不同的设计方式分别为将零件的凹模设计为一个整体的整体形势，以及将零件的凹模分别设计为几块在拼接到一起的拼接式、还有将凹模做成镶件，全部由镶件组成的镶嵌形式。对凹模的几种不同的设计方式进行分析：整体式凹模是将凹模由一整块零件进行加工，凹模上的孔可以通过线切割加工。 这个方案的缺点就是模具在生产的过程中如果模具发生磨损则模具的凹模不能更换。 整个凹模零件必须通过重新加工和更换。 拼接形式的凹模通过拼合方式的不同可以分为两种，分别为分段拼合的方式以及孔拼合的方式；凹模与模座之间可以通过螺钉与销钉进行装配，由于这种零件的拼合位置可以互换，这样可以有效的提高模具的使用寿命。嵌块式凹模就是由不同的镶块镶嵌组成模具的凹模，为了方便调整其间隙并对模具进行维修，嵌块与固定板之间采用过渡配合装在一起，配合的公差为H7/m6，固定板下面再增加一个垫板，通过螺钉进行连接，这样凹模构成了一个整体结构形式。 凹模厚度的确定：15mm 为系数 为凹模刃口的最大尺寸()查表5-1选取系数表5-1 凹模系数k凹模孔的最大宽度b材料的厚度t1133650501001002000.30.350.20.350.60.300.450.220.3，综合考虑取厚度20mm。凹模壁厚时满足设计要求;设计时凹模外形尺寸为125X125mm。本本次设计的固定板垫片零件的凹模的刃口采用直壁式的刃口形式。这种特殊的结构适用于制件或废料逆冲压方向推出的冲裁模如复合模、薄料落料模。图5-1 凹模2d示意图5.1.2 凸模的设计凸模与模具的凸模固定板之间采用台阶固定的形式对模具的凸模进行固定。凸模与凸模固定板时间的配合方式用的是过渡配合（H7/m6或H7/n7），材料选取,热处理硬度为。其凸模长度计算公式： 其中： 凸模的结构形式如图 5-2图5-2 冲孔凸模2d示意图5.1.3 凸凹模将拉落料凸模和冲孔凹模设计设计在一起，这能够便于固定板和凸模的加工。冲头的尺寸通过安装固定的要求、卸载装置和切削刃的尺寸来确定。采取Cr12作冲头材质，淬硬。凸凹模如图下图所示：图5-3 凸凹模2d示意图5.2 模架和模座的选择模座由上模座，下模座，导柱和导套组成。根据模板材料，指导分析和导柱分布，可分为多种形式。如常见的中间导柱模板，斜对角模板，后侧导柱模板等。一般来说，导柱的分布是根据进给，工件尺寸，尺寸精度等各种因素确定的。例如，斜对角安装在模座的对称中心的两侧，并且适用于水平和垂直进料模具。根据模座的上下模座的材料，模座分为铸铁模座或钢模座。由于采用自身材料，钢模板比铸铁模板更适合大型铸件或大型压力机，比其他模具更高效，更精确。本模具为复合模，模架的选择主要是由所加工零件的精度以及模具的复杂程度的不同多决定的。由于所设计模具的冲裁件的冲裁间隙为0.36mm,所以上下模座分别为125mm100mm35MM 、125mm100mm 40MM ，材质都为HT200。图5-4 上模座2d示意图图5-5 下模座2d示意图5.3 凸凹模固定板 凸凹模可以仅通过凸凹模固定板安装在下模座上，其它尺寸小于或等于模具的相应尺寸，以降低由模具运行过程中产生的危险区大小。装入凸凹模固定板的位置与固定板过渡相互配合，所以取凸凹模固定板厚度为16mm。上下表面加工而成，其他的为。选用45钢作为凸模固定板的材质。图5-6 凸凹模固定板2d示意图5.4 凸模固定板 凸模可以仅通过凸模固定板安装在上模座上，其它尺寸小于或等于模具的相应尺寸，以降低由模具运行过程中产生的危险区大小。装入凸模固定板的位置与固定板过渡相互配合，所以取凸凹模固定板厚度为16mm。上下表面加工而成，其他的为。选用45钢作为凸模固定板的材质。图5-7 凸模固定板2d示意图5.5 垫板的选用由于该模具有较多的凸模，为了保证模座的强度，所以需要对模具的上下模部分设计垫板以保证模具在冲裁过程中不至于因为冲压力的作用导致模具的上下模座变形。综合考虑，凸模垫板厚度可设置为H=12mm。凹模垫板同样设置为H=12mm。空心垫板厚度选择25mm模具的垫板如下图所示：图5-8 上模垫板2d示意图图5-9 下模垫板2d示意图5.6 卸料出件机构的设计卸载机构主要去除冲头上的条带，卸料机构同样可以用于压料的作用，防止冲压过程中两件的冲裁变形，同时模具的卸料板具有引导材料和保护冲头的功能。卸料装置分为刚性卸载和弹性卸料两种。在固定板垫片的复合模设计中，设计中采用的卸载机构为弹性卸料的方式，常用于零件较薄的材料。这可以改善部件的平整度。当零件弯曲时，卸载方法也可以防止条带移动。弹簧卸载机构的力是弹簧在卸料板提供的弹力。当上模向上运动时，模具的卸料板将零件的条带向下推。当上模移动到一定距离时，卸料板将零件的条带从模具的凸模上面卸下料，从而完成工艺的形成，然后继续进行。条料向前移动一个步距的距离然后开始下一个冲压过程。另上面部分的出料采用打杆将零件从凹模刃口推出，零件下模部分直接由漏料孔漏料。根据前面分析，设计模具的卸料出件机构如下图5-10所示： 图5-10 模具卸料出件机构5.7 定位零件的设计在模具工作的过程当中，需要保证模具的条料在板料的运送的过程当中保证精度和平稳需要对零件条料的送进设计定位另计和导向的零件。在冲压模具的设计过程当中模具的定位零件其中包含有导料板、导料销、挡料销、侧刃和定位板等。分析固定板垫片零件的冲压工艺可知，本次固定板垫片零件的定位零件是采用的是浮升导料销导向，以及挡料销定位。浮升导料销如图5-11所示：图5-11 导料/挡料销5.8 弹性元件的选用弹性装置主要有树脂和弹簧两种，由于本次设计的模具为复合模具，因此可采用橡胶作为卸料板的弹性元件。设卸料螺钉直径为12mm，橡胶上螺钉孔直径为13mm，则：弹性元件的自由高度，由下式得： 式中：H自弹性元件的自由高度()；h卸料板工作行程()；H模具的刃磨量（mm）；一般情况下取410mm；则弹簧高度取40mm。5.9 卸料板 在前面对于零件进行工艺分析的时候就提到零件的卸料的方式采用弹性卸料的方式，弹性卸料的方式是采用卸料板将零件的条料从凸模上面卸下，所以模具设计了卸料板，卸料板安装在上模的部分，通过卸料螺钉连接，卸料板的大小与凹模板的尺寸一致。图5-12 卸料板2d示意图6 压力机的校核6.1 压力机的压力的校核 6.1 压力机的压力的校核 对于所选择的压力机他的标准的冲压力的大下应该要为前面所计算的总的冲压力的1.1-1.4倍；所选择的压力机的冲压力的大小为250KN，所以能够符合零件的冲裁的要求。6.2 压力机的滑块的行程校核压力机的滑块的行程需要能够保证零件在冲裁的过程当中能够将零件从模具当中取出，所设计的搭板零件的厚度为2.0mm，在模具的工作的过程当中卸料板的行程为3mm，在凸模的工作当中凸模深入凹模的深度为1mm所以模具工作的过程中所需要的行程S=2.0+1+3=6mmS=65mm,所以所选择的压力机能够符合设计的要求。6.3 压力机的行程次数 本次所选择的的压力机它的行程次数每分钟为55次，零件的加工采用的是手动的送料的方式，所以压力机的行程次数不能太大，所以所选择的行程的次数是非常合适的。6.4 滑块模柄孔尺寸 模具的模柄和压力机的模柄的安装孔一定要相互符合，所选择的压力机的模柄的尺寸为，而设计的模具的模柄的尺寸为所以模柄的尺寸也是合适的。6.5 模具的闭合高度 本次设计所选择的压力机的最大的模具厚度为Hmax=220mm 模具的高度的调节量M=55压力机的行程H1=65mm所以模具的最小的安装高度Hmin=HmaxM=220-55=165即220-5H模165+10 所设计的模具的厚度为189.5mm，按照上面的公式可知所选择的模具的厚度是合适的。7 模具的总体结构设计有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,便可以对模具进行总体设计,如图装配图7.1所示。 从结构图初算出闭合高度: =189MM 图7.1装配图总 结本次论文设计的内容为固定板垫片的模具设计，本论文通过对固定板垫片的冲压工艺进行分析，其中包括零件的材料分析、工艺分析、尺寸计算、排样设计，最终确定该零件使用的材料为Q235，材料的加工性能和使用性能均能满足材料的需求，对零件的工艺进行分析，确定采用一复合模的方式进行加工，通过对不同排样方式进行对比、分析、计算，最终确定该零件的排样方式。在此基础上，对复合模进行工艺计算，确定各项参数，通过计算数据对冲压设备进行选取，最终对设计出来的模具进行装配及检测，确保设计出的模具符合该零件的需求。本次沦为是在老师和同学指导和帮助下完成的，通过此次的设计过程，让我在即将走向社会的时候，对冲压模具的加工设计过程有了更加全面和完整的理解，另外这次的设计主要是对固定板垫片的冲压模进行设计，根据所给的固定板垫片，有落料、冲孔等工序，通过三种方案的对比采用复合模来进行设计，复合模的结构相对来说比较简单，能很大程度上节约模具加工成本，本设计对产品的排样进行了设计，对模具的主要零部件进行了设计计算，虽然在设计过程中有许多曲折，最后都完美的解决了，由于本人的专业知识不足和经验欠缺，在本次论文完成的整个过程或多或少的会存在一些问题，希望老师可以及时发现并指出。参考文献1 王敏杰等.中国模具工程大典第9卷模具制造S.北京：电子工业出版社，2007.8:56-59.2 王秀凤等.板料成型CAE设计及应用.M.北京：北京航天航空大学出版社，2008.1:23-28.3 王立人,张辉.冲压模设计指导M.北京：北京理工大学出版社,2009.8:35-41.4 曹岩,白瑀.冲压标准模架手册与三维图库M.北京：化学工业出版社, 2010.8:18-26.5 廖念钊等.互换性与技术测量M.北京：中国计量出版社,2007.6:5-11.6 田光辉,林红旗.模具设计与制造M.北京：北京大学出版社,2009.9:19-23.7 陈明,李子琼等.
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号