垫片冲压模具设计

PAGEPAGE14湖北文理学院理工学院冲压工艺及模具设计课程设计设计题目：垫片零件冲压工艺及模具设计系部：机械工程技术系1213姓名：李诚泽学号：12316320指导教师：陈聚生完成时间：201567前言冲压加工作为一种零件成型工艺技术，在产品制造中应用相当的广泛。全60%～70%加工中，冲压工艺与模具的合理性和先进性决定了冲压产品的质量和冲压加工的经济性。国内模具技术水平正飞速的发展，随着冲压工艺与模具技术的深入研究和发展，新技术、新工艺得到了大量的应用。在模具行业中，级进模（也叫连续模）由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。一次行程完成后，由冲床送料机按照一个固定的步距将材料向前移动，这样在一副模具上就可以完成多个工序，一般有冲孔，落料，折弯，切边，拉伸等等。通过本次设计的级进模具，可以巩固模具理论知识，训练我的设计能力、创新能力、知识综合应用能力，全面提高我的综合素质。在本设计报告中，可以清晰的看到每次设计的步骤和结果，不断地讨论和学习，给我的级进模具的设计带来了很大的帮助。全面的设计都有自己的不断努力的结果，相信在今后的设计中，能够给自己更大的帮助。本设计报告中有系统的模具设计要点、完整的典型模具设计、充足的设计步骤、清晰的设计绘图技巧、一定的设计资料的查询，可方便学者依据自己的知识基础和兴趣在不同的资料中查找到相关的理论。本设计也采用了合适的设计手段完成一套模具设计。本设计报告内容浅显易懂，图文并茂，既有简单的理论指导，又有实用性。由于时间仓促、水平有限，本设计报告中难免出现纰漏和错误，敬请读者批评指正，不胜感激。目录一、冲压件 …………… 4二、成形工艺分析

…………………… 4三、冲压模具总体的相关设计 …………… 1. 排样设计 …………… 2. 材料利用率 …………… 63. 冲压力的计算 …………… 64. 压力中心的确定 …………… 75. 工作零件刃口尺寸的计算…… 7冲裁模具主要零部件的结构设计……………9设计和选用卸料板及卸料螺钉……………8.橡胶弹性元件的选用及计算……………9.选择模架及其他模具零件……………四、压力机的校核……………………15五、级进模具的总装配图……………六、总结……………七、参考文献……………一、冲压件冲压件图如下所示：冲压技术要求：1、 材料：08钢 2、料厚：t=2mm3、生产批量：大批二、成型工艺分析08t=1±0.15mm25mm，8mm，其余的尺寸按为注IT14根据垫圈零件的结构特点，零件的冲裁成型工艺包括冲孔和落料两个基本工序，可以采用单工序形式，也可以采用复合工序的形式，以及连续模具的工序形式。具体的工艺方案如下：方案一：先落料，后冲孔，单工序模具结构形式。方案三：先冲孔、后落料的连续模具结构形式。级进模具（也叫连续模具）工，在冲床上的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工，一次行程完成以单工序的冲孔、落料模具知识。三、冲压模具总体的相关设计1、排样设计设在先冲孔后落料的级进模具时，要先进行条料的排样图设计。根据安装08强度、硬度很低。而韧性和塑性极高，但存在时效敏感性，淬硬性极低，同时考虑生产用原材料条料的取值特点：条料的宽度B=D+2a=（25+2x1.5）mm=28mm其中：B为条料宽度的基本尺寸；D为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸；a为侧搭边值，查表1-11搭边最小值可得。模具的结构采用有侧压装置进行送料，选取工件与条料之间的搭边值为1.5mm1mm（值）。2、材料利用率η=A/(B×S)×100%=60.5%其中：AS（对应点之间的距离）；B3、冲压力的计算该模具采用级进模具结构，采用弹性卸料、打杆出件的结构形式，冲裁力的相关计算如下：（1）43.6KN

冲裁力：F=KLtτ=1.3×（25+8）×3.14×0.9×360N≈k1.3；L（mm）；t度；τ为材料的抗剪强度（MPa），1-1（2） 卸料力：FX=KX×F=0.04×43.6≈1.7KN（3） 推荐力：FT=KT×F=0.05×43.6≈2.2KN（4） 顶件力：Fd=Kd×F=0.06×43.6≈2.6KN其中KX、KT、Kd表示系数，其值查表1-14可得。因为采用弹性卸料装置和下出料方式，压力机的公称压力Fz=F+Fx+Ft=47.6KN.LJ23-6.3。其主要工艺参数如下：63KN，35mm，150mm，35mm，工作台尺寸（前后×左右）200mm×310mm，模柄尺寸￠25×40mm。压力机的选择依据《模具课程设计指导》P118-5.12选取。4、压力中心的确定冲裁压力中心与几何中心重合。5、工作零件刃口尺寸的计算标准公差等级基本尺寸/mm标准公差等级基本尺寸/mmIT6IT7大于大于至um61091518301321根据图样尺寸的精度和技术要求，因为图中未标注尺寸公差，所以都选用IT14，查《互换性与测量技术》可得到以下结果：其中，凸模的设计按IT6，凹模的设计按IT7选用，零件的主要尺寸为：￠25±0.26mm，￠8±0.18mm。凹凸模刃口尺寸计算中X=0.5，因为冲裁件的公差等级低于IT14或小批量生产时，取X=0.5。由于安装板材料的塑性较大，材质偏软，结合经验考虑，刃口间隙值取12.5%t=0.225mm，通常刃口间隙的经验值取值范围为（10%～12.5%）t，该间隙查阅资料《冲压成型工艺与模具设计》可得：当t=0.9mm时，Zmax=0.126mm，Zmin=0.09mm，所以符合模具的设计要求。对于落料的公称尺寸Dd=（Dmax-X△）=（25.26-0.5×0.52）=25mm，上偏差为+0.021mm，下偏差为0；Dp=（Dd-Zmax）=（25-0.090）=24.91mm，0，0.013mm。经∣￡p∣+∣￡d∣≤Zmax-Zmin校核，满足模具的设计要求。对于冲孔的公称尺寸dp=（dmin+X△）=(7.92+0.5×0.36)=8mm;dd=（dp+Zmin）=（8+0.09）=8.09mm。经∣￡p∣+∣￡d∣≤Zmax-Zmin校核，满足模具的设计要求。6、冲裁模具主要零部件的结构设计工作零件的设计凸模结构设计凸模刃口截面轮廓形状通常为规则和不规则的，其结构形式有整体式，镶拼H7/m6间隙配合形式。1)冲孔凸模（台肩式凸模）h1=12h2=12；h3=815～30mm。h1=（60%～80%）H;h2=（80%～100%）H;h36～8mm。H￠d=8mm；￠D1=￠d+（3～5）=12mm；￠D=￠D1+(3～5)=16mm。2)落料凸模：￠d=25mm；￠D1=29mm；￠D=33mm。凹模结构设计法不同，受力情况又比较的复杂，目前还不能用理论方法确定凹模的轮廓尺寸。查表1-18（系数k值）可得：k=0.35mmaH（≥15mm）=kb1=25×0.35=8.75mmH=15mmb1b、凹模宽度B的计算公式为B=b1+（2.5～4）H=25+3×15=70mmcLL=L1+2C=34+2×22=78mm。L1C1-19C=22mm。凹模结构如下图：(3)、挡料销的设计挡料销起定位作用，用它挡住搭边或冲裁件轮廓以限定条料送进距离。查表1-23（固定挡料销）可得基本尺寸：7、设计和选用卸料板及卸料螺钉卸料板：卸料以卸料板卸料，固定卸料板的平面尺寸一般与凹模板相h2=12mm，靠。根据以上信息可设计得出卸料板的结构如下图所示：45HRC35～404￠8mm，卸料钉尾部应留有足够的1mm，螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。8、橡胶弹性元件的选用及计算橡胶的压缩量不能过大，否则会影响其压力和寿命。L=L工作+Lmm=1+7mm=8mm。其中，L工作修磨5～10mm。橡胶的厚度H=L/(0.25～0.3)mm=29mm。（取0.25～0.3得平均值0.275）9、选择模架及其它模具零件选择模架：GB/T2861.5-9078mm×70mm15mm，选取凹模周界：L×B=（80×80）mm，H=125mm～145mm，上模座：（80×80×30）mm，下模座：（80×80×40）mm，导柱：（32×80）mm，导套（32×40×50）mm。由以上可得模架如下图所示：模柄：J23-6.3。可查的模柄孔的直径为￠30，55，H7/m65～10mm，由于采用固定卸料装置，上模座回程时受力较用》可查的模柄的结构设计如下图所示：垫板：垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力，以防止模座被挤压损伤，因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板。垫板的外形尺寸与凸模固定板相同，厚度可取3～10mm，此处设计选取规格为L×B×H=78mm×70mm×8mm；凸模固定板：12mm，L×B×H=78mm×70mm×12mm。四、压力机的校核公称压力 根据公称压力选取的压力机型号为J23-6.3，它的压力63KN〉Fz=47.6KN.所以压力得以校核；闭合高度 由于压力机型号可得Hmax=150mm，M=35mm，H1=30mm15PAGEPAGE18Hmin=Hmax-M=150mm-35mm=115mm。（M；H1GB/T2851.3-90105mm≤H≤130mm，根据公称压力选用的压力机比和高度为115mm≤H≤150mm，H垫=30mm，Hmin+10mm≤H≤Hmax-5mm，即：125mmH145mm，H=129mm，J23-6.3H=H上+H下+H凹+H凸+H垫-18=30mm+40mm+47mm+30mm-18=129mm。五、根据以上的设计分析，可以得出级进模具的总装配图A3总结项目化的教育给我最大的触动就是我能够通过自己的努力去设计一套完整的工艺装备。在这里，能够找到自己的自信，同时，项目化的教育是一个很好的展现自我的平台。针对本次的冲压模具设计，我深刻体会到设计其中隐含的困惑与疑虑。而这些的问题都要靠自己去查取相关的知识与理论，这不仅开拓我的知识面，也增强了我的动手能力和思维能力。图表的识别是非常的重要，因为其中好多的零部件都是国家标准的，不需要过多的设计。这样，自己的读图能力就必需要好。数据都是大不相同的，但是方法都是类似，结果的交流也是很有必要的。比的照本宣科。对我来说，设计是我很大的兴趣。每当通过一次的设计，我都能够找到其中的设计，无形之中，计算、查阅、分析等等各方面的能力就得到了提升。此次的设计是我走向未来工作的重要一步，从最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计，期间查找资料、老师们的指导与同学的交流，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。不但使我更进一步理解和懂得了以前学到的知识而且还把以前课本上学到的知识连接在了一起。使我能更好的融会贯通。相信在今后的设计中能够更好地展现自己的才华。参考文献袁小江，刘进明.冲压模具设计项目教程[M].