气筒支架冲裁模设计冲压模具毕业设计论文

PAGE气筒支架冲裁模设计【摘要】本设计阐述了气筒支架冲裁模的设计。该该模具实现了冲空和落料一次进行完成，对于一般精密要求结构复杂的冲裁件冲裁质量满足使用要求，模局结构以及制造工艺简单，该模具易于制造，操作方便，可在普通冲床上使用，并适宜大批量生产。关键词：冲孔落料模具设计Abstract：Thisdesigndescribesthedesignofstampingdiepumpbracket.Theimplementationoftheimpulseofthemoldspaceandblankingtimetocompleterequirementsforthegeneralstructureofthecomplexprecisionstampingpartsstampingqualitytomeettheapplicationrequirements,modelstructureandtheBureauofmanufacturingprocessissimple,easytomanufacturethemold,easytooperateintheordinaryredbeduse,andsuitableformassproduction.Keywords:PunchingBlankingMoldDesign目录1模具设计…………………….…………11.1原始数据………………..………….……………11.2工艺分析………………..……………….………11.3冲裁工艺方案确定……..………….……………21.4模具形式确定………………..………………….21.5工艺尺寸确定………………..……….…………21.5.1排样设计……………1.5.2冲裁力计算……………………….…...….31.5.3压力机工程压力确定…………………….….….….…….31.5.4冲裁压力中心确定……………………….32主要零件外形尺寸…………...….…….42.1加工方法确定……………………42.2刃口尺寸确定……………………53模具总体设计………………………….53.1模具结构选择……………………53.2定位方式选择……………………63.3卸料，定位方式选择…………………..…………63.4导柱，导套确定…………………64主要零部件设计……………………….64.1工作零部件设计…………………64.1.1落料凹模采用整体凹模…………………4.1.2冲孔凸模采用阶梯式固定……………….74.2凸凹模……………84.3落料凹模…………………………84.4卸料装置设计……………..……104.5紧固螺钉选择……………..……104.6定位销选择…………..…………104.7卸料板设计………………..……104.8模柄选用…………………..……104.9模架选取…………………..……105结束语………………..…….…………136谢辞…………………………..……….147参考文献………………………..…….15PAGE21模具设计1.1原始数据数据如图1所示。大批量生产，材料为Q215,t＝3mm。图（1）零件图1.2工艺分析该工件有冲孔和落料两个工序。材料为Q215。具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件有圆孔，长方行空和两个直径为13mm的椭圆孔。满足冲裁加工空与空，空与工件边缘之间最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10级，精度一般，普通冲裁可以满足精度要求。1.3冲裁工艺方案的确定该工件包括落料，冲孔两个基本工序，工件精度要求一般，若采用单工序模其结构简单，制造方便，但是需要两导工序，两副模具，成本较高，效率低，进入第二道工序误差增大影响质量。级进模生产是一种高效率的加工方法，适用于大批量，小型冲压件，本工件尺寸轮廓较大，采用此模具，模具尺寸很大，加工难度高。此工件为大批量生产，效率要求高，固采用落料，冲孔同时进行的复合模生产，工件的精度以及生产效率都能满足使用要求，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高，所以采用先冲孔后落料的冲裁工艺。那么本套模具采用冲孔，落料复合模。1．4模具结构形式确定分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便，倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，采用倒装式复合模。1．5工艺尺寸计算1.5.1排样设计（1）排样方法的确定根据工件的形状，确定采用无废料的方法是不可能做到，故采用有废料和少废料的排样方法。计算采用直对排法。（2）确定搭边值查表知，取最小搭边值：工件间a1＝2．8，侧面a＝3．2。考虑工件尺寸较大，在冲压过程中需在两边设置压边值，则取a1＝3；a＝5。（3）确定条料步距步距：257．5mm，宽度：260mm。（4）条料利用率（5）画出排样图如图2所示。图（2）排样图1.5.2冲裁力计算（1）冲裁力F查表取材料Q235的抗拉强度＝368MPa由于F≈Lt已知：L=181＋113＋10×2＋220.5＋50.73＋30.7＋98.27＋×44＋14×2＋48×2＋×6×2+5×4+×13×2＝1124.68所以F=1124.68×3×386N＝1302379N≈1300KN(2)卸料力Fix由Fx=Kef,已知Kx＝0.04则Fx＝KxF＝0.004×1300＝52KN(3)推件力由Ft＝nKtF，已知n＝4Kt＝0.045则Ft＝nKtF＝4×0.045×1300＝23.4N(4)顶件力Fd由Fd＝KdF,已知Kd＝0.045则Fd＝KdF＝0.05×1300＝65KN1.5.3压力机公称压力的确定本模具采用刚性卸了装置和下料方式，所以Fz=F+Ft≈1324.KN所以根据结果，压力机选择JA21-160。1.5.4冲裁压力中心的确定（1）按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系，标注各段压力中心坐标点，（2）冲裁直线段时，其压力中心位于各段直线的中心。冲裁圆弧线段时，按下式计算。y＝(180Rsin)∕()＝RS∕b则y＝142×188∕220.5=121所以，如图5点H的坐标为（122.27,120.86）。冲裁压力中心计算数据如表1所示。各段基本要素长度L／mm各基本要素压力中心的坐标值冲裁力F／NXYA18190.50179190B401712036900C10176409900D58.2718149.1557687.3E39.7194113.2739303F50.73208153.95022.7G102031799900H220.5121.27120.86218295I1051139900J73086.572270K105409900L4052036900M50.826914.550311.8N50.8213414.550311.8O138.1613875136778.4P161.685769160063.2表（1）（3）根据力学原理，分力对某轴的力矩等于各分力对同力矩的代数和，则求的压力中心坐标（xo,yo）Xo＝yo＝得Xo＝101.87yo＝62.73综上所述，冲裁件得压力中心为（101.87，62.73）。2主要零件外形尺寸2.1加工方法的确定。结合模具的结构特点，此模具制造采用配作法，落料时，选凹模为设计基准，只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸要求配作；冲孔时，则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸配作；只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值Zmin＝0.46mm2.2刃口尺寸确定根据模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，确定冲裁件内形与内形尺寸公差工件零件刃口尺寸如表1所示。表（2）三模具总体设计3．1模具结构的选择由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压模，所以为复合模。3．2定位方式选择因为采用的时条料，控制条料送料方向采用导料销；控制调料的送进步距采用弹簧弹顶的活动挡料销来定步距，而第一件的冲压位置因为条料有一定的余量可目测确定。3．3卸料，出件方式选择根据模具运动特点，该模具采用刚性卸料方式比较方便，采用推件块，利用模具开模的开模力来推出工件，结构如图（3）所示。3．4导柱,导套位置确定为了提高模具的寿命和工件质量，方便安装，该复合模采用中间导柱模架。图（3）卸料装置1－打杆2－推板3－连接推杆4－推件板四主要零部件设计4．1工作零部件设计4.1.1落料凹模采用整体凹模凹模厚度H＝kb＝0.2×181＝36.2mm 凹模壁厚C＝(1.5～2)H＝54.3～72.4mm取凹模厚度H＝60mm，壁厚C＝60mm凹模宽度B＝b＋2C＝179＋2×60＝299mm凹模长度L＝181＋2×60＝301为了保证强度取长度和宽度均为315MM。4.1.2冲孔凸模共有4个凸模，采用阶梯式固定。长度为L＝凸模＋固定板＋t＝60＋30＋3.5＝93.5mm。如图（4）为矩形充孔凸模一个，图（5）为圆形充孔凸模一个，图（6）为椭圆形充孔凸模两个。图（4）图（5）冲孔凸模冲孔凸模图（6）冲孔凸模4.2凸凹模倒装复合模的计算为H＝h1＋h2＋t＋h＝20＋30+3+10.5＝63 其中h1为卸料板厚度，h2为凸凹模固定板厚度，t为材料厚度，h卸料板与固定板之间安全高度。4.3画出落料凹模，凸凹模尺寸，如图6所示。图（7）凸凹模图（8）落料凹模4.3定位零部件设计很据本套模具的结构，设计一个Φ6活动挡料销和两个Φ8活动导料销，下面均采用压缩弹簧，结构如图8所示。图（9）活动挡料销4.4卸料装置设计采用如图9所示卸料装置，由于冲裁板厚度为3mm冲裁力Fx＝52KN。根据需要所选弹簧的定压力为F0≥Fx／n＝8.67KN选择圆柱螺旋压缩弹簧，其规格为d＝6mm，D＝30mm，h0＝60mm，hj＝13.1mm,n＝7,f＝1.88mm,t＝7.8mm弹簧压缩总量为△H＝Fx／Fj×hj＝66.81mm4.5紧固螺钉选择根据需要固定模柄处选用M12的内六角螺钉，落料凹模和上模座间选用M20的内六角螺钉。4.6定位销钉的选择该模具中销钉均采用d=10mm的圆柱销。其中L=140mm和L=85mm的圆柱销均为两个。4.7卸料板的设计卸料板的尺寸和凹模周界尺寸相同，厚度为20mm。卸料螺钉的选用采用六个M8的螺钉固定。4.8模柄的选用此模具选用凸缘模柄，基本尺寸为d＝60，D＝100，H＝78,h＝18,d1＝13，D1＝62,d3＝11,d2＝15,h1＝9。4.9模架的选取选用中间导柱式模架，此模架可防止由于偏心距而引起的模具歪斜，以凹模周界尺寸为依据选取模架规格如下。导柱：d(mm)×L(mm)Φ45×230导套：d(mm)×L(mm)×D(mm)Φ45×125×48上模座H取50mm,下模座取H取60mm，上垫板H垫取10mm则该模具的闭合高度H闭为H闭＝H＋H＋L＋H－h＝50＋60＋10＋93.5＋63.5－3.5＝273mm其中L—凸模高度，H—凸凹模高度，h—凸模冲裁后进入凸凹模的深度，由此可见该模具的闭合高度小于所选压力机的最大装模高度，因此可以满足要求。结束语通过这次毕业设计在查阅相关资料和所学知识的完成，再次对所学知识进一步的运用和深入学习，是我们学完了大学的全部基础课以及大部分的专业课之后进行的.这是我们在走上工作岗位前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的综合训练,因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。同时也对自己临毕业步入工作单位做好前期铺垫。经过这段时间的努力，此次毕业设计已经顺利地完成，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题以及自我学习的能力，从中能够更好的为过去所学的知识进行一次复习，发现自已的不足，巩固所掌握的，为自己所学知识来一个全面的总结，同时也为今后参加工作打下一个良好的基础，