模具设计概论

模具设计概论

宣布日期：2011-11-18

扫瞄次数：378核心提示：摘要本论文应用所学专业理论课程和临盆实际常识进行了冷冲压模具设计工作的实际练习，从而培养和进步学生自力工作才能，巩固与扩摘要本论文应用所学专业理论课程和临盆实际常识进行了冷冲压模具设计工作的实际练习，从而培养和进步学生自力工作才能，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容。经由过程本次设计，操纵冷冲压模具设计的方法和步调，操纵冷冲压模具设计的全然技能，明白得了如何分析零件的工艺性，如何确信工艺筹划，明白得了模具的全然构造，进步了运算才能，画图才能，熟悉了响应工程设计规范和标准，同时对相干的课程进行了周全的复习，使自力思虑才能有了进步。本设计采取落料冲孔复合模，模具设计制造简便易行。落料冲裁后果好，能极大年夜地进步临盆效力。本设计重要工序包含：冲孔和落料。本设计分别阐述了产品工艺分析，冲压筹划切实事实上定，工艺运算，模板及重要零件设计，模具装配等问题。本设计的内容是确信复合模内型和构造情势以及工艺性，绘制模具总图和非标准件零件图。关键词：冷冲压；冲裁；落料目次媒介

11设计课题及设计义务书21.1设计课题

21.2设计义务书32工艺筹划分析及确信

32.1零件的工艺分析

32.2工艺筹划切实事实上定

32.3排样切实事实上定43工艺设计与运算63.1冲压力与压力中间的运算63.2工作零件刃口尺寸运算

73.3工作零件构造设计与其他模具构造零件83.4冲压设备的选用

10申谢

11参考文献12媒介跟着科学技巧的成长须要，模具已成为现代化弗成缺乏的工艺设备，模具设计是模具专业一个最重要的教授教化环节,是一门实践性专门强的学科，是我们对所学常识的综合应用，经由过程对专业常识的综合应用，使学生对模具从设计到制造的过程有了一个全然的明白得和熟悉，为今后的工作及进一步进修深造打下了坚实的差不多。卒业设计的重要目标有两个：一是让学生操纵查阅查材料手册的才能，能够或许闇练的应用工程软件进行模具设计。二是操纵模具设计方法和步调,明白得模具的加工工艺过程。本文是连接板落料、冲孔复合模设计说明书，结合模具的设计，广泛听取各位人士的看法，经由多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化，标准化和合理性，本人经由过程查阅多方面的材料文献，力争内容简单扼要，文字顺通，层次分明，阐述充分。文中附有须要的插图和数据说明。1设计课题及设计义务书1．1设计课题连接板落料、冲孔复合模1.1.1课题来源与系部相干人员及指导教师商量，设计一套连接板复合模。1.1.2课题研究的目标与全然要求(1)目标①用本专业所学课程的理论和临盆实际常识，进行一项冷冲模设计的实际练习，从而培养和进步学生自力工作的才能。②扩充“冷冲模设计”课程所学内容，操纵冷冲压模具设计的方法和步调。③操纵冷冲压模具设计的全然常识。如运算、画图、查阅设计材料和手册，熟悉标准和规范等。(2)全然要求①达到课题研究的目标所提的要求。②以临盆者的身份来设计模具，为求所设计模具合适在地点设备前提下临盆，即要综合临盆实际，又要知足临盆要求，更要进步临盆效力和经济效益。1.2设计义务书本设计为连接板落料、冲孔复合模具，设计工件如图1.1所示：图1.1技巧要求：1.零件名称：连接板2.临盆批量：大年夜批3.材料：A34材料厚度：t=1.6mm2工艺筹划分析及确信2.1零件的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一样来讲，在知足工件应用要求的前提下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，不然，该件的工艺性就差。因此工艺性的短长是相对的，它直截了当收到工厂的冲压技巧水平和设备前提等身分的阻碍。以上要求是确信冲压件的构造，外形，尺寸等是确信冲裁件工艺实应性的重要身分。依照这一要求对该零件进行工艺分析如下：1材料:该冲裁材料为A3钢是通俗碳素钢,具有优胜的可冲压性。2零件构造：该冲裁件构造简单，比较合适冲裁。3尺寸精度：只有孔心距精度要求较高故采取IT11级，其余均采取14级。2.2工艺筹划切实事实上定确信筹划确实是确信冲压件的工艺路线，重要包含冲压工序数，工序的组合温柔序等。确信合理的冲裁工艺筹划，应进行周全的工艺分析分析与研究，比较其综合的经济技巧后果，选择一个最佳的合理冲压工艺筹划。该零件包含落料、冲孔两个全然工序,能够采取以下3种工艺筹划：(1)先落料，后冲孔，采取单工序模临盆。(2)落料-冲孔复合冲压，采取复合模临盆。(3)冲孔-落料连续冲压，采取级进模临盆。筹划（1）模具构造简单，但须要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，临盆效力低，难以知足大年夜批量的临盆要求。筹划（2）和筹划（3）关于该零件都能够采取，但因为孔心距尺寸精度要求高，为更好地包管尺寸精度，最后确信用复合冲裁的方法进行临盆。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大年夜于最小壁厚，为便于操作，因此采取倒装复合模构造及弹性卸料方法。2.3排样切实事实上定在冲压临盆中，节约金属和削减废料具有专门重要的意义，专门是在大年夜批量临盆中，较好地确信冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效方法之一。2.3.1冲裁件的排样排样是指冲件在条料、带料或板料上安排的方法。冲件的合理安排（即材料的经济应用），与冲件的外形有专门大年夜关系。依照不合几何外形的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而依照排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。推敲到该制件的临盆纲领与加工前提，采取条料加工有余料的排样。排样图见右图2.1：图2.12.3.2材料应用率衡量材料经济应用的指标是材料应用率。一个进距内的材料应用率为η=

（2.1）式中：A——冲裁件面积（包含冲出小孔在内）（mm2）；B——条料宽度（mm）；H——进距（mm）.η==3342/4410=75.8%一张板料上总的材料应用率η∑为：η∑=式中：

N——张条料上的冲件总数量；L——板料长度（mm）；B——板料宽度（mm）；A——冲裁件面积（mm2）；查板材标准.选600mmx2000mm的钢材,每张钢板可剪裁为5张条料(5mmx2000mm),每张条料可冲47个工件:η∑==65.4%2.3.3搭边排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的感化是补偿定位误差，包管冲出合格的冲件，以及包管条料有必定刚度，便于送料。搭边数值取决于以下身分：（1）工件的尺寸和外形。（2）材料的硬度和厚度。（3）排样的情势（直排、斜排、对排等）。（4）条料的送料方法（是否有侧压板）。（5）挡料装配的情势（包含挡料销、导料销和定距侧刃等的情势）。搭边值一样是由体会再经由简单运算确信的。查表2—得搭边值：a=2.5mm，a1=2mm，故取搭边值为：a=2.5mm，a1=2mm。3工艺设计与运算3.1冲压力与压力中间的运算3.1.1冲裁方法与冲压力的运算：当一次冲裁完成今后，为了能够或许顺利地进行下一次冲裁，必须合时的解决出件、卸料及清除废料等问题。拔取的冲裁方法不应时，出件、卸料及清除废料的情势也就不合。是以冲裁方法将直截了当决定冲裁模的构造情势，并阻碍冲裁件的质量。3.1.2冲裁力的运算运算冲裁力的目标是为了确信压力机的额定压力，是以要运算最大年夜冲裁力。则冲裁力可按下式运算：F=Aτ

(3.1)式中：A为剪割断面面积，τ为板料的抗剪强度。推敲到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学机能的变更、板料厚度的误差等身分的阻碍，可取安稳系数为1.3，因此在临盆中冲裁力便可按下式运算：F=1.3LTτ

（3.2）式中：L——冲裁轮廓的总长度(mm);T——板料厚度(mm);τ——板料的抗剪强度(MPa)。经查材料取τ=450，τ按非退火A3钢板运算将响应数据代入，得冲裁力为：落料F=1.3×(2×3.14×20+60×2)×1.6×450=330KN冲孔F1=1.3×2×3.14×10×2×1.6×450=117.6KN3.1.3卸料力、推件力的运算因为阻碍卸料力、推件力的身分专门多，无法精确运算。在临盆中均采取下列体会公式运算：FQ1=K1F

(N)

（3.3）FQ2=K2nF

(N)

（3.4）式中：FQ1、FQ2——分别为卸料力、推件力；K1、K2——分别为卸料力系数、推件力系数，其值见表3.1n——同时卡在凹模孔内的工件或废料数，F——冲裁力（N），按式（3.1）运算。表3.1卸料力、推件力系数表材料种类板料厚度/mmK1K2钢~0.10.06~0.090.1>0.1~0.50.045~0.070.065>0.5~2.50.025~0.060.050>2.5~6.50.02~0.050.045>6.50.15~0.040.025查表3.1得K1=0.05

K2=0.05。代入公式得：卸料力FQ1=K1F=330×0.05=16.5KN推件力FQ2=K2nF=2×0.05×117.6=11.76KN3.1.4总冲裁力的运算依照工件的要求已及对模具的要求，故选总冲压力为：F总=330+117.6+16.5+11.76=475.86KN3.1.5压力中间的运算该零件是对称的，因此压力中间在该零件的几何中间。3.2工作零件刃口尺寸运算落料部分以落料凹模为基准运算，落料凸模按间隙值设备。冲孔部分以冲孔凸模为基准运算，冲孔凹模按间隙值配制。既已落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。具体刃口尺寸运算见下表：全然尺寸及分类冲裁间隙磨损系数运算公式制造公差运算成果落料凹模工件公差为IT14级,故X=0.5冲孔凸模同上同上同上孔心距同上X=0.753.3工作零件构造设计与其他模具构造零件3.3.1凹模尺寸凹模厚度

H=Kb(≥15mm)=0.26×100=26mm个中K查表3.2，应用插值法得K=0.26。凹模边沿壁厚

C≥(1.5-2)HC=(1.5-2)×26=(39-52),实取C=50mm凹模边长

L=b+2C=100+2×50=200mm查标准JB/T6743.1-94；凹模宽160mm。是以确信凹模外形尺寸为200×160×26mm，将凹模板做成薄型情势并加空心垫板后实际凹模尺寸为200×160×20mm。表3.2凹模厚度系数Ktb12≤500.350.42＞50-1000.220.283.3.2凸凹模尺寸凸凹模长度：L=h1+h2+h=20+20+16.6=56.6mm个中h1：凸凹模固定板厚度；h2：卸料板厚度h：增长高度（包含凸凹模进入凹模的深度，弹性元件安装高度）。3.3.3冲孔凸模尺寸冲孔凸模尺寸：L凸=h1+h2+h3=20+10+20=50mm式中：h1——凸模固定板厚度，h2——空心垫板厚度，h3——凹模板厚度。3.3.4其他模具构造零件依照凹模零件尺寸，结合倒装式复合模构造特点，查JB/T2885.1-94，确信其他模具构造零件，如下表所示：序号名称长×宽×厚材料数量1上垫板200×160×8T8A12凸模固定板200×160×204513空心垫板200×160×104514卸料板200×160×204515凸凹模固定板200×160×204516下垫板200×160×8T8A1依照模具零件构造尺寸,结合倒装式复合模构造特点，查JB/T2855.5-94拔取后侧导柱200×160标准模架一副。3.3.5典范零件加工工艺筹划如下以凹模板的加工为例，典范零件的加工工艺为：备料——热处理——磨平面——钳工——磨平面——热处理——线切割。工艺过程如表3.3。表3.3凹模板加工工艺序号工序名称工序的重要内容1备料依照图纸下合适的毛胚料2热处理退火3磨平面铣(刨)六平面4钳工划线、打螺纹孔、销钉孔和穿丝孔5磨平面光高低平面至图纸要求6热处理淬火、回火达到硬度要求7线切割线割内型,包管间隙达到要求3.4冲压设备的选用压力机对模具寿命的阻碍也不容被忽视。压力机在不加载状况下的精度称为静精度，加载状况下的精度称为动精度。当压力机的动精度不行时，就等于用精度不行的压力机进行冲压加工。因为测量动精度专门困难，今朝还没有压力灵活精度的标准，临盆厂家也只包管压力机的静精度。是以压力机的动精度一样只能依照其静精度的短长、框架构造情势和尺寸以及对压力机临盆厂家的信任程度来揣摸。依照总的冲裁力、模具闭合高度、冲床工作台面尺寸等,故选压力机型号为J23----63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其技巧规格如下:公称压力：

630KN滑块行程:

150mm滑块行程次数:

50次/分最大年夜的封闭高度为:

360mm连杆调剂长度:

80mm工作台尺寸前后:

前后480mm阁下710mm申谢本文是在论文指导师长教师精心指导和大年夜力支撑下完成的。师长教师以其严谨求实的治学立场、高度的敬业精力、谨小慎微、孜孜以求的工作风格和大年夜胆立异的朝长进步精力对我产生重要阻碍。在此次卒业设计过程中我也学到了专门多有关设计方面的常识，对其近况和今后成长趋势有了专门大年夜的明白得。经由过程此次模具设计，本人在多方面才能都获得了进步。经由过程此次卒业设计，综合应用了本专业所学课程的理论常识和结合临盆实际常识进行一次冷冲压模具设计，经由过程实际设计从而培养和进步了本身的自力工作才能，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，操纵冷冲压