【过滤器外壳冲压工艺规程编及模具设计16000字（论文）】

[4]。3、垫板及采用：垫板起到分散凸模传递的压力的作用。垫板的结构尺寸与凸模固定板一致，凸模与上模板接触面上的压力需要保持在一定的压力之下，如果超过模具材料的许用压力，则采用垫板可以起到减小由上模板传递来的压力的作用，且厚度在3～10mm间取值。落料时承受压力大小的情况分析：式中F冲——冲裁力，mm；A——冲裁面积，mm2。则=≈2.1MPa对于本模具，由于传递的应力小，因此不需要垫板，但是为了提高模具的使用寿命，并减少冲击力对模具的损坏，考虑增加垫板，依据经验值取其厚度为5mm，材料可选45钢或者选用T7A。2.6模具总体设计以上数据是通过查阅资料，按照规定的经验数据计算确定的，在绘制符合生产该零件的总装配图时，应尽量选取标准件，为了便于模具分析，绘制零件图时可以灵活调整。根据凹模周界尺寸D0×H=227mm×18mm，查阅参考文献[6]表5-68，选用315mm×315mm滑动导向模架的对角导柱标准模架一副（如表2-3所示）：GB/T2851.1-199063mm×50mm～500mm×500mm，纵向送料。其尺寸参数见下表。表2-3对角导柱标准模架基本尺寸凹模周界（mm）闭合高度H（mm）零件件号、名称及标准编号123456上模座GB/T2855.1下模座GB/T2855.2导柱GB/T2861.1导套GB/T2861.6数量LB最大最小111111规格（mm）315315280245315×315×50315×315×6045×29050×29045×125×5550×125×552.7确定主要零部件的尺寸及简图手动进给模具，落料模具有较大的切割面积。凹模用螺钉和圆柱销直接固定在上部模板，并用固定板固定，凸模通过螺钉和圆柱销直接固定在下部模板上。2.7.1凸模根据前面计算的凸模刃口尺寸可知凸模直径为106，同时为了防止拉深工件时被凹模内空气压缩而使得过滤器外壳紧箍在凸模上，凸模上设置出气孔，有利于取出工件，查参考文献[4]表4-32得出气孔直径，其简图如图2.9所示。图2.9凸模结构、尺寸示意图2.7.2凹模垫块根据配合间隙及参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.10所示。图2.10凹模垫块结构、尺寸示意图2.7.3凸凹模根据配合间隙及制件尺寸，参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.11所示：图2.11凸凹模结构、尺寸示意图2.7.4落料凹模根据配合间隙及参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.12所示。图2.12落料凹模结构、尺寸示意图2.7.5压边圈压边圈的设计结构及尺寸如图2.13所示。图2.13压边圈结构、尺寸示意图2.7.6卸料板卸料板的设计结构及尺寸如图2.14所示。图图2.14卸料板结构、尺寸示意图2.7.7凹模固定板根据配合间隙及参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.15所示。图2.15凹模固定板结构、尺寸示意图2.7.8凸模固定板根据配合间隙及参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.16所示。图2.16凸模固定板结构、尺寸示意图2.7.9冲孔凸模根据配合间隙及参考本模具结构，设计其结构及尺寸如图2.17所示。图2.17冲孔凸模结构、尺寸示意图2.7.10模柄模柄尺寸由参考文献[6]表5-86查得，其具体结构及尺寸如图2.18所示，考虑到本模具的具体结构，由于模柄需为凹模垫块提供拉深时的压形力，所以选用较大尺寸。图2.18模柄结构及尺寸示意图2.7.11卸料弹簧的选用及计算圆柱螺旋形压缩弹簧的选用计算方法：①计算每根弹簧所要承担的力，此力即弹簧在预压缩时的预压力。如果预压力用于卸料，则将计算的卸料力平分给每个弹簧，即。②根据预压力和模具的结构尺寸，选用弹簧的规格，应使选用弹簧的最大工作负荷大于每个弹簧所平分的力，即P1＞P预/n。③计算选用弹簧的自由长度H，根据弹簧压力与其压缩量成正比的特性：式中——弹簧在预压力下的预压缩量，mm；——弹簧最大允许压缩量，应使其中——弹簧的工作行程，冲裁时取材料厚度加1mm，顶出、压边按实际结构计算；——凸模的总修模量，一般取4～6mm。弹簧的工作有效圈数n：式中——在最大工作负荷下作用下，弹簧每圈的压缩量。弹簧总圈数弹簧的自由长度式中t——弹簧节距，mm；d——弹簧钢丝直径，mm。根据设计的模具结构，使用1根弹簧即可完成卸料，则弹簧承受的压力为：N。查找参考文献[6]表B-3，选用最大工作负荷为4500N的弹簧，其基本参数为：外径D=80mm，钢丝直径d=12mm，节距t=20mm，选取弹簧在自由状态的高度为320mm系列，在最大压力下弹簧的高度为216mm。2.8选择压力机选用开式双柱可倾压力机：J23-25公称压力：250KN滑块行程：65mm最大闭合高度：360mm最小闭合高度：180mm工作台尺寸（前后×左右）：370mm×560mm垫板尺寸（厚度×孔径）：50mm×200mm模柄孔尺寸（直径×深度）：50mm×70mm最大倾斜角度：30°2.9校核模具装配高度上模座：L×B×H=315mm×315mm×50mm下模座：L×B×H=315mm×315mm×60mm导柱：d×l=45mm×330mm，50mm×330mm导套：d×l×D=45mm×125mm×53mm，50mm×125mm×53mm垫板：5mm凸模固定板厚度：20mm凹模固定板：20mm合模后凹模固定板与卸料板间的安全距离：15mm卸料板厚度：20mm落料凹模厚度：105mm模具闭合高度H总=50mm+5mm+20mm+15mm+20mm+2mm+105mm+20mm+60mm=297mm由参考文献[6]可查得模具装配高度校核公式为：式中——压力机的最大闭合高度，mm；——压力机的最小闭合高度，mm。则=360-5=355mm=180+10=190mm则由以上计算可以看出模具的高度是符合模具设计要求的。2.10绘制模具装配图图2.19模具装配图经过前面不休的计算以及分析，最终利用三维绘图软件Creo5.0绘制出符合生产要求的模具三维图，利用Creo5.0绘制二维装配图，如图2.19所示。该模具的连接采用标准内六角螺钉和销钉连接，所要用到的螺钉有M6、M8和M16的螺钉，销钉采用标准件，由参考文献[6]附录C查得。模具零件清单如表2-1所示。表2-1模具零件清单序号零件名称数量规格（mm）1上模座1315×315×502垫板1315×315×53凹模固定板1315×315×204凹模垫块1104×525卸料板1315×315×206挡料销14×117凸凹模1104×140.48导套245×125×5550×125×559导柱245×33050×33010落料凹模1315×315×10511凸模固定板1315×315×2012下模座1315×315×6013打料杆11516514模柄162×91续表2-1模具零件清单序号零件名称数量规格（mm）15圆柱内六角螺钉4M6×3016圆柱内六角螺钉4M8×7017推料杆48×7018冲孔凸模18×4019冲压件1110×7020凸模1110×12221圆柱内六角螺钉4M16×14022压边圈1187×2023顶料杆410×19024空心螺杆130×15×48025顶板1200×1526圆柱内六角螺钉4M6×2027弹簧上垫板1200×1528弹簧180×12×32029弹簧下垫板1200×1530螺母1M30该模具的工作原理为：本模具是带有弹顶器装置的落料、拉深、冲孔、成形复合模。当模具开启时，条料送进至模具工作部位，在压力机的作用下，毛坯用件5、6定位，上模下行，件7、10落料后，件7、20进行拉深，最后件18、20进行冲孔，同时件4、20进行成形，件22同时用于压边和卸料，下模上行，完成下模出件，上模出件采用刚性推件装置，由件13、17完成，废料通过件23漏落在压力机工作台下，件23、24下接弹顶器，通过弹顶器将已成形的工件利用件23推出，至此，完成复合模的所有工序。2.11模具零件材料的选用根据参考文献[6]表7-20进行选用各工作部分零件的材料。选用结果如表2-5所示：表2-5工作零件和结构材料的选用零件名称选用材料标准号热处理／HRC上、下模座HT200GB/T9439-1988模柄Q235GB/T700-2006导柱20GB/T699-1999渗碳58～62导套20GB/T699-1999渗碳58～62凸、凹模固定板Q235GB/T700-1999卸料板Q235GB/T700-2006垫板45GB/T699-200643～48挡料销45GB/T699-2006头部43～48螺钉45GB/T699-199943～48销钉45GB/T699-199943～48推杆、顶杆45GB/T699-199943～48顶板45GB/T699-199943～48压边圈T8AGB/T1298-198654～58螺母、垫圈Q235GB/T700-2006续表2-5工作零件和结构材料的选用零件名称选用材料标准号热处理/HRC弹簧65MnGB/T1222-198444～50凸模Cr12MoVGB/T1299-199958～62凸凹模Cr12MoVGB/T1299-199960～64凹模垫块Cr12MoVGB/T1299-199960～64落料凹模CrWMnGB/T1299-199960～64

3编制模具工作零件的加工工艺卡片在常见的标准冷冲模模架中，虽然模架的结构有着千壤之别，但它们的主要部件都是扁平零件，例如上下模座，主要是加工平面和孔系，在工艺加工过程中，大平面的加工也会成会难点，这就有必要在加工上下模座的同时加工出一定的小凹槽，进而降低大平面的平面度；而模架中的导套、导套是机械零件中比比皆是的套类和轴类零件，加工此类零件时，应注意它的同轴度，以及内外圆柱表面的加工；凸模类零件的加工，一般对于外形的加工要求极为重要，凸模表面加工精度要求及技术要求较高，并具有较高的形位精度，偶尔对凸模有强度要求时，凸模的各个连接部分应使用圆弧过渡，在过滤器外壳的拉深过程中，对于强度的要求不是太高，因此不需要考虑该问题；凹模一般属于内形加工，不易加工，对于过滤器外壳来说，凹模的内形带有倒角这一特殊工艺。因而经过分析计算，绘制出模具中非标准件的零件加工图，并编制符合每一个非标准件的加工工艺卡片。3.1凸模的加工工艺过程凸模的零件图如图3.1所示：图3.1凸模零件图凸模的加工工艺过程如表3-1所示。材料：Cr12MoV表3-1凸模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成135mm×145mm2热处理退火3车外圆车外圆达配合尺寸车床4车工作尺寸车工作尺寸达要求，留单边磨量0.2mm～0.3mm车床5磨削磨外圆达粗糙度要求外圆磨床6钳工划线划凹坑尺寸线及孔位置尺寸线7钳工铣20mm×12mm凹坑铣床8钳工钻15孔，钻铰8孔钻床9热处理淬火，回火，保证HRC58～6210钳工研磨各配合表面达要求11检验3.2凹模垫块的加工工艺过程凹模垫块的零件图如图3.2所示：图3.2凹模垫块零件图凹模垫块的加工工艺过程如表3-2所示。材料：Cr12MoV

表3-2凹模垫块加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成145mm×70mm2热处理退火3车外圆车外圆达配合尺寸车床4车工作尺寸车工作尺寸达要求，留单边磨量0.2mm～0.3mm车床5磨削磨外圆达粗糙度要求外圆磨床6钳工划线划顶面外形轮廓尺寸线及孔位置尺寸线7钳工铣顶面形状达尺寸要求铣床8钳工钻8孔钻床9热处理淬火，回火，保证HRC60～6410钳工研磨各配合表面达要求11检验3.3凸凹模的加工工艺过程凸凹模的零件图如图3.3所示：图3.3凸凹模零件图凸凹模的加工工艺过程如表3-3所示。材料：Cr12MoV表3-3凸凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成235mm×160mm2热处理退火3车外圆车外圆达配合尺寸车床4车工作尺寸车工作尺寸达要求车床5磨削磨外圆达粗糙度要求外圆磨床6钳工划线划刃口轮廓尺寸线7铣铣型孔达尺寸要求铣床8磨削磨型孔达粗糙度要求内圆磨床9热处理淬火，回火，保证HRC60～6410钳工研光各型孔达要求11钳工磨各配合表面达要求12检验3.4落料凹模的加工工艺过程落料凹模的零件图如图3.4所示：图3.4落料凹模零件图落料凹模的加工工艺过程如表3-4所示。材料：CrWMn

表3-4落料凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成340mm×340mm×130mm2热处理退火3铣数控成形铣六面，厚度留单边磨量0.2mm～0.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证相互垂直平面磨床5钳工划线划刃口轮廓尺寸线及各螺孔、销孔位置尺寸线6铣铣漏料孔达尺寸要求铣床7钳工钻4×16孔，钻铰4孔钻床8磨削磨漏料孔达粗糙度要求內圆磨床9热处理淬火，回火，保证HRC60～6410钳工研光各型孔达要求11钳工磨各配合表面达要求12检验

结束语在设计过滤器外壳的冲压模具时，根据查阅到的现有资料，分析设计出一副落料、拉深、成形、冲孔这几道工序结合的复合模具，通过查阅到的有关冲压模具设计的研究生论文，再次结合课题要求，充分利用资料上的模具设计知识，通过设计本套模具及绘图使我在设计整套模具、绘制二维图及对CAD、Creo5.0等专业软件的运用上都有了莫大的提高。通过两个多月的努力和认真投入，完成了以下工作：对于冲压模具的发展现状和发展趋势有了更深一步的了解；完成了过滤器外壳的冲压工艺分析；完成了过滤器外壳的零件图和装配图；编写了模具零件的加工工艺卡片；编制了过滤器外壳的冲压工艺规程。在设计过程中总结得出了以下几点体会：1、在设计模具时，应先对课题要求的零件样图或客户提供的产品样图进行工艺和结构上的分析，初步确定制造该工件时需要的模具的结构形式，并大致绘制出模具的结构草图，结合毛坯尺寸及材料利用率来完善相关模具结构。2、结合材料经济性、模具寿命等各方面因素，再根据模具材料选用原则来确定各个工作零件的所需材料，尽量做到经济适用，然后确定零件的尺寸，根据确定的尺寸来制定具体的零件加工工艺。3、根据确定的相关尺寸及标准件尺寸绘制零件图及装配图，通过Creo5.0、CAD等专业软件来完成模具的三维造型及装配，并分析产品的性能。完后将相关技术资料交付生产车间进行生产，最后生产出模具产品。4、模具设计的整个过程中应广泛查阅相关资料及参考当前国内外模具行业的信息，积极与