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轴承
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轴承盖冲压模具设计-级进模含3张CAD图,轴承,冲压,模具设计,级进模含,CAD
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轴承盖冲压模具设计一、设计任务与要求：设计任务：根据指导老师分配的具体零件图，进行相应的模具设计，完成相应的设计内容和任务，争取设计出高效、省力、经济合理、合格证质量的模具，达到优化设计的目的使自己得到充分锻炼。2.设计要求：根据所选设计零件模具，绘制正规模具装配图一张，其中包括主视图、俯视图、排样图、零件图、技术要求及明细栏等；绘制非标准模具零件图两张，标注公差与配合；编写设计计算说明书一份，不得少于10页，说明书应该包括规定的所有内容和计算，图文并茂，规格统一；课程设计期间应全力以赴，认真对待，按时完成所规定的各项设计任务。零件简图：如图1所示名称：轴承盖生产批量：大批量材料：Q235钢材料厚度：3mm图1 轴承盖零件图二、冲压件的工艺分析：结构与尺寸：本课程设计零件较简单，形状对称，尺寸适中，根据冲裁件的一般工艺性逐一分析，该零件最小孔径为4.508t=2.4，孔与孔的距离也均分别大于t和1.5t，综上所述，该零件符合冲裁各基本结构工艺的要求，适宜于冲裁加工。精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为： 、 、 材料：Q235钢，查相关资料，对于未退火的带料，抗剪强度：=350MPa，断后伸长率1025，此材料冲裁加工性良好，有较高的弹性和良好的塑性。综合以上分析，该零件工艺性良好，可用于冲裁加工。 三、工艺方案的制定及分析比较：本轴承盖零件冲裁生产包括落料与冲孔两个基本工序，可以采用的冲裁工艺方案有单工序模冲裁、复合冲裁模冲裁和级进模冲裁三种，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.2mm。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。方案一：采用单工序模冲裁加工。单工序模的特点是冲裁效率很低，工序组合程度也较低，不便于于操作及控制生产产量。方案二：采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案三：采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较 小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一、方案二及方案三，对于所给零件，由于三个小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证；轴承盖的生产批量为大批量生产，如果用单工序模冲裁零件，则生产难以保证；所以根据零件性质决定采用级进模加工。四、模具设计计算：排样、计算条料宽度及确定步距：采用单排方案，如图2所示。图2 排样图由相关表格确定搭边值。根据零件形状两制件间取搭边值b=3.5mm，侧边取搭边值a=4mm。则 步距： ADb583.561.5 mm 条料宽度： 查表得：=0.6由零件图算得一个零件的面积为，一个步距内冲一件，一个步距内所需坯料面积：S061.566.64096mm2，因此，材料利用率为： 2计算冲压力该模具采用钢性卸料和下出料方式1） 落料力查表得 350MPa P落KLt 1.3583350 248594 N 2） 冲孔力中心孔：P孔1 KLt 1.3223350 94295 N 3个小孔： P孔2KLt 1.3（4.53）3350 57863 N 3） 冲裁时的推件力查表得 K推0.045取表得，序号1的凹模刃口形式，h=6mm，则个故 P推落 nK推P落 20.045248594 22374 NP推孔1 nK推P孔1 20.04594295 8487 NP推孔2 nK推P孔2 20.04557863 5208 N为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把四个冲孔凸模设计成阶梯凸模如图3所示。 图3 冲孔凸模则最大冲压力：P总 P落P孔1P推落P推孔1 24859494295223748487 373750 N3确定模具压力中心如图4所示，根据图形分析，因为工件图形对称，故落料时F落的压力中心在上O1；冲孔时F孔1、F孔2的压力中心在O2上。图4 压力中心的计算设冲模压力中心离O1点的距离为X，根据力矩平衡原理得： P落X （61.5X）（P孔1P孔2）即： 248594 X （61.5X）（9429557863）由此算得 X 23.35mm4冲模刃口尺寸及公差的计算1）冲孔部分对冲孔22和4.5 ，采用凸、凹模分开的加工方法。由相关数据表查得 Zmin0.460mm ，Zmax0.640mmZmaxZmin0.6400.4600.180mm由表查得对冲22孔时： p0.020mm ，d0.025mm pd0.045mm对冲4.5孔时： ， 故满足 条件查表得 ，则冲22孔部分： 冲4.5孔部分：尺寸极限偏差转化为 2）落料部分对外轮廓的落料，采用配合加工方法当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸。经查公差表，落料零件的尺寸公差为： 查表得 则： 该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值。5确定各主要零件结构尺寸1）凹模外形尺寸的确定凹模厚度H的确定： 取总压力 工件长 b58 mm凹模宽度Bd的确定： 取 步距 工件宽 2）凸模长度Lp的确定凸模长度计算为其中初定： 导尺厚 卸料板厚 凸模固定板厚 凸模修磨量 则： 先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力P总373750 N；最大闭合高度应大于冲模闭合高度5 mm；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可称用J23-63开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。双柱可倾压力机J23-63参数如下： 公称压力：630 KN 滑块行程：120 mm 最大闭合高度：360 mm 连杆调节量：80 mm 垫板厚度：90 mm工作台尺寸（前后左右）：710480 模柄尺寸（直径深度）：5050 最大倾斜角度：30五. 设计并绘制总图、选取标准件 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。绘制总图。如图5所示，单排孔落料连续模。按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内，并将各零件标出统一代号。图5 单排冲孔落料连续模1-下模座 2-初始挡料销 3-挡料销 4-螺钉 5-导柱 6-导套 7-模柄 8、19-圆柱销 9、18-内六角螺钉 10-上模座 11-垫板 12-凸模固定板 13-卸料板与导料板一体 14-凹模 15-条料 16-托料板 17-螺钉 20、21-冲孔凸模 22-导正销 23-落料凸模表1 零件明细表序 号名 称数 量材 料热处理标准件代号1下模座1HT200HRC2832GB/T2855.62初始挡料销145HRC40453挡料销145HRC40454螺钉145HRC40455导柱120HRC5660GB/T2861.16导套1T8AHRC5055GB/T2861.67模柄1Q235AHRC43488圆柱销12n6100245HRC4045GB/T119.1-20009内六角螺钉M1270845HRC404510上模座1HT200HRC2832GB/T2855.511垫板1T8AHRC525512凸模固定板1Q235AHRC434813卸料板与导料板一体1Q235AHRC434814凹模1Cr12HRC606215条料16托料板12017螺钉245HRC404518内六角螺钉M1270845HRC404519圆柱销12n6100245HRC404520冲孔凸模1Cr12HRC606221冲孔凸模1Cr12HRC606222导正销1T10AHRC606223落料凸模1Cr12HRC6062部分零件尺寸： 上模座： 下模座：导柱： 导套： 垫板：凸模固定板：凹模：卸料板：六. 绘制非标准零件图本次设计所涉及的凸模、凹模、凸模固定板和卸料板零件图样见图6至图10。 图6 落料凸模图7 冲孔凸模 图8 凹模图9 凸模固定板图10 卸料板七、模具制造装配要点：凹模板、导料板是需要淬火零件，凹模板加工后，在线切割和淬硬以前，在模架的下模板上进行装配。在凹模上划出各个形孔和圆孔的线，并根据计算数据划出压力中心线，使压力中心线与下模座的中心线对正。钻、攻螺孔将下模板、凹模板、导料板进行装配，校正导料板间距后，钻铰销钉孔，将上述三板固定。钻孔安装承料板及其余零部件。然后将下模全部拆开，将凹模板和导料板热处理淬硬（凹模钻穿丝孔）后进行线切割加工，用平面磨床磨平后重装装配。固定在上模板的上模部分，各凸模和凸模垫板都应淬硬，装配前将凸模淬硬并完成全部加工，垫板装配前不淬硬。装配时，将凸模和凸模固定板通过铆接方式固定，在垫板上钻孔，将外形固定在垫板上，再与卸料板穿在一起。凸、凹模间隙为0.115mm，在凹模型孔中垫上适当厚度的硬纸片，以确定间隙。将已组装在一体的凸模固定板、凸模、卸料板、垫板一同，并使凸模插入凹模孔中，将上模板通过导柱、导套与下模板装在一起。透过上模板钻、攻螺孔，使上模板、垫板、凸模固定板固定。检查无误后，钻、铰销钉孔，打入销钉，再钻、攻螺孔，安装卸料螺钉，上模全部拆开，将垫板淬硬磨平，安装橡胶板，再次装配上模，完成模具装配。另外，在装配过程上，还应尽量保证模具装配的精度要求，满足相关的技术要求，提高装配质量，缩短模具生产的制造周期，降低模具的生产成本。八、模具零件加工工艺过程：在模具生产过程中，除了正确进行模具结构设计外，还必须要有较为先进、省时、经济的模具制造技术和加工工艺作为保证，为此，制定模具零件的加工工艺过程就显得更为重要，下面，重点就模具一些主要零件的加工工艺过程进行分析和阐述：表2 凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容使用设备1备料将毛坏锻成260mm15035mm方形2热处理退火3铣铣六面，留单边磨量厚度0.30.5mm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钳工划各型孔、螺钉孔、销钉孔位置线、划漏料孔轮廓线6铣铣漏料孔在到要求铣床7钳工钻、攻4-M8，钻、铰，在各型孔处钻穿丝孔钻床8热处理淬火、回火，保证6062HRC9平磨磨平面、侧基面平面磨床10线切割按图样线切割各型孔，留少许单边研量线切割机床11钳工研光各个型孔达到要求表3 凸模固定板加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料热处理将毛坯锻成260mm150030mm，退火2铣铣六面，厚度留单边磨量0.30.5mm铣床3平磨磨厚度到尺寸，磨两侧基面保证相互垂直平面磨床4钳工划出各型孔、螺孔、销孔位置线5钳工钻、攻螺孔，钻、铰销钉孔，在安装型孔处钻穿丝孔6线切割按图样切割各安装孔达到要求线切割机床7钳工在安装孔处倒角145表4 落料凸模加工工艺过程工序号工序名称工序内容使用设备1备料将毛坏锻成60mm100mm40mm2热处理退火3铣铣六面，留单边磨量厚度0.30.5mm铣床4平磨磨六面，保证各面相互垂直，上下面到上限尺寸，侧面留单边余量0.20.3mm平面磨床5钳工划R18线及刃口轮廓线6铣按所划线铣R18及刃口轮廓，留单边余量0.20.3mm铣床7钳工用已加工好的凹模压印痕8仿刨按印痕仿刨型面，间隙留在凸模上，并留研量0.010.015mm仿形刨床9热处理淬火、回火，保证5862HRC10平磨磨上、下面见光，磨大圆达技术要求平面磨床11成型磨削磨R18，保证相关圆弧处光滑过渡连接，保证长度成型磨床12钳工研光刃口型面，保证配合间隙达到技术要求13检验九、致谢通过本次课程设计，获得实践动手能力而一个重要的实践性一次综合性实践。在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在冲压工艺与冲压模具设计技术方面得到全面提高，进而培养了综合设计能力，掌握了冲压模具设计的方法和步骤，使我掌握了冲压模具设计的基本技能，具有查阅和运用标准资料、手册等有关技术资料的能力。为今后的学习工作打下坚实的基础。本次课程设计得到了很多老师、同学的大力支持与热心帮助，在此，我衷心地向你们道一声：你们辛苦了！本课题是在我的导师的悉心指导下完成的。他那严肃的科学态度、严谨的治学精神、精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。在设计过程中张老师始终给予我悉心指导和不懈支持，还多次组织我们进行课题辅导，在此谨向张老师致以诚挚的谢意！这次设计我深知有很多不足
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