三垫圈复合模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 冲三垫圈复合模设计 学 生： 学 号： 专 业：材料成型及控制工程 班 级： 指导教师： 毕 业 设 计（论 文）说 明 书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题 目 冲 三 垫 圈 复 合 模 学 生 系 别 专 业 班 级 指 导 教 师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 冲三垫圈复合模 系： 系 专业： 班级： 学号： 学生： 指导教师： 接受任务时间 教研室主任 （签名） 系主任 （签名） 1 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容： 生产批量 ：大批量 材料： t=2 要求： （ 1） 要有目录、设计任务书及产品图； 2 指定查阅的主要参考文献及说明 （ 1） 中国模具标准件手册 上海科学普及出版社，1989 （ 2） 冷冲压国家标准 中国标准出版社 ,1989 （ 3） 冷冲压工艺与模具设计 机械工业出版社 ,2002 （ 4） 出版 3进度安排 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 收集参考资料 ,查阅文献 ,完成开题报告 方案设计、工艺计算、结构计 算 毕业设计的图纸和相关毕业论文的撰写 设计说明书的撰写 论文的修改、答辩的准备 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本论文分析比较了用三种垫圈同时冲孔 算了落料力、冲孔力、推件力及顶件力，设计了三种垫圈同时冲孔 关键词： 垫圈；冲压工艺；冲裁力计算；模具结构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of at - of a - 略点 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘要 . . 第 1 章 绪论 . 4 冲压模具在工业生产中的地位 . 错误 !未定义书签。 冲压加工的优势 . 错误 !未定义书签。 冲模的种类与选择 . 4 冷冲压基本工序及所用冲模的主体结构 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 冲裁工艺分析 . 5 产品结构形状分析 . 5 产品精度、粗糙度、断面质量分析 . 错误 !未定义书签。 产品材料分析 . 错误 !未定义书签。 产量 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 产品冲压工艺方案的确定 . 8 第一种方案：采用单工序模逐步加工 . 8 第二种方案：采用复合模加工成形 . 错误 !未定义书签。 第三种方案：采用级进冲裁模加工成形 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 零件冲压工艺计算 . 错误 !未定义书签。 排样方式的设计与选用 . 错误 !未定义书签。 冲压力的计算 . 8 压力中心的计算 . 错误 !未定义书签。 初选压力机 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 模具结构设计 . 9 凸凹模间隙值的确定 . 9 冲孔凸、凹模刃口尺寸、公差计算 . 错误 !未定义书签。 小垫圈凸凹模刃口尺寸、 公差计算 . 错误 !未定义书签。 中垫圈凸凹模刃口尺寸、公差计算 . 错误 !未定义书签。 大垫圈凸凹模刃口尺寸、公差计算 . 错误 !未定义书签。 大垫圈落料凹模刃口 尺寸、公差计算 . 错误 !未定义书签。 第 6 章 模具主要零件结构设计及校核 . 错误 !未定义书签。 模具材料的选用原则 . 错误 !未定义书签。 模具零件技术条件 . 12 冲压模具工作部分设计 . 16 大垫圈落料凹模的结构设计及校核 . 16 小垫圈冲孔凸模的设计及校核 . 错误 !未定义书签。 小垫圈凸凹模的设计 . 错误 !未定义书签。 中垫圈凸凹模的设计 . 18 大垫圈凸凹模的设计 . 19 大垫圈凸凹模固定板的设计及校核 . 19 大垫圈落料凹模固定板的结构设计 . 20 垫板的设计 . 20 压模具工作部分紧固及定位零件的选用 . 错误 !未定义书签。 推件装置的设计 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推件装置类型的选择 . 错误 !未定义书签。 模柄的选用 . 错误 !未定义书 签。 顶杆的选用 . 错误 !未定义书签。 推杆的选用 . 错误 !未定义书签。 推板的选用 . 错误 !未定义书签。 卸料装置的设计 . 错误 !未定义书签。 卸料板的设计 . 错误 !未定义书签。 弹簧的选取及校核 . 错误 !未定义书签。 卸料螺钉的选取 . 错误 !未定义书签。 聚氨酯橡胶弹性卸料装置设计 . 错误 !未定义书签。 模架的选择 . 错误 !未定义书签。 托料装置的设计 . 错误 !未定义书签。 校核压力机 . 错误 !未定义书签。 第 7 章 绘制装配总图及零件图 . 错误 !未定义书签。 第 8 章 结论 . 错误 !未定义书签。 9 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 绪论 冲压是通过模具对板材施加压力或拉力， 使板材塑性成形，有时对板材施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在常温下进行，因此也称为冷冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称之为板材冲压。 1） 28000 90000 件；高速压力机滑块行程次数高达 800 2000次 /班产量可达 360000 900000 件。 2） 操作简便，冲压工易于培训。 3） 冲压件生产成本低。 4） 更适于成批与大量生产，而且生产成本会更低。 5） 由于冲压技术在技术、经济方面有上述巨大优势，故在以金属加工为主的机电与家电产品制造中，都广泛采 用冲压加工技术。冲压生产的三大要素为设备、模具、材料。其中，模具为三者的前提。每一种冲压零件都要至少一套或多套冲模冲制。冲模在各类模具中占 65%以上，其重要性不言而喻。 冲模的种类与选择 按照冲模适用冲压零件生产性质（投产批量大小）、结构繁简及制模费用大小、冲压精度高低，可将冲模大致划分为如下几类： 制造经济的简单冲模。适用于新产品样试与批试，需要单件、小批量生产的冲压零件所用各种简易结构，用新材料与新工艺及简易制模方法制造的经济、简易冲模。其制模工艺简便，制模周期短，造价低，但模具的使用寿命也 低。 万能通用冲模与组合冲模。适用于中小批量、多品种生产低精度冲压零件。万能通用冲模可以一模多用；组合冲模是被有多种工作元件，按需要随时组合成各种冲模，将冲压零件分解成多工序，加工用多套组合模冲制。 普通全钢模。适用于成批与大量生产各类冲压零件。是应用广泛的标准结构与非标准结构的全钢材质普通冲压用冲模。 精冲模。用于各种精冲工艺专用的精冲模具。 大型、特种、高精度与高寿命冲模。适用于大量生产的汽车覆盖件冲模、高精 度硅钢片硬质合金模等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 1 2 按冲压零件生产性质选用冲模类型 冲压零件的类别 冲压零件的 生产性质 单件小批 小批小量 成批、中批 大批 大量 常年大量 数量 /件 大型件(5002500000 中型间(250 500 ) 5000000 小型件(10000000 推荐选用冲模 冲模类型 各种简易冲模，组合冲模 组合冲模、寿命较高的简易冲模、结构简单的敞开式冲模 单工序冲模、导板式冲模、工位不多的简单结 构 连 续模、复合模 多工位连续模、复合模及小型半自动冲模 用多工位连续模、硬质合金及其他高寿命冲模、自动冲模 用多工位连续模、硬质合金及其他高寿命冲模、自动冲模 冲压零件的类别 冲压零件的生产性质 单件小批 小批小量 成批、中批 大批 大量 常年大量 第二章 冲裁工艺分析 品结构形状分析 各种规格的垫圈是各种机械设备中的常用零件，规格多，生产规模大，年产量在数十万件以上。旧工艺采用单只垫圈冲孔 落料复合模，该工艺存 在着材料利用率低，模具及锻压设备数量多，关键的问题是生产率低，从而增加了垫圈的生产成本。为了节省材料及提高生产率，利用套料方法设计一副三种垫圈同时冲孔 落料复合模。该模具在一次冲压行程中同时完成三种垫圈的冲裁工序。这种多件同时冲孔 落料复合工艺的特点是：材料利用率高，复合模数量减少两副，冲压设备台数相应地也减少两台，生产率高，减少工人及车间场地，从而使垫圈的生产成本大大降低。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1 1 零件图 由图 1 1 可知，为了采用套料方法，首先对各种规格垫圈的内径及外径要合理进行选择，即小垫 圈的外径正好是中垫圈的内径，中垫圈的外径也必需正好是大垫圈的内径，只有具备这样的尺寸条件，才能充分发挥材料利用率。大，中，小三种垫圈的形状及尺寸如图所示，满足这样的条件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 产品冲压工艺方案的确定 完成此工件需要落料、冲孔、复合工序，其加工方案分为以下三种。 第一种方案：采用单工序模逐步加工 特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便。但是，单工序模要制造三副 图 42 1000 的板材排样 以这种方式排样，冲裁零件总数为 n=21 11=231； 冲裁面积为 A= 902/4=整张板材的材料利用率为： %100 %10010 0020 00 1231 =排样方案二：纵裁直排。 =由计算可知，横裁直排式排样方法和横裁混合式排样方法的材料利用率最高，均为 但是与横裁直排式排样相比 ，采用横裁混合排样方法的板料面积较大，质量较大，冲压加工时操作不便，还会增大模具面积，因此排样方式选用横裁直排式排样。 冲压力的计算 由于大、中、小三种垫圈在压力机的一次行程中同时进行冲孔 落料复合工序，故冲裁力仅有大垫圈的落料力及大、中、小垫圈的冲孔力，现分别计算如下。 落料力是指落料时材料对凸模的最大抵抗力。落料力的大小，主要与材料的机械性能、厚度及冲件分离的轮廓长度有关。落料直径为 D=90件材料为 ，其机械性能见表 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第五章 模具结构设计 采用三种垫圈同时冲孔 理的模具结构是加工合格制件的关键。因此，根据具体的零件形状、尺寸及 图省略 凸凹模间隙值的确定 根据生产经验可知，凸凹模间隙对制件质量、冲压力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择一个合理的间隙，时剩件的质量较好，所需冲压力较小、模具寿命较高、但分别从质量、精度、冲压力等方面的要求各自确定的合理间隙值并不相同，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，所以间隙在这个范围内，就可以冲压出良好的制件。 按材料性能及板材厚度决定，其间隙值表查得： 大垫圈外径 90料凸模与凹模的双边间隙 满足条件： （ 5 根据表 5得， x=1; 表 5数 x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 材料厚度 t (非 圆 形 圆 形 1 件公差（ 40 63 63 100 100 160 160 250 250 400 400 630 630 1000 1000 1600 ：基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸或最大宽度尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 6 4 垂直度公差（ 基 本 尺 寸 公 差 等 级 5 公 差 值 40 63 63 100 100 160 160 250 ： 80形状和位置公差 未注公差的规定。 表 6 5 模柄圆跳动公差（ 基 本 尺 寸 公 差 等 级 5 公 差 值 40 63 63 100 100 160 160 250 ： 括带柄上模座）零件图上标明的被测部分的最大尺寸； 80形状和位置公差 未注公差的规定。 孔的基本尺寸按 81，公差按 81。经供需双方协议可以改为钻孔。 括通用模座）的非加工表面清理后除漆。 直径不小于或等于 55，在 3度内 为 直径大于 55 5 小圆角应在精磨后用油石修出。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 吻合长度和吻合面积均应在 80%以上。 造模座上的压板台需否，由供需双方协定。 常两者选用相同的直径。螺钉的直径与布置间距可参考表 6钉选用内六角 形为宜。一般设计时，不应少于三个螺钉，拧入被连接件的深度，铸铁为 2d，钢为 销钉设计为 2 个连接件的销钉孔应同时钻、铰，销钉与孔采用 H7/渡配合，孔壁的表面粗糙度应达 m，压入连接件的深度为 形板件的销钉应取对角布置。 表 6 6 螺钉间距（ 凹模厚度 使用螺栓 最小间距 最大间距 13 5 50 13 19 5 70 19 25 0 90 25 32 0 115 32 0 150 表 6钉许用承载能力 螺钉许用承载能力 螺钉直径 不同材料的许用负载 /N 45 235 100 2900 2300 800 5200 4300 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 200 8300 6900 3200 11900 9900 5000 22500 18700 冲压模具工作部分设计 大垫圈落料凹模的结构设计及校核 落料尺寸为 度等级为 件制造公差为 =由第五章计算可得，落料凸模和凹模的加工方法为分开加工，落料凹模刃口尺寸为。虽然刃口形状简单，但是尺寸较大，因此根据表 610A，热处理标准为 58 62 表 6凹模最小壁厚 /形凹模可由冷冲模国家标准或工厂标准件中选用。非标准尺寸的凹模受力状态比买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 较复杂，目前还不能用理论计算方法确定。 凹模外形尺寸有两种计算方法。 方法一：查表 根据冲裁件的最大外形尺寸和料厚，从表 6和壁厚 C。 H=25 系数，考虑板材厚度的影响，表 6 10。查得 K= 表 6数 K 值 b/ 厚 t/ 2 3 3 50 0 100 00 200 200 模高度 H=90=15模壁厚 C=30 凹模强度校核公式如下： )16( 小H 凹模最小厚度（ F 冲裁力（ N）， F=253490N。 因此， 3 H 最小= 534 =方便安装，而且考虑到此模具是以倒装形式安装，将凹模设计为直接用螺钉加上固定板镶嵌固定在上模座上，为了安装方便，所以凹模的高度不能太高，并且其厚度不能过厚，否则会影响装模空间。 综合以上， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 凹模刃口处厚度为 9 复合模的最小壁厚见表： 由于小垫圈凸凹模在频繁冲击状况下工作，因此，零件不仅应具有足够的强度和韧性，还要有高的强度、耐磨性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。所以冲孔凸模采用高铬 合金工具钢 处理硬度为 小垫圈凸凹壁厚为 根据表 6 8可查得，料厚为 2然 此凸凹模壁厚满足要求。 其基本尺寸如下图所示： 中垫圈凸凹模的设计 中垫圈凸凹模的设计与上面的小垫圈凸凹模设计类似，由于中垫圈凸凹模在频繁冲击状况下工作，因此，零件不仅应具有足够的强度和韧性，还要有高的强度、耐磨性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。所以冲孔凸 模采用高铬合金工具钢 处理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 硬度为 中垫圈凸凹壁厚为 根据表 6 8可查得，料厚为 2然 此凸凹模壁厚满足要求。 其具体尺寸设计如下图所示： 大垫圈凸凹模的设计 大垫圈凸凹模的设计与上面的中垫圈凸凹模设计类似，由于大垫圈凸凹模在频繁冲击状况下工作，因此，零件不仅应具有足够的强度和韧性，还要有高的强度、耐磨性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。所以冲 孔凸模采用高铬合金工具钢 处理硬度为 大垫圈凸凹壁厚为 根据表 6 8可查得，料厚为 2然 此凸凹模壁厚满足要求。 其具体尺寸设计如下图所示： 大垫圈凸凹模固定板的设计及校核 根据表 6垫圈凸凹模固定板材料选用 45钢。 取凸凹模固定板厚度为5固凸凹模固定板与凸凹模的配合采用 H7/ 大垫圈凸凹模固定板高度为 25据表 6 6，紧固 螺钉选用 6 枚内六角螺钉 55。 4颗螺钉平均分布在以横截面几何中心为圆心，以 用H7/壁的表面粗糙度应达 m，压入下模座的深度为 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其周身尺寸为 220 大垫圈落料凹模固定板的结构设计 根据表 6垫圈落料凹模固定板材料选用 45钢。 取固定板厚度为0固大垫圈落料凹模固定板安装在大垫圈落料凹模外，其作用是将大垫圈落料凹模固定在上模板上，因此大垫圈落料凹模固定板的设计应结合大垫圈落料凹模的结构特点考虑。 大垫圈落料凹 模固定板的设计高度为 30大垫圈落料凹模采用 H7/ 其周身尺寸为 170 垫板的设计 垫板选用 45 钢，热处理 43 48 垫板的作用是直接承受和分散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，保护模座不被凸模端面压陷。 凸模固定端面对铸铁模座的单位压力不应大于 100钢模座的单位压力不应大于 200则应采用垫板。 当零件的料厚较大而外形尺寸又较小时，冲压中凸模上端面或下端面对模板作用有较大的单位压力，有时可能超过模板的许用抗压应力。此时就应采用垫板。采 用刚性推件装置时，上模板被挖空，也应采用垫板。 垫板淬硬磨平，其厚度与外形尺寸的关系见表 6 6垫板尺寸（ 弹性推件装置在冲裁时能压住制件，冲出的制件质量较高，但是弹性元件的压力有限，当冲裁较厚材料时推件的力量不足或使结构庞大。刚性推件装置不起压料作用，但推件力大。有时也做成弹性、刚性结合的形式，能综合两者的优点。 为了保证大、中、小垫圈推件圈在相应的凸凹模内能顺利地上下移动，根据实际 滑块中心至床身距离： 260文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 立柱距离 :4200 压力机型号： Y 132作台尺寸（前后左右）： 570860作台孔尺寸：前后 310左右 450直径 400板尺寸（厚度）： 80柄孔尺寸（直径深度）： 5070块底面尺寸（前后左右）： 360400身最大可倾角： 25。 如图所示为三种垫圈同时冲孔 由上、下模两部分组成：上模部分主要有上模座 1、上固定板 2、上顶杆 3、上顶板 4、上垫板 5、打杆 6、模柄 7、冲孔凸模 8、导套 12、落料凹模 13、小垫圈推件圈 34、内螺纹圆柱销 35、大垫圈推件圈 36 及中垫圈凸凹模 37 组成；下模部分主要有导柱 11、导料销 14、卸料板 15、下模座 17、卸料板弹簧 18、大垫圈凸凹模 20、下垫板 21、下托板 2