冲孔切断弯曲连续模 毕业设计.doc

湖北理工学院序号（学号）：2010301301冷冲压工艺与模具设计课程设计说明 书院 系 机电工程学院 专 业 模具设计与制 学 号 2010301301 姓 名 指导教师 201年月 目 录一、制件的工艺性分析.1二、冲裁排样设计及压力中心.2 三、刃口尺寸计算.7 四、冲裁模主要零部件的结构与设计.10 五、 压力机的选取 .17六绘制模具总装配图 .18七总结 .19八参考文献. .20冲孔切断弯曲连续模材料q195 厚度1.8mm要求大量生产。 一、 制件工艺设计1.1 冲裁件的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。(1) 零件结构形状 零件的外形对称，结构简单；孔虽然是配合孔，但孔的尺寸精度和位置精度都只是一般要求，相对直径比较大；孔壁尺寸也大于1.5t。以上这些条件都适合于冲裁。该零件的冲压包括落料，冲孔，弯曲三道基本工序。其中弯曲工序所于典型形件弯曲。(2) 确定冲压工艺方案 零件冲压生产所需的基本工序只有冲孔、落料两种性质的工序，因此可能的冲压方案有三种：1、全部安培单工序生产；2、使用冲孔落料复合模生产；3、采用级进模生产 由于零件尺寸小、生产批量有比较大，从操作安全、方便以及提高生产率的角度考虑，使用级进模的生产方式显然是最合适的。根据零件的外形和厚度，可采用双侧刃定距、横向送料的级进模冲压方式。（3） 尺寸精度 零件图上、尺寸未标注公差，属自由公差，按it14级确定工件的公差，其它尺寸已标注公差，按其尺寸精度要求。经查公差表，展开尺寸按“入体原则”标注各尺寸为： 。 展开图 二、 冲裁排样设计2.1 排样方案的确定排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种：（一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。（二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。（三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。2.2 搭边的选取排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关： 材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 材料厚度t圆形件或圆角r2t矩形件或边长l50或r0.10.50.04500550.0650.080.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0400.056.50.020.030.0250.03查表2.3 kx=0.03 kd=0.052.5.2 弯曲力本零件的弯曲属于u形弯曲，计算时采用的是矫正弯曲。f校=ap=2420120=290.4kn式中 f校校正弯曲力 a校正部分投影面积 单位面积矫正力总冲压力fz 总冲压力是各种冲压工艺的总和，根据不同的模具结构计算，由于本模具采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，则： fz=f+ fx+ fd 校 （2-6） = .初选压力机：压力机的吨位应该等于或大于冲裁力时的总压力；压所选压力机的吨位；冲裁时的总压力；初选压力机型号为：j31315。该压力机的主要参数：公称压力:滑块行程:最大封闭高度封闭高度调节量工作台尺寸模柄孔尺寸2.5.模具压力中心的确定该冲裁件为左右对称零件且使用级进模加工。因零件上下左右对称，且使用橡胶近似得出压力中心位于工件中心处。三、刃口尺寸计算因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类：（1）按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。（2）按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。表3.1 初始双面间隙、材料厚度/08、10、3509m2、q235q34540、5065小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.0100.140.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380由表3.1 确定初始双面间隙、 的值： zmin=0.66mm zmax=0.54mm取.表3.2 规则形状凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差1818301830 0.0200.0200.0250.030120180180160 0.0300.0400.045 80120 0.025 0.0351603601360500500300.0350.0400.0500.0500.0600.070由表3.1 确定、的值：3.1 冲孔刃口尺寸计算对于冲小孔.转换为利用公式 （3-1） （3-2） 其中 磨损系数的选取查下表3.3 是工件的公差值 表3.3磨损系数表工件精度it10以上=1工件精度it11it13=0.75工件精度it14=0.5因孔的公差等级为it13级，所以查上表得=0.5对于 则=（.）=（.）= 校核间隙： +=0.020+0.02=0.04.所以满足+的条件，制造公差合适。落料：尺寸. . （满足间隙公差条件）落料：尺寸. .（满足间隙公差条件）落料：尺寸. . （满足间隙公差条件）落料：尺寸. . （满足间隙公差条件）落料：尺寸. . （满足间隙公差条件）3. 弯曲部分零件刃口尺寸确定形件弯曲凹凸模横向尺寸及公差的原理：工件标注外形尺寸时应以凹模为基准件，间隙取在凸模上；工件标注内形尺寸时应以凸模为基准件，间隙取在凹模上；凸，凹模的尺寸和公差根据工件的尺寸、公差、回弹情况及模具磨损规律而定。因为本零件是弯曲称为半圆，在计算压力时考虑到了校正。所以在设计弯曲模尺寸时可以不考虑回弹值。凸，凹模间隙因为所以忽略不计z=1.8+0.051.8=1.89又因为零件是标注的外形尺寸故凹模尺寸为a=（）（）各种刃口的外形图，如下图图四、 冲裁模主要零部件的结构与设计4.1 定位方式的选择定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置，以保证冲制出合格的零件。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向；二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。4.定距侧刃的选择 侧刃是特殊公用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于步距的料边。由于沿送料方想在侧刃前后两导料板间距不同，前宽后窄形成一个凸肩，所以条料上只有切去料边的部分才能通过，通过的及步距。工位较多的级进模，可采用两个侧刃前后对角排列。4.3 卸料装置和推件装置的选择4.3.1 卸料装置的选择常见的卸料零件又固定卸料板和弹压卸料板。前者式刚性结构主要起卸料作用，卸料力大，适用于冲材料厚度大于0.8的模具，后者是柔性结构，兼有压料和卸料两个作用。其卸料力的大小决定与所选用的弹性元件。主要用于冲制较厚和要求制件平整的冲模中，因此选取刚性卸料板。1. 下卸料采用弹簧作为弹性单元，橡胶压力 p=aq式中 p橡胶压力，n； a橡胶横截面积，2； q橡胶压缩得到单位面积，mpa，q值与橡胶的压缩量有关，其值见表11-5。压缩量（%） 10 15 20 25 30 35q/mpa 0.26 0.50 0.74 1.06 1.52 2.10橡胶的自由高度为：h=l/(0.25-0.30) 式中h橡胶的自由高度（mm）;l 考虑修模最后的卸料或压料边 的工作行程，mm 计算出的橡胶高度h应满足，即0.5h/d 1.5式中h橡胶的自由高度（mm） 橡胶自由状态的直径（mm）若h/d，则可将橡胶分层，且两层橡胶之间需加钢质垫片；若h/d，则可增加橡胶的高度，至h/d。橡胶压缩量去，直径取自由高度取由于所设计模具压力较小，所以所选橡胶满足要求。4.3.2 推件装置的选择推件装置主要有刚性推件装置和弹性推件装置两种，一般刚性用的较多，它由打杆、推板、连接杆和推件块组成。其工作原理是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板，将凹模内的工件推出，其推件力大，工作可靠。4.4 工作零件的设计4.4.1 凹模的设计凹模厚度的确定： 为系数 为凹模刃口的最大尺寸()查表3.5选取系数=0.30表3.5凹模系数条料宽度材料厚度11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.30凹.，考虑到连续模的工位繁多，所以把厚度取大一些。所以去厚度为凹模壁厚 ，考虑到零件细小所以取考虑到此模具是连续模，工位比较多，结合到工位及模具结构特点凹模的相关尺寸如下凹模的长度.；凹模的宽度凹模的长宽高为凹模平面图4.4.2 凸模的设计凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、与上模板直接固定和采用低溶点合金或环氧树脂浇注固定三种，各自的特点的比较如下表。表3.9固定形式的特点比较固定形式固定方法特点凸模固定板固定一般采用h7/m6过渡配合，圆形凸模则采用凸肩固定定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困难与上模板直接连接采用螺钉，销钉直接把凸模固定在上模板上适用于大型凸模的固定低熔点合金浇注固定或环氧树脂浇注固定使低熔点合金或氧树脂溶化，像粘结剂一样固定在凸模上适用于冲裁0.32的板料由于本工件是大批量的生产，且内孔有一定的精度要求，模具采用的是复合模，则从上表的比较中可选低熔点合金浇注固定或环氧树脂浇注固定形式固定凸模，。 冲孔凸模为圆形和方形，采取台阶式凸模，它的强度刚性较好，装配修磨方便，与凸模固定板配合部分按过渡配合（h7/m6或h7/n7）制造，最大直径的作用是形式台肩，以便固定，保证工作时凸模不配拉出，材料选取,热处理硬度为5862。其凸模长度计算公式： 其中1凸模固定板厚度 = 材料厚度 6 推件块厚度18 增加长度，一般选取010 4.4.模架及组成零件的设计该模架选用中间导柱方形模架，导向装置安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。由于零件尺寸小，工位多所以没有选用标准模架：模架选用1)模座选择由于模板周界为.，所以选上模座 .下模座 .材料 ht200 gb943688 闭合高度最小，最大。 导柱 gb/t2861.11990 导套 gb/t2861.619902)模柄选用首先应根据模具的大小及零件精度等方面的要求，确定模柄的类型，然后根据所选压力机的模柄孔尺寸确定模柄的规格。选择模柄时应注意模柄安装直径d和长度l应与滑块模柄孔尺寸相适应。模柄直径可取与模柄孔相等，采用间隙配合h11/dll，模柄长度应小于模柄孔深度。选用压入式，它与模座孔采用过渡配合h7/m6，并加销钉防转。查表尺寸 上模座4.4.模具的装配图此次毕业设计的零件采用的是连续模，其中包括上模座，上垫板，凸模固定板，橡胶，垫板，承料板，凹模，下垫板，下模座块模板和一个弹性橡胶。五 压力机的选取. .压力机的选取，由以上的设计、计算，确定压力机的规格尺寸如下：查表选取国产开式可倾压力机其最大装模高度为 最小装模高度为模柄孔尺寸为直径，深度为工作台尺寸.压力机校核初选压力机型号为：j31315。该压力机的主要参数：公称压力:滑块行程:最大封闭高度封闭高度调节量工作台尺寸模柄孔尺寸1.模柄孔的校核模柄的尺寸为，上模座厚度为，则模柄伸出上模座的高度为，因此合适。2.模具闭合高度的校核模具的闭合高度，而压力机的最大封闭高度，其调节量为，则压力机最小闭合高度为，小于模具的闭合高度，所以此项满足要求。 3. 冲裁力校核冲裁合格产品所需的冲裁力为压力机的公称压力，所以合适。综上所述：型号为j31315的压力机符合要求。设计小结在这两个月的毕业设计过程中，我将我大学所学习的知识系统的复习了一遍，自己不足以及我真正掌握的知识。通过毕业设计我学到了以前没有学到过的。这使我明白在以后的过程中还得靠自己多学习，多翻阅资料，只有这样才能学习到很多在课堂上没有学到知识。又要做毕业设计又要实习，说实话压力还是很大的。在实习的期间我看到了很多种模具，但所看到的模具的结构都比较简单，大多是塑料模，和单工序模。在工厂随处都可以看到冷冲压模具的存在，这是我意识到模具在当代社会中占据了举足轻重的地位，我暗示我自己要更好的学习模具，总有一日我会成为一名优秀的设计师的。这次毕业设计，我认识到，一个设计人员的创造性素质，首先在于是否具备强烈的创造意识和欲望。但创造意识只是一种主观愿望，设计者还必须要有创造性的知识基础、思维方法和物质条件。这次毕业设计为我们提供了培养和造就创新能力的良好环境和必要的物质基础。同时也培养了我们严肃认真的科学态度、优良的思维品质和严禁求实的工作作风，树立正确的设计思想并掌握现代设计方法，这样才能在未来的工作岗位上驾轻就熟，不断取得新的成就。 在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，我对冲压模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺，主要工艺参数的