冲模课程设计报告-冲压件9、塑料件9的成型工艺与成型模具设计.doc

课程设计说明书 题目 冲压件9、塑料件9的成型工艺与成型模具设计 学院： 机 械 工 程 学 院 专业： 材料成型及控制工程 班级： 学号： 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 材料成型及控制工程专业专业课程设计任务书 题目： 冲压件9、塑料件9的成型工艺与成型模具设计 专业班级 材料成型及控制工程 姓名 学号 指导老师 张利君 张 旭 彭庚新 陶友瑞 一、设计任务冲压件9、塑料件9见产品图，并取第三组尺寸。具体任务：1、拟定所指定的冲压件、塑料件的成型工艺，正确选择成型设备；2、合理选择模具结构，正确确定模具成型零件的形状和尺寸；3、正确绘制模具装配图和工作零件图；4、正确确定冲模、塑模（各选一个）工作零件的工艺流程；4、撰写模具设计说明书；5、课程设计完成工作量： （1）冲模、塑模装配图各一张；冲模、塑模工作零件零件图；（2）设计说明书一份（其中包含冲压件、塑料件的成型工艺；模具设计计算过程；冲模、塑模工作零件的工艺流程；结束语）（约1万字）。二、设计要求1、在课程设计中，学生要独立思考和钻研，学会根据具体情况灵活运用所学过的知识，不应盲目照搬其他样本或他人的设计；2、课程设计中的每一个环节都必须认认真真、一丝不苟地去完成；3、设计应按计划进行，并确保所设计的模具结构合理、操作方便、制造方便、造价便宜，设计图纸符合国标和行业标准，设计说明书规范；4、设计时间安排：（1）冲压件工艺、冲模设计并绘制模具装配图、工作零件图1.6周；（2）塑件成型工艺、塑料模具设计并绘制模具装配图、工作零件图1.6周； 目 录1、封面.12、任务书.23、冷冲压工艺与模具设计、模具制造工艺.43.1 冲压工艺性分析.43.2 工艺方案确定.43.3 确定模具类型及结构形式.43.4 工艺计算.53.5 编写工艺文件.83.6 选择和确定模具主要零部件的结构与尺寸.83.7 校核所选压力机.93.8 编制工作零件机械加工工艺卡.94、塑料成型工艺及模具设计、模具制造工艺104.1 工艺分析.104.2 成型设备的选择与模塑工艺参数的确定.114.3 模具结构方案及尺寸的确定.114.4 注射机有关工艺参数的校核.144.5 编写工作零件机械加工工艺.145、后记.166、专业课程设计参考文献17三、冲压工艺与模具设计、模具制造工艺 工件如下图，材料为q235，料厚1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型该零件的模具。 图13.1 冲压工艺性分析1、 材料：该零件的材料是q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好的可冲压性能。2、 该零件结构简单，并在转角处有r2的圆角，所冲的孔是12的尺寸，工艺性比较好。整个零件的结构工艺性好。3、 尺寸精度，零件上的孔的尺寸精度为it12级，孔与圆弧的同轴度也是it12级，其余尺寸都是未注公差，属于自由公差，精度比较低。结论：适合冲压。3.2 工艺方案确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度和生产效率都较高。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。通过对上述三种方案的分析比较，成形该零件采用方案二复合模具成形。3.3 确定模具类型及结构形式1、 该零件质量要求不高，板的厚度有1mm，孔边距有7mm，所以可以选用倒装复合模。2、 定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的送进步距采用挡料销。3、 卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。4、 导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。3.4 工艺计算1、 确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料的规格。该零件为角形零件，设计直排、对排、斜排三种排样方式，如图： 直排 对排 斜排 图2查冲压模具简明设计手册表2.26，最小搭边值是：工件间1.5mm、侧边1.8mm。工件面积：20*27+14*16+1/2*14*20+1/213*13-6*6=1056mm直排：取搭边值2mm。条料宽度b=51mm 步距l=41mm；材料利用率：=1056/（51*41）=50.5%对排：取搭边值3mm。条料宽度b=75mm 步距l=51mm；材料利用率：=1056*2/（75*51）=55.2%斜排：搭边值2.5mm左右条料宽度b=60mm 步距l=37mm；材料利用率：=1056/（60*37）=47.6%比较直排、对排、斜排三种排样方式，对排材料利用率最高，但对排不便于操作，斜排材料利用率太低，所以设计模具时，冲裁工件的排样可以采用直排方式，也可以采用对排方式。本题采用直排方式设计模具。排样图如下：选用1mm*1100*1200，可以裁17条，每一条可以冲29件。总的材料利用率：21*29*1056/（1100*1200）=48.7% 图3 直排排样图2、 计算冲压合力并预选冲床 l=（20+34+7+16+13+27）+12=144.82+37.68=182.5 t=1mm b=450mpa冲压力：f=ltb=（144.82+37068）*1*450=65.2+17=82.2kn查冲压工艺及模具设计表3-11 k卸=0.05 k推=0.055 k顶=0.06卸料力：f卸=k卸*f落料=0.05*65.2=3.26kn倒装复合模：顶件力等于零推件力：刃口高度为10 n=8/1=8 f推=k推*f冲孔*8=0.055*17*8=7.48kn冲压合力：f合=f+f卸+f推=82.2+3.26+7.48=92.94kn 根据冲压合力预选j23-16的曲柄压力机。3、 确定冲裁压力中心（计算时忽略r2）如下图4x1=0 x2=7 x3=20.5 x4=34 x5=20.5 x6=-8.3 x7=-7 x8=0y1=26 y2=18 y3=10 y4=0 y5=-10 y6=-2 y7=18 y8=0l1=14 l2=16 l3=27 l4=20 l5=27 l6=40.8 l7=16 l8=37.7x0=0*14+7*16+20.5*27+34*20+20.5*27+（-8.3）*40.8+（-7）*16+0*37.7/182.5=7.94y0=26*14+18*16+10*27+0*20+（-10）*27+（-2）*40.8+18*16+0*37.7/182.5=6.13 取x0=8 y0=6作为模具压力中心的位置。 图4 压力中心4、 确定冲裁凸模和凹模工作刃口尺寸落料以落料凹模为基准计算，落料凸模根据凹模和最小间隙计算，也可以根据凹模实际尺寸和间隙值配做。冲孔以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模根据凸模和最小间隙计算，也可以根据凸模实际尺寸和间隙值配制。冲孔用分别加工法进行计算，落料、中心尺寸用配合加工法进行计算。间隙查冲压工艺及模具设计表3-4，zmin=0.10，zmax=0.14 落料凹模磨损后变大尺寸34-0.39、20-0.52、14-0.43、26-0.33、r13-0.52，凹模公差按/4磨损系数查冲压工艺及模具设计表3-5，x=0.5.a1=（34-0.5*0.39）+0.39/4 =33.805+0.098a2=（20-0.5*0.52）+0.52/4=19.74+0.13a3=（14-0.5*0.43）+0.43/4=13.785+0.108a4=（26-0.5*0.33）+0.33/4=25.835+0.083r5=（13-0.5*0.52）+0.52/4=12.74+0.13a1、a4尺寸要标注在凸凹模上，所以要转化到凸凹模尺寸a1凸凹模=（33.805-0.10）-0.058=33.705-0.058（公差：zmax-zmin-0.098=-0.058配做可以取大些，根据工件34-0.39，凸模最小值=34-0.39-zmin/2=33.56，凸模最大值=34-0.098-zmax/2=33.832，所以取凸凹模标注尺寸33.8-0.3） a4凸凹模=（25.835-0.10）-0.043=25.735-0.043（公差：zmax-zmin-0.083=-0.043配做可以取大些，根据工件26-0.33，凸模最小值=26-0.33-zmin/2=25.62，凸模最大值=26-0.083-zmax/2=25.847，所以取凸凹模标注尺寸25.8-0.2）凸模（凸模固定板）按凹模实际尺寸配做，保证间隙0.10.14.冲孔凸模磨损后变小尺寸12+0.18公差为it12级取凸模制造公差凸=0.015mm 凹=0.024mm校核间隙凸+凹=0.015+0.024=0.039工件成型需要的35 cm 可行注射压力：170mpa工件成型需要的60100 可行螺杆转速：14200（r/min）在工件成型需要的30（r/min） 可行合模力450kn工件成型所需要的锁模力38.37kn 可行拉杆内向距：280*350模座外尺寸260*160移模行程：220mm工件成型需要的行程2.5*10+（510）=35mm 可行最大模具厚度：300mm模具合模高度190mm 可行最小模具厚度：100mm工件成型面积12.79cm 可行推出方式：中间推出模具定位孔直径：55mm 喷嘴球半径：20mm 喷嘴口直径：3.5mm以上几项校核条件都符合要求，所以初选注射机（sz-60/450）可行。 4.5 编写工作零件机械加工工艺 选用标准模板。标准模板已调质，并且已有了螺钉孔，装上了导套。 表3 动模板机械加工工艺规程卡定模板机械加工工艺规程卡 材料3cr2mo 预硬钢：硬度3545hrc序号工序名称工序内容1备料标准定模板，以备好加工基准2数控铣在数控铣床上校准，用中心钻钻出两个销钉孔的引导孔3钳工 钻孔 用麻花钻将销钉孔钻穿留0.3mm的铰孔余量 铰孔 铰销钉孔到要求，用塞规检验4粗铣粗铣型腔，留0.3mm的精铣余量5精铣精铣型腔，留0.05mm的打磨余量6钳工 划线 钻2-8水道孔到要求 攻丝 攻水孔端口m1螺纹孔到要求 打磨型腔表面到粗糙度要求7检验按图纸检验五、后记课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次模具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次模具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢各位指导老师一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐