毕业答辩-链板落料冲孔复合模具设计.ppt

论文题目：链板落料冲孔复合模具设计,答辩人：学院：南京工程学院指导老师：,南京工程学院毕业设技,日期：2015年4月,南京工程学院毕业设计,设计的意义设计的内容设计的思路设计的过程,南京工程学院毕业设计,设计的意义毕业设计是在老师的指导下进行的根据，所学的知识进行一次独立的科学研究，主要是培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，是让我们对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过这个过程，锻炼了我们的思维能力、动手能力，并加深了我们掌握知识的深度。通过对零件进行详细的工艺分析，确定零件的冲压工艺，并制定部分零件的制造工艺让我们能够掌握一般程度零件的冲压模具设计和制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的确定、工艺计算及模具设计有更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用，该实践性课题是对学生理论水平的实践和检验，可对以后从事类似的工作有一定指导性和实践意义。,南京工程学院毕业设计,设计的内容本次毕业设计的课题具是链板落料冲孔复合模的设计，其结构简单，对尺寸精度和外观质量有较高的要求。图为链板的零件图，零件结构简单，但表面质量较高，在整个设计过程中应该从零件的结构特点和模具的制造加工工艺出发。链板的厚度为1mm，零件的形状简单、对称，是由两个9mm的孔和两个24mm的圆与长为42mm的直线组成的。,南京工程学院毕业设计,本次设计的过程主要解决的问题是冲压模具工艺的分析、工艺计算和结构的设计、装配，基本内容如下：（1）工件的工艺分析；（2）冲压工艺方案的确定；（3）工艺尺寸的计算；（4）冲压设备的选用；（5）模具零部件的主要设计；（6）利用CAD完成模具装配图和零件图的绘制；（7）完成一篇与专业有关的外文翻译，要求语句通顺，含义准确。,南京工程学院毕业设计,设计的思路本毕业设计分以下步骤进行；(a)认真跟老师沟通,了解所要设计的产品；(b)复习以往的模具知识，摸清设计的流程；(c)查阅大量资料,为模具设计做准备；(d)查阅网上资料,开拓思维；(e)利用绘图软件绘制装配图和零件图，如AutoCAD，PRO/E等;(f)完成毕业设计的一系列任务.,南京工程学院毕业设计,设计的过程1.冲压件的工艺性分析工艺分析包括技术和经济两方面的内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求；在经济方面，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此，冲压件的工艺分析，主要讨论在不影响零件使用的前提下，能否以最简单、最经济的方法冲压出来。,南京工程学院毕业设计,2.冲压工艺方案的确定所谓工艺方案，是指用哪几种基本冲压工序，按照何种冲压顺序，以怎样的工序组合方式完成冲压件的冲压加工。确定冲压工艺方案时需要考虑的问题，其主要内容如下。（1)冲压性质（2)冲压次数和顺序（3)工序的组合方式由冲压制件外观形状分析，该制件有落料、冲孔两道工序，所以确定此链接板的生产中可以采用下面的几套方案：方案一：先落料后冲孔方案二：先冲孔后落料方案三：采用落料冲孔复合模方案一：模具结构简单，但需要两道工序、两副模具，生产率较低，难以满足大量生产时对效率的要求；方案二：定位简单可靠，但要用手钳放置毛坯，多次进出危险区域，很不安全；,南京工程学院毕业设计,方案三：只需一副模具，冲裁件的几何精度和尺寸精度容易保证，生产率最高，冲裁的孔与外形的位置精度较高，工件较平整，模具制造复杂，可适用大批量生产，从以上比较多來看，在保证冲裁件质量的情况下，应尽可能降低成本，提高经济效益，工人操作方便、安全的情况下考虑，选择复合模比较合。结论：经过全面分析、综合考虑，以零件质量、生产效益及经济性几个方面衡量，认为三种方案中方案三为最佳的方案，即采用落料冲孔复合模完成此制件的成品。,南京工程学院毕业设计,3.冲裁件工艺计算（1）.排样设计（2）.冲裁工艺力的计算冲裁件在板料或条料上的布置方式，称为冲压件的排样，简称排样。排样的目的在于减少废料的消耗，降低成本，提高生产率，延长模具寿命。,南京工程学院毕业设计,排样设计主要包括排样方式的选择、搭边值、进距和条料宽度的确定，最后确定材料的利用率。冲裁力是冲裁时凸模冲穿板料所需的压力，它是随凸模进入板料的深度（凸模行程）而变化的。通常，冲裁力是指冲裁过程中的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据。影响冲裁力的因素很多，主要有材料力学性能、厚度、冲裁件周边长度、模具间隙大小以及刃口锋利程度等。计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算：F=KLtb,南京工程学院毕业设计,F：冲裁力，单位N；L：冲件周边长度，单位mm；t：板料厚度，单位mm；b：板料抗剪强度，单位MPa。K：考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素的影响，而给出的修正数，一般K取1.3;冲裁结束后，从板料上冲裁下来的冲件（或废料）由于径向发生弹性变形而扩张，会梗塞在凹模洞口内，或者条料上的孔沿径向发生弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作能继续进行，必将工件或废料从模具分离。从凸模上卸下紧箍的料所需要的力称为卸料力，用卸表示；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力，用F推表示；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶尖力，用F顶表示。,南京工程学院毕业设计,卸料力、推件力和顶尖力都是由压力机和模具的卸料、顶尖和推件装置传递的。所以在选择压力机的公称压力需要对这三种力进行计算。影响这些力的因素较多，主要有：材料的力学性能和料厚；冲件形状和尺寸大小；凸、凹模间隙大小；凹模洞口的结构；排样搭边值大小及润滑情况等；F卸=K卸FF推=K推FF顶=K顶F4.冲压设备的选用冲压设备的选择是冲压工艺及模具设计中的一项重要内容，它直接关系到冲压设备的安全使用、冲压工艺能否顺利实现和模具寿命、产品质量、生产效率、成本高低等重要问题。冲压生产中，一般根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件尺寸大小和精度要求等来选择冲压设备的类型。1)冲压设备的选用原则（1）压力机的公称压力不小于冲压工序所需的压力，即Fg（1.62.0）F总;（2）压力机滑块行程应满足工件高度且能获得所需尺寸，并在冲压后能顺利地从模具上取出工件；,南京工程学院毕业设计,（3）压力机的闭合高度、工作台尺寸和滑块尺寸等应满足模具的正确安装，尤其是压力机的闭合高度应于冲模的闭合高度相适应，Hmax-5mmHHmin+10mm。5.凸、凹模刃口尺寸的确定凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及公差来保证。因此，正确确定凸模、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。,南京工程学院毕业设计,考虑到模具加工和测量方法不同，凸模与凹模刃口部分的计算公式与制造公差的标注也不相同，基本上可以分为以下两类。（1）凸、凹模分别加工其优点是凸、凹模具有互换性，便于成批制造，只要适用于简单规则形状（圆形、方形）的工件。(2）凸、凹模配合加工法配合加工是指在凸模和凹模中选定一件为基准，制造好后用它的实际尺寸来配做另一件，使他们之间达到最小合理间隙值。此方法无需校核p+d2（cmax-cmin）条件，容易保证较小的凸、凹模间隙，并且还可以放大基准件的制造公差，使得制造容易，故目前大多数企业都采用此方法，尤其适合料薄、形状复杂冲裁件的模具加工。,南京工程学院毕业设计,分别加工法模具刃口尺寸计算公式如图所示本次设计只需用分别加工法，配合加工法不做要求。,南京工程学院毕业设计,6.冲裁模零部件的设计冲裁模的结构形式和复杂程度虽然各不相同，但组成模具零件有共同特点，根据它们在模具中的功能和特点可以分为以下两类。（1）工艺零件它们直接参与完成工艺过程并和坯料直接接触，包括工作零件、定位零件和卸料、推料、顶料零件等（2）结构零件将工艺零件固定连接起来构成模具整体，并对冲模完成工艺过程起保证和完善作用的零件，包括导向零件、支承与固定零件、紧固件及其他零件。1).凹模的设计凹模是模具中最关键的零件之一，在典型结构的冲模中，可以根据凹模的结构和尺寸设计或选用模具中的多个零件，因此凹模设计很关键。,南京工程学院毕业设计,南京工程学院毕业设计,凹模如上图所示，首先确定凹模上午刃口形式，根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构，所以采用刃口为直通式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变。其次对凹模外形的设计，其外形设计主要有两点设计形状和设计外形尺寸。标准中规定凹模的外形只有两种形式：矩形或圆形。通常情况下，如果所冲工件的形状接近于矩形，则选用矩形凹模；如果所冲工件的形状接近于圆形，则选用圆形凹模。根据公式H=Kb15mm和c=（1.52）H3040mm由此得到凹模外形的计算尺寸为H=Kb15mmL=Db+2cB=Da+2c,南京工程学院毕业设计,2)凸模的设计凸模的结构形式主要取决于冲裁件的形状和尺寸、冲模结构、加工以及装配工艺等实际条件，所以实际生产中使用的凸模种类很多。,南京工程学院毕业设计,凸模的结构形式采用直通式的非圆形凹模，便于使用线切割加工或成形铣、成形磨削加工。这种凸模的工作端应进行淬火，使其硬度高于铆接部分，以便于与固定板的铆接。据模具结构采用弹性卸料板，即凸模长度为L=h1+h2+h附加+t=22+11+1+10=45mm,南京工程学院毕业设计,3）凸凹模设计复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件称为凸凹模，凸凹模的内外形均为刃口，其形状和尺寸完全取决于所冲冲裁件的形状和尺寸。本设计采用的是倒装式复合模，故凸凹模在下模，采用下出料方式，需要设计凸凹模洞口类型，排出积存废料。洞口的类型应选用直筒式，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件。综上所述，结合总体设计中对零件图样的设计，最终确定凸凹模如下图所示.,南京工程学院毕业设计,南京工程学院毕业设计,4）固定板有凸模或凹模固定板（模具中最常见的是凸模固定板）两种，作用是安装并固定小型的凸模呼凹模，并作为一个整体最终按在上模座或下模座上。固定板是标准件，分为矩形固定板和圆形固定板两种。凸模固定板的选用依据是凹模的外形尺寸。即固定板的平面尺寸与凹模相同，厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。凸模固定板中的凸模安装孔与凸模采用过度配合H7/m5，压装后将凸模端面与固定板一起磨平；固定板材料采用45钢，热处理硬度为2832HRC。,南京工程学院毕业设计,南京工程学院毕业设计,5）模架的选用模架由上模座、下模座与模柄及导向装置组成。本模具采用后侧导柱模架来保证模具上、下模的精确导向。导柱、导套采用圆柱形的，导柱装与下模座，导套固定于上模座。为了避免因调整不当而使压力机滑块与导柱相撞，在模具闭合状态下应使导柱长度符合下列条件：上模座的上平面与导柱上端面的距离应大于1015mm，下模座的下平面与导柱下端面的距离应大于23mm。导柱上端面与上模座的上平面的距离应大于3mm，用以排气和出油。导柱与导套均采用H7/r6的过盈配合压入上、下模座的安装孔内。为使导柱顺利进入导套，导柱的顶部一般均以圆弧过度或30锥度过度。上、下模座的选取按标准选取分别为，上模座160mm130mm40mm，下模座160mm130mm35mm.,南京工程学院毕业设计,装配图的绘制,南京工程学院毕业设计,模具装配图主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及零件的装配关系。视图一般为主视图和俯视图，必要时加绘辅助视图。模具装配图绘制时应注意的问题如下：1、标题栏和明细表的格式按有关标准绘制。2、制件图按比例画出，其右下方注明制件名称、材料及料厚，制件图比例与总装配图比例不一致时，应标出比例。3、制件的排样方案图，其方向应与怒局的送料方向一致，否则应用箭头表示送料方向。