冲压件托板毕业论文设计.doc

东风汽车公司技师学院毕业设计（论文）任务书系 部： 机械工程学院 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 二O一二 年六 月目录目录 2前言 3一、零件图 4二、冲裁件的工艺性 5三、确定冲压工艺方案 6四、主要工艺参数的计算 8五、排样图 11六、冲裁间隙 13七、凸凹模刃口尺寸的确定 14八、模具的闭合高度 16九、主要零部件的设计及选用 17十、模具的使用及维护说明书 18参考文献 19结束语 20前言首先感谢所有老师对我们辛勤授课，在用理论结合实践这一科学的教学方法下使我对模具有了初步的认识和理解，载校期间带我们到长安模具公司由企业的技术人员或工人技师为我们办主题技术讲座然后到生产现场更深刻的了解模具。在模具行业上初步了解了冲压模具的一些知识，之间我遇到一些问题不知从何无从下，感觉脑袋里没得那个概念一样，可能是刚接触须下功夫。在课堂上老师讲的知识很容易懂，但下来就是另一回事。后来慢慢接触时间长了多花点功在不懂的地方上结果就不一样了，所以学习偷不得懒，你对它怎样，得到的就是怎样。就像洪老师说的，不要把模具看成只是几块冰冷的铁块，它是有生命的。 不过也接触到不少的新东西，模具工艺的编制，模具的结构的了解，和模具尺寸计算。总的来说我是失败的，没有把这课程学得很贯通，感觉就是有点懂又不懂的感觉！ 一、零件图：压件:托板生产批量：大批量材料：08Ft2mm比例：1:1二、 零件的工艺性分析1、 零件的功用和经济性该零件为某机械产品上的一个支承板，零件工作时受力不大，所以对零件的刚度和强度要求不高。按图纸要求，此产品为大批量生产，采用冷冲压加工经济性良好，且容易实现自动化。2、 零件的材料 此零件所用材料为08F，由书冲压模具及设备28页表2-3得知08F经退火后，抗剪强度为:216-304MPa抗拉强度为:275-383MPa伸长率为32%，所以其强度均达到工作要求，且此材料为常用冲压材料，故此材料适用于冷冲压。3、 零件的结构、 形状：此材料由矩形、圆弧、孔组成，形状对称，结构较简单。、 悬壁与凹槽：由零件图可知，此零件无悬壁与凹槽，所以不影响冷冲压。、 尖角：由零件图可知此零件有四个尖角，尖角的出现会使模具的加工难度增加并且在热处理时很容易在尖角处开裂，为了减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，应以圆弧过度，冲裁件的最小圆角半径可由冲压模具及设备88页表4-2选取。、 冲孔的最小尺寸：由零件图可知孔直径D=10mm，查书冲压模具及设备88页4-3无导向凸模冲孔的最小尺寸，圆形孔（直径）D=1.3t（t为材料厚度）由已知图知t=2mmD=101.3t=2.6 该零件符合冷冲压孔的要求。、 孔与孔之间和孔与边缘之间的距离：由零件图可知该零件只有一个孔，经计算知中心孔10与各边缘中最小孔边距L=10mm一般要求C（1-1.5）t LR+0.5t 孔10均满足要求，所以适宜冲压。4、 表面粗糙度和精度：a、表面粗糙度:由图知Ra=6.3m b、精度：查书19页表2-3标准公差值：580-0.74、300-0.52、R80-0.22、10+0.030公差等级分别为IT11 IT12 IT12 IT9再查书冲压模具及设备89页表4-5该零件的外形尺寸公差值为0.220.30 内孔尺寸公差值：0.10一般冲裁能达到IT8IT7级满足冷冲压要求5、 综上所分析:将图纸中的尖角改为圆角后，并与客户会签图纸后该零件的工艺性较好，可以用冷冲压加工。三、 确定冲压工艺方案1、 确定工艺类型：、 由冲压模具及设备2页表1-1工艺类型有冲裁、弯曲、拉深、成形。、 此零件可通过落料成形、冲孔获得。、 由于该零件的结构较简单，形状对称，尺寸精度及表面粗糙度要求不高，所以冲压工艺中冲裁均能满足要求、不需增加附加冲压工序。该零件的工艺类型为冲裁2、 确定冲压次数和顺序、 次数：该零件只有一种工艺-冲裁。若落料和冲孔同时进行，则一次；若先落料（冲孔）后冲孔（落料）则只有一次即可。、 顺序：该零件对孔10+0.030的精度要求高应先落料后冲孔，如果需要修整和校平应在冲裁工序完成后再进行。3、 组合方式 1、单工序：先落料（冲孔）后冲孔（落料） 2、复合：落料与冲孔 3、级进：落料、冲孔 对以上三种进行分析：1、单工序： 采用单工序将有两次冲裁，先落料（冲孔）后冲孔（落料），其优点是设备要求不高，设计容易模具使用方便寿命长。缺点是生产效率低，操作安全性不高，该零件为大批量生产，生产效率要求高。所以不宜采用。2、复合： 复合式冲压只需要一次冲裁工序，生产效率高，模具使用方便且模具的寿命长、安全性高，易实现自动化生产，但模具的设计制造难度大，对设备的要求高，维护成本也高。3、级进： 级进式有两道工序，由于孔10+0.030的精度要求比其他尺寸精度要求高，所以应先落料后冲孔，此方式生产效率高，设备要求不太高。综上分析：采用级进冲压。四、 主要工艺参数的计算a) 排样排样方法： 考虑到为了提高材料的利用率，材料的成本，操作方便，模具的生产成本，设计的难易，经济效益，设备的强度及模具的寿命，应选择合理的排样方法。故选择少废料排样材料的利用率：1、 横排列方式： 计算单个零件的面积A=1327mm 查书冲压模具及设备107页表4-18 a=2 a=2.2、 单个工件所需的宽度B=30+2a=34.4 Bn.B且当n=29时较合适 查书冲压模具及设备30页表2-5拌料宽度B取100较合适。2、 板料的长度L：由B=1000查书冲压模具及设备30页表2-5经比较L=2000较合适 L=n.lL为横排列个数 l=（58+a/2+a/2） n=33、 n为一张板料的冲裁零件数:n=n.n=2933=957、 一张板料的利用率0=nA /BL100%=9571327/10002000=63.49%3、 竖直排列方式： 、单个零件的面积A=1327mm查冲压模具及设备10页表4-18 a=2.2 a=2板料的宽度B、单料的宽度B=58+2.2a=62.4 Bn.60.2+a查书冲压模具及设备30页表2-5经计算B取1000n=16 、板料的长度L进距S=30+2=32mm查书冲压模具及设备30页表2-5经计算L取1800最为合适n=L/S=56件、一张板料的冲裁零件数n n=n.n=1656=896 、一张板料的利用率0=n.A/BL100%=66%4、 以上两种均为板料的横裁时所得结论。5、 综上所述：采用板料的横裁零件竖直排列时28501800的板料时材料的利用率最大 五、排样图 定位和导向方式的确定： 由于零件的精度的要求，可选用挡料销、导料板侧压装置来实现条料的定位和导向。 导料板间距B0=B+Z=Dmax+2a+Z Z为导料板与条料之间的最小间隙 查书冲压模具及设备108页4-2 Z=5mm B0=67.4mm（二）冲压力及压力中心的计算： 零件的周长L=193mm 冲裁力：F=KLtb L=193mm t=2mm b=304MPa 查书冲压模具及设备28页表2-3得 修正系数一般取值:K=1.3 F=1.319323.4=152547.2N 选择卸料方式： 为了提高材料的利用率降低模具的设计难度及成本以及对该冲裁件的分析得：选择弹性卸料装置和下出料方式 冲压力 F=F+Fx+FT 卸料力：Fx =KxF Kx为卸料力系数 查书冲压模具及设备110页表4-22知Kx=0.065 Fx =673.92Kgf 推件力： FT =nKTF n一般取值为15 KT为推件力系数 查书冲压模具及设备110页表4-22知 KT=0.065 n=4 FT =33522.13N F=F+Fx+FT=152373.2+7618.67+33522.13=193514.09N 压力机标称压力： P(1.11.3) F =1.3193514.09 =251568.317N 查书冲压模具及设备41页表3-5 压力机为开式双柱可倾式压力机 Jc23-35 压力机型号为：Jc23-35 压力中心： 该零件形状规则对称、质量均匀 压力中心即在其几何中心上孔10的圆心上六、 冲裁间隙的确定： 因间隙对冲裁件质量起着决定性作用，对冲裁件质量、冲压力、模具的寿命都有很大的影响，但对其各个的影响的规律各不相同，因此找不到一个绝对合理的间隙值同时满足冲裁件的断面质量最佳、尺寸精度最高、模具的寿命最长、冲压力最小等各方面的要求。考虑到模具在使用过程中会逐渐磨损，间隙会不断增大，所以采用最小的合理间隙的重要性是不言而喻的。 该零件的材料厚度t=2mm 查书冲压模具及设备92页表4-9知 Zmin=0.120 Zmax=0.160 确定合理的间隙的方法有理论确定法和经验确定法两种。我采用的是理论确定法，分析：由Z=2t(1-h0/t)tan 推知：、 当材料的厚度t越大Z就越大、 当产生裂纹时凹模挤入材料的深度h0越深时Z越小单面间隙Z的取值应在0.1200.140范围内此产品零件生产为大批量生产 查书冲压模具及设备94页4-11 冲裁间隙类型应为，此时模具的寿命较高，再查书冲压模具及设备95页表4-12知：Z落=（7.010.0）%tZ孔=（3.07.0）%t 冲孔模间隙应比落料模的间隙小（由断面的质量要求可知），而且为试模调试方便所以应取偏小值。 单面间隙值Z孔=0.13mm Z落=0.14mm 七、 凸凹模刃口尺寸的确定我采用的是配作加工。 （一）、落料模： 落料时冲压件尺寸由凹模决定，所以应以凹模为基准，配作凸模。 刃口的尺寸计算： （注：由于凹模磨损后刃口尺寸的变化都是增大。） 尺寸38：（由互换性与技术测量查得其上偏差为0下偏差为-0.62） Ad=(Amax-x) =(38-0.5 0.62) =37.69 尺寸R8 Ad=(Amax-x) =(8-0.5 0.22) =7.89尺寸30 Ad=(Amax-x) =（30-0.50.52） =29.74 尺寸58 Ad=(Amax-x) =(58-0.50.74） =57.63图p落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作，保证双间隙为0.28mm。凸凹模刃口尺寸的标注如图p A 、B所示。（二）、冲孔模： 冲孔时冲压件的尺寸由凸模决定，所以应以凸模为基准配作凹模。 凸模刃口尺寸的计算：、 （注：由于凸模磨损后刃口尺寸的变化都是减小。）冲孔10 bp=（bmin+x） =(10+0.50.03) =10.015图L冲孔凹模刃口尺寸按凸模实际刃口尺寸配作，保证双间隙为0.26mm。凸凹模刃口尺寸的标注如图L 1、2所示。八、模具的闭合高度 在前面选择压力机时已确定型号J2325开式双柱可倾式压力机 查表P4135 滑块的行程为65 最大闭合高度为270模具闭合高度满足公式： Hmin+10HmHmax-5 205+10Hm270-5 满足 215Hm265模具的结构图如下弹簧的选取：切边作用线长度：L=192mm剪切强度：=270MPa 产品厚度：t=2mm 剪切力：F=Lt =192272 =10368Kgf 脱模力：F1=F0.065 =103680.065 =673.92Kgf根据模具结构我选直径为30mm的弹簧，为了满足有足够的卸料力所以我选择自由长度为45mm的，这样根据模具的结构保证弹簧的预压长度为8mm终压长度为13mm。根据所以我选择弹簧型号为SSWM30-45九、主要零部件的设计及选用 （一）、凹模 因我设计的模具为级进模，先冲孔后落料且冲孔和落料均采用的是下出料。所以凹模上主要有圆孔和工件形状的孔组成。凹模轮廓尺寸的确定：根据查书冲压模具及设备140页表4-29知： L=l+2c B=b+2c 考虑到螺钉、销钉、导料销、挡料销的安装位置和他们之间的距离，他们与凹模边缘的距离，其厚度的确定设计是根据螺钉的旋入深度和凹模的刚度且不小于8mm，所以我选凹模板的尺寸为： LBxH=164135X35凹模的结构图如下图所示： （二）、凸模 我设计的凸模包括冲孔凸模和落料凸模，其中冲孔凸模可以采用标准件，落料凸模因为与工件的外形尺寸像似，所以是非标准件。凸模的厚度是根据上模板、垫板、凸模固定板、压料器的厚度同时也考虑到模具的闭合高度确定。 冲孔凸模我采用的是标准件，查书汽车冲压标准件40页带肩凸模，因此零件所需冲的孔直径为10mm，同样要考虑到我所设计的模具结构的闭合高度和凸模要吃入凹模的深度经计算我要选用的冲孔凸模型号为：GPHAR-D10-SBR10-L90 材料为：GCr15 落料凸模可以根据前面的设计数据加工出来，其图所示：（三）、压料器 压料器的外形尺寸和凹模的外形尺寸一样，压料器的厚度是根据冲压模具及设备160页可知压料器的厚度H可取30mm，所以： LBxH=164135x28 有模具的结构图可知要在压料器上加工相应的过孔和螺纹孔、挡料销的让位装置，压料器的结构图如下图： (四)、凸模固定板 凸模固定板的外形尺寸和凹模的外形尺寸一样，凸模固定板的厚度是根据冲压模具及设备160页可知凸模固定板的厚度H可取25mm，所以： LBxH=164135x25 又由于要在凸模固定板上加工相应的过孔和螺纹孔，所以凸模固定板的结构图请见下图：（五）、垫板同样，垫板的外形尺寸和凸模固定板的外形尺寸一样LB=164135 ，垫板的厚度由冲压模具及设备160页可知，垫板的厚度可取310mm。考虑到所加工的零件厚度比较厚，所需的冲压力比较大，所以为了保证垫板有足够的强度，我取垫板的厚度为H=15mm。根据模具的结构图要在垫板上加工相应的过孔，所以垫板的结构图如下图：(六)、上模板 由冲压模具及设备159页可知矩形模板的长度要比凹模的长度长4070mm(七)、下模座 下模座的长和宽与上模座的长和宽尺寸一样，厚度比上模座的厚度厚35mm，但是如果其强度达到工作强度要求也可以等于上木做的厚度，所以厚度我取45mm，根据模具的结构图可知要在下模板上做一些螺纹孔和一些过孔，下模座的结构图如下图所示：（八）、导柱和导套 导套：我采用的是标准间，查书汽车冲压标准件614页，根据我所设计的模具结构高度，我选用的导套为：PQM-GGBA-D32-L80材料是GCr15 导柱：导柱我同样是用的标准件，查书汽车冲压标准件607页根据我的模具结构闭合高度，我选用的导柱为：PQM-GGPA-d32-L200 材料是GCr15（九）、限位行程块 限位行程块我采用的也是标准件，查书汽车冲压标准件253页考虑到我的模具结构闭合高度，我采用的是：SSBS-D50 材料是：SS400 内六角螺钉材料是：SCM435（十）、限位螺钉、弹性挡料销、挡料销、定位销、 限位螺钉：查书汽车冲压标准件198页套筒式限位螺钉考虑到压料器的行程，我选用：CCSR-D13-L85 材料为：SCM435 弹性挡料销: 查书汽车冲压标准件636页弹性挡料销考虑到弹性挡料销与凹模之间的距离，为了保证凹模的强度，我选用的是：PQM-SGPA-d4-L20 材料为：S45C 挡料销：查书汽车冲压标准件639页固定挡料销，考虑到挡料销与周边的尺寸关系保证凹模的强度，我选用：PQM-KKGP-d8-L13 材料为；S45C 定位销：查书汽车冲压标准件640页定位销，考虑到定位销与凹模孔之间的距离为了保证凹模的强度要求，我选用：PQM-DDPI-d12-d18-L18 材料是：SUJ2(十一)、模柄 查书汽车冲压标准件选QM-14