(最新整理)垫圈的冲孔落料级进模设计

1、(完整)垫圈的冲孔落料级进模设计(完整)垫圈的冲孔落料级进模设计 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)垫圈的冲孔落料级进模设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为(完整)垫圈的冲孔落料级进模设计的全部内容。1目 录前言-2第一章：绪论1。1冲压模具的发展-31.2模具产品的介绍-4第二章：冲

2、压工艺分析2.1冲裁件的形状和尺寸-52.2冲裁件的工艺方案-52.3冲裁件的排样-62。4冲裁的压力中心-82。5冲裁力的确定-92.6冲压设备的选择-10第三章：冲压模具的设计3。1凸、凹模的尺寸与公差-113.2固定与支承零件-143。3导向零件-153.4确定模具的闭合高度-163.5落料模具零件材料的选择-17毕业设计小结-18附表-19致谢-23参考文献-24前言毕业设计是大学三年的综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。在指导老师的安排和精心指导下,这次毕业设计这次毕业设计从确定设计课题，拟定设计方案，设计过程到

3、毕业答辩都是按照毕业设计工作计划进行。该课题是真题真做,虽然难度不是很大，但是要使设计图纸能直接用于生产，去造出零件，装配成机器，并能满足使用要求,也不是容易的。要做好设计工作，减少失误，就需要在设计中主动向老师请教,查阅技术资料和其他专业文献，充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新，这样，我们的毕业设计才有亮点，而且对自己以后的工作有莫大的帮助。并且要认真修改图纸错误，修改设计说明说，让毕业设计的错误之处达到最少值.应该说，我基本完成了这套冲裁模的设计工作，通过这次设计，我学到了很多知识和技术。这次设计中，分析了垫圈的3种工艺方案：单工序模生产，复合模生产以及级进模生产。采用级进模,减少模具

4、和设备的数量，工件精度高，便于操作和实现生产自动化.介绍了毛坯的排样图,计算数据以及设计了垫圈冲孔落料级进模的模具结构。由于本人的设计水平有限，必然在设计中仍然有很多缺点和错误，敬请老师们批评和指正。江西蓝天学院机械工程与自动化07统本（1）班:张昪2011年4月1日第一章 绪论一、冲压模具的发展随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求,更是日趋精美，华气。因此，结合中国具体情况,学习国外模具工业建设和模具生产的经验，宣传、推行科学合理化的模具生产，才能推进模具技术的进步。 全面推行模具标准化：模具标准化是现代模具设计与制造的基础。推行模具标准化上实现模具合理化生产必

5、备条件。美国、德国进行模具标准化工作已有100年的历史。而中国由于模具标准化程度不高，造成生产供应的标准件品种、规格不齐，质量不高，不能满足互换性要求。为此,应当采取相应措施，针对模具生产特点,组织行业力量，进行快捷、适时地对模具生产企业进行标准化生产，以便全面推行模具标准化工作。 推行模具设计与制造一体化：由于模具和制造之间的关系密切，可以说，制造是设计的延续。而采用人工设计方法比较迟缓，不可能实现模具设计与制造一体化，也不可达到优化设计的要求。实践证明，模具cad/cam技术是当代最合理的模具生产方式.推行模上具专业化生产：模具生产将可以实现高度标准化、通用化和系统化，有利于采用先进设计与

6、制造技术，使模具越做越精，同进,有利于缩短生产周期，降低生产费用。制造工艺规范化和生产过程控制与管理:模具制造是模具设计的延续，是验证设计正确性的过程。重视模具制造的规范化有利于使模具生产过程趋于科学化、合理化。在模具企业中,对模具生产过程进行计算机控制与管理,是实现合理化生产的保证和条件。从模具设计、生产准备、加工与装配、试模的全过程始终处于控制与管理之中，因此，推进模具生产过程控制与管理有利于提高模具制造精度与质量，减小生产周期与生产费用。2二、产品的介绍垫圈:形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护

7、被连接零件表面不被损坏的作用；另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。垫圈是机械装置中关键零件之一,随着机械工业的迅速发展，其中垫圈零件的数量日益增加，过去，采用复合模进行生产,虽然生产率高，但是制造周期长,生产成本高，现把导柱模架的设计进行简易化，这样可以降低制造模具生产成本，缩短制造周期，同时又能保证零件的质量和尺寸,现采用一种行之有效的工艺方法，即冲孔落料连续模冲压工艺.4第二章 冲压工艺分析一、冲裁件的形状和尺寸：由图可见,该零件形状简单、对称，是由圆组成的，料厚为1mm。有一个直径9mm和一个直径61mm的圆组成；孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为52mm。因为对于

8、冲压件的外形尺寸为自由公差，因此，冲裁件内外所能达到的经济精度为it14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.2mm,可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。图2-1二、冲裁件的工艺方案在分析了冲压件的工艺性之后，通常在对工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式的分析基础上，制定几种不同的冲压工艺方案。从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理

9、该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用以下3种工艺方案5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-落料连续冲压，采用级进模生产.方案一:模具结构简单,但需要两道工序两套模具,生产效率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案二：用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高,冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高,成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件.方案三:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小

10、的冲压件,用简单模或复合模冲制有困难时,可用级进模逐步冲出.但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。通过以上3种方案的分析比较，对该零件冲压生产以采用方案3为佳。三、冲裁件的排样3.1、排样的确定1）有废料排样 有废料排样的材料的利用率较低,但制件的质量和冲模寿命较高，常用于制件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。2）少废料排样 这种排样方法，材料利用率较高，常用于某些尺寸要求不高的制件排样。3）无废料排样 这种排样方法，材料利用率最高，但对于制件的形状结构要求严格，所以，其应用范围有一定的局限性,制件设计时要考虑这方面的工艺性能。63。2、搭边排样时制件与制

11、件之间、制件与条料边缘之间留下的余料叫搭边。合理的搭边值选择应在保证制件质量的前提下，越小越省料。据搭边的经验数表,得零件的排样图为下图所示: 图 2-2 根据零件形状两式件间按矩形取搭边值a1=1.5mm，侧边取搭边值a=1.5mm。则 进距: h=61+1.562.5mm63mm 条料宽度： 由附表一 查得=0。6mm b=d+2a+ 所以 b=61+2*1.5+0。6=64.6mm65mm其中：b条料宽度的公称尺寸（mm） d-制件在宽度方向的尺寸（mm） a侧搭边的最小值(mm) -条料宽度的单向（负向)公差（mm)73.3材料利用率衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。材料的利

12、用率是指零件的实际面积a0与所用材料面积a的百分比，即:= a0/a100% =84。7%1） 对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心2） 工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3) 形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。 图2-3根据图形分析:因为工件图形对称，故落料时f落的压力中心在上o1；冲孔时f孔1、f孔2的压力中心在o2上8四、冲裁力的确定计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，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。1） 落料力 f落=klt 式中 f-

13、冲裁力（n） l冲裁周长(mm） t 板材厚度（mm） -材料的抗剪强度(mpa） k系数 f落=1。3x234。18x3x350=319655。7n=320 kn2） 冲孔力 1、中心孔 f1= klt=1。3x（x33)x 3 x 350=141441。3n=141 kn2、两个小孔 f2=2 klt=2x1.3x(x12。3）x 3 x 350=35146.02n=35 kn3） 冲裁时候的推件力由附表二 得 kt=0.045凹模为直筒形刃口 其h取510mm 则卡在凹模内的数量为 n=h/t=6/3=2 f推落 =nktf落=2 x 0.045 x 3x320=86knf推孔1 =nk

14、tf1=2 x 0.045 x 3 x 141=38 knf推孔2=nktf2=2 x 0.045 x 3 x 35=10kn9则总的冲压力为 f总=f落+f1+f2+f推落+f推孔1+f推孔2 =320+141+35+86+38+9 =630 kn五、冲压设备的选择（1） 压力机的选择，必须满足以下要求：hmax5hmhmin10式中 hmax， hmin分别为压力机的最大、最小装模高度, hm模具闭合高度，当多副模具联合安装到一台压力机上时，多副模具应有同一个闭合高度。（2） 压力机的公称压力fg必须大于冲压计算的总压力f总。即fgf总（3） 压力机的滑块行程必须满足冲压件的成形要求。对于

15、拉深工艺，为了便于放料和取件，其行程必须大于拉深件高度的2-2。5倍（4） 为了便于安装模具,压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸,一般每边大50-70。工作台垫板孔应保证冲压件或废料能漏下。从满足冲压工艺力的要求来看，可选用jg23-80开式双柱可倾式压力机其压力机规格见附表三10第三部分 冲压模具的设计3.1、凸、凹模工作部分尺寸确定凸、凹模间隙及制造公差。对于冲孔部分，采用凸、凹模分开加工的方法由附表四 查得：凸凹模间隙zmin=0.460mm，zmax=0.640mm。zmax zmin = 0。640-0。460=0.18mm由附表五查得：对冲33孔时 t= - 0。020mm a =

16、 + 0。030mm对冲12。3孔时 t= - 0.020mm a= + 0。025mm所以满足分开加工时 t+a zmax zmin 的要求。dt=(dmin+x)0t =(33+0。5*0.05)00.020=33。02500。020mmda=（ dt +zmin）+a0=（33。025+0。460)+0.030=33.4850+0。03mm对于冲12.3的孔dt=(dmin+x)0-t =（12.3+0。5*0。2）00.020=12.40-0。020mmda=（ dt +zmin）+a0=（12.4+0.460) 0+0.250=12。860+0.25mm对于落料部分因制件的外形较复杂

17、，为了保证凸、凹模具之间的间隙,采用凸模与凹模配合加工的方法。由于落料时以凹模为基准件,因此先做好基准件,然后配加工凸模.根据凸模或凹模上尺寸性质的不同分别计算如下：a类：凸模或凹模在磨损后会增大的尺寸；b类:凸模或凹模在磨损后会减小的尺寸；c类：凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸.11由图可知：尺寸r12，r30,930-0.5，59。400。2 为a类尺寸对于未注公差取it14级。由标准公差数值表查得：即1200。36 29。70-0.52 由上附表六 查得磨损系数 x=0。5aa1=(12-0。5x0。36)+0.36/40=11.82+0。090 mmaa2=（29。7-0。5x0.52

18、）+0.52/40=29。44+0。130 mmaa3=（93-0。5x0.5）+0。5/40=92.75+0.1250 mmaa4=（59。4-0.5x0.2）+0.2/40=59.3+0。050 mm 落料凸模按凹模实际尺寸配作,保证最小间隙为0。460mm.凹模外形尺寸的确定凹模厚度：h=kb(15mm) 据下表k取0。18=93.74x0.35=33mm所以故凹模最终尺寸为230mm160mm33mm 如下图所示:图3112冲孔凸模的设计： 凸模的型式有两种：圆形凸模和非圆形凸模.圆形凸模的结构又分冲小圆孔凸模、冲中型圆孔凸模、冲大圆孔或落料用的凸模等等，由于本产品所冲的孔很小，所以选

19、择冲小圆孔凸模和冲中型圆孔凸。 凸模的长度一般是根据结构上的需要而确定的。该零件的凸模它是凸模固定板和凹模板厚度之和凸模长度:l=h1+h2+h3+h式中 h1 -固定板厚度(mm） h2 -垫板厚度（mm）h3 导料板厚度（mm)h-附加长度(mm） 所以：l=70mm如图所示图3-2133。2 固定与支撑零件(1)模架的选择上、下模座要承受和传递冲压力，所以应有足够强度和刚度。刚度不足,将影响冲模寿命。因此模座应有足够厚度，铸造模座需经时效处理,下模座外形尺寸没边应至少超过压力机台面孔约50mm。本套模座选应矩形模座，模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大40100mm。模座厚度一般取凹模厚度的1

20、1.5倍.因此上下模座的尺寸基本可以确定:上模板：35030040下模板：35030040(2)固定板固定板外形有圆形和矩形两种，主要用于固定小型凸模和凹模，由于本套模具的外形基本为矩形，综合节约材料等方面因素的影响,选用矩形固定板。如图所示： 图3-314（3)模柄模柄的形式较多，主要有：（1） 旋入式（2） 压入式（3） 凸缘式（4） 浮动式本套模具采用的是旋入式模柄。 3.3 导向零件导向零件是为了保证模具冲压时，上下模有一精确的位置关系.在中小型模具中最广泛采用的导向零件是导柱和导套.本套模具采用两个导柱（导套）,导柱安装在下模座，导套安装在上模座。导套选择a型导套 a259538 g

21、b2861.681 如图所示图3415导柱选择a型导柱 a25x180 gb2861。181 如图所示图353.4导正销 冲裁中，先进入已冲孔中，导正条料位置，保证孔与外形的位置,消除送料误差的销件称为导正销.导正销主要用于连续模,一般安装在第二工位以后的落料凸模工作端面上或凸模固定板上。导正销由导入和定位两部分组成，导入部分一般用圆弧或圆锥过渡，定位部分为圆柱面。设计有导正销的连续模时，挡料销的位置应保证导正销导正条料过程中条料活动的可能。 次套模具的挡料销的位置为e=40.19mm如图所示:3.5 模具的闭合高度模具闭合高度一般通过下式确定16h模=上模座厚度+冲头长度+凸凹模厚度+下模座

22、=40+65+75+40=220查开式可倾压力机规格知，800kn压力机最大闭合高度为300mm（封闭高度调节量80mm),故所设计的模具闭合高度h模=220mm满足要求,闭合高度设计合理.五、落料模具零件材料的选择冲模经常在频繁冲击状态下工作，因此冲模零件应具有足够的强度和韧性；而冲模工作部分零件，不但要求有足够的强度和韧性，还要有高度的硬度、耐模性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。正确地选用冲模材料，对于产品质量，冲模寿命和成本都有直接影响.在选用冲模材料时，应考虑下列因素：(1)冲压制件生产批量的大小（2）冲压材料的性能、工序种类及冲模零件的工作条件.（3）我国冲模生产和供应情况以及本厂现

23、有的条件，力求减少材料牌号和规格。 零件名称 常用材料 一般热处理要求 凸模 crwmn;cr12；cr12mov hrc6062 凹模 crwmn;cr12；cr12mov hrc60-62 侧刃 crwmn；cr12；cr12mov hrc6062 固定板 q235 垫板 45 hrc43-48 卸料板 q235 、 (45) hrc43-48 上、下模座 ht2040 导柱、导套 20 渗碳淬火 hrc6064 挡料销(钉） 45 hrc43-48 导料板 q235 ， 45 始用挡块 45 hrc43-48 承料板 q235 推板 45 hrc43-48 顶杆 45 hrc4348 打

24、杆 45 hrc43-48 模柄 q235 q235 总 结 到今天为止,两个多月的毕业设计终于可以画上一个句号。在自己努力和指导老师的指导下，我比较好地完成了这次毕业设计的任务，通过这次毕业设计，我对机械设计过程有了一定了解,学到了很好有用的本领。毕业设计不仅是对前面扬学知识检验，而且也是对自己能力提高.主要收获和体会如下:第一 .学到了产品设计的方法.产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。第二提高了综合应用各门知识的能力。以前课程设计接

25、触课程知识比较窄。这次毕业设计是设计一台完整的机器。要把机器和每个零件设计出来，需要制造工艺和电气方面的知识。 第三巩固了计算机绘图能力.以前用cad绘图，仅仅是知道主要指令的操作，通过这次绘图大量的图样，更加熟悉了机械制图中常用指令的操作方法，用简便快速方法画出完整正确的零件图样。 第四提高了收集资料和查阅手册的能力。收集资料是做毕业设计的前期准备工作，资料是否全面、可靠，关系到整个毕业设计的进程.查阅手册是设计过程中随时要做的事情。只有广泛收集有用的资料才能设计出比较好的产品. 第五明确了设计必须与生产实际相结合，产品才有生命力.因此在设计过程中，一定下企业调查，要虚心听取老师和工程技术售

26、货员的意见，不断发行设计，完善设计。 第六培养了严谨的科学作风.科学工作来不得半点虚假,在设计过程中每一个结构、零件、材料、尺寸、公差都反映在图纸上，每一个错误都会造成经济损失,因此，在设计过程中必须要有高度的责任心，要有严肃认真的工作态度。 总之,对我们本科毕业生来说，经历了这次毕业设计，为今后从事生产第一线的技术发行工作、技术管理工作将有非常大的帮助。17附表一：条料宽度公差见表条料宽度b/mm材料厚度 t/mm11-22-335-500.40。50。70。9501000.50.60。81。0附表二:卸料力、推件力和顶件力系数料厚 t/mmkxktkd钢0.10。0650。0750。10.140.10.50