压圈零件的冲压工艺分析与模具设计说明书(打印莫星星)

成型1122课程设计第1章．冲压零件的工艺性剖析该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线构成的.冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT13～IT14.凡产品图样上没有标明公差等级或许公差的尺寸,其极限偏差数值往常按IT14级办理。将以上精度与零件的精度要求对比较，能够为该零件的精度要求能够在冲裁加工中获得保证，其余尺寸标明、生产批量等状况，也均切合冲裁的工艺要求，故决定采纳冲压方式进行加工.经查公差表，各尺寸公差为：φ60-00。62mmφ32+00.52mm35+00.52mm6+00.3mm第2章。确立工艺方案及模具构造形式该工件所需的冲压工序包含落料、冲孔两个基本工序，能够制定出以下三种工艺方案：方案一:先落料，后冲孔,采纳单工序模分两次加工。方案二：落料—冲孔复合冲压，采纳复合模加工。方案三：落料-冲孔级进冲压，采纳级进模加工。方案一模具构造简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以知足顾客的要求,并且工件的积累偏差大，操作不方便。因为该工件大量量生产，因此方案二和方案三更具优胜性。·该零件φ32mm×35mm的孔与φ60mm的最小距离为25mm，大于此零件要求的最小壁厚（1。2mm），能够采纳冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模,复合模模具的形位精度和尺寸精度简单保证，且生产率也高，尽管模具构造比较复杂，但因为零件的几何形状简单对称,模具制造其实不困难.级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂.经过对上述三种方案的剖析比较，该零件的冲压生产采纳方案二的复合模为佳。-1-成型1122课程设计第3章．模具设计计算3。1排样方式确实定及其计算设计复合模时，第一要设计条料的排样图,因该零件外形为圆形，可采纳有废料排样的直排比较适合。参照《冲压工艺与模具设计》表2。确立其排样方式为直排画出排样图排样图因为R=30﹥2×2查表2。9最小搭边值可知：最小工艺搭边值a(侧面)=1。5mma1（工件间)=1。2mm分别取a=2㎜a1=2㎜计算条料的宽度：B=60+2×2=64mm步距：S=60+2=62mm资料利用率的计算：222计算冲压件毛坯的面积:A=π×R=π×30=2826mm一个步距的资料利用率:η=nA100%=2826/(64×62)=61。21﹪BS3.2计算凸、凹模刃口尺寸查《冲压工艺与模具设计》书中表2.4得空隙值Zmin=0。246mm，Zmax=0.360mm。-2-成型1122课程设计冲孔φ32mm×35mm凸、凹模刃口尺寸的计算因为制件构造简单，精度要求不高,因此采纳凹模和凸模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算以下：查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得φ32mm凸、凹模制造公差:δ凸=0。020mmδ凹=0。025mm校核：Zmax-Zmin=(0。360—0。246)㎜=0。114mm而δ凸+δ凹=（0。020+0。025）㎜=0.045mm知足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的条件查《冲压工艺与模具设计》书中表2.6得:IT14级时标准公差△=0。52㎜，因为0.52＞0。20因此磨损系数X=0。5,按式(2.5）d凸=dmin=（32+0.5×0.52）—00。020=32.2600.020mmD凹=d凸Zmin（32.260.246）0.025=32.50600.025mm=0查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得2.2mm×4mm的矩形凸、凹模制造公差：δ凸=0。020mmδ凹=0。020mmδ凸+δ凹=0。020+0。020=0.040mm知足Zmax—Zmin≥δ凸+δ凹的条件3。3外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算因为外形形状简单，精度要求不高，因此采纳凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算以下：查《冲压工艺与模具设计》书中表2。5得凸、凹模制作公差δ凸=0.020mmδ凹=0.030mm校核:Zmax-Zmin=0。360-0.246=0.114mm而δT+δA=0。050mm知足Zmax—Zmin≥δ凸+δ凹的条件查《冲压工艺与模具设计》书中表2。6得：IT14级时磨损系数X=0。5，-3-成型1122课程设计按式（2。5）d凸=dmin。-00.020mm=6426d凹=d凸Zmin=64.506+0。0300mm3.4冲压力的计算落料力F落=Ltτb=（2πR×2×450）N=169.56KN冲孔力F冲=Ltτb（=336。9×10π/180+4+2×2.2)×2×450=60。453KN冲孔时的推件力F推=nK推F孔由《冲压工艺与模具设计》书中表2.21得h=6mm则n=h/t=6mm/2=3个查《冲压工艺与模具设计》书中表2。7得K推=0。05F推=nK推F孔=3×0。05×60。453=9。068KN落料时的卸料力F卸=K卸F落查《冲压工艺与模具设计》书中表2。7取K卸=0。04故F卸=K卸F落=0。04×169.56=6.7824KN总冲压力为：F总=F落+F孔+F推+F卸=（169。56+60。453+9。068+4。748)KN=243.829KN为了保证冲压力足够,一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲F总′=1.3×F总=1。3×243.829=316.9777KN3.5压力中心的计算用分析法求模具的压力中心的坐标，成立以下列图所示的坐标系XOY.-4-成型1122课程设计由图可知工件上下对称，将工件冲裁周边分红L1、L2、L3、L4、L5基本线段，求出各段长度的重心地点：因工件相对x轴对称,因此Yc=0,C只要计算XL1=2πR=188。4㎜X1=0L=58。77mmX=-0。6822L3=L5=2.2mmX3=X5=10。9㎜L4=4mmX4=12㎜将以上数据代入压力中心坐标公式X=(L1X1+L2X2++L5X5）/L1+L2++L5X=[188。4×0+58.77×（-0。68）+2。2×10。9+4×12+2.2×10.9］/(188.4+58.77+2。2+4+22.2）=0。28mm-5-成型1122课程设计第4章.模具的整体设计依据上述剖析,本零件的冲压包含冲压和落料两个工序，且孔边距较大,可采纳倒装复合模，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料靠谱，便于操作。工件留在落料凹模空洞中，应在凹模孔设置推件块，卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出；而冲孔废料则能够在下模座中开设通槽，使废料从空洞中落下。因为在该模具中压料是由落料凸模与卸料板一同配合工作来实现的，因此卸料板还应有压料的作用，应采纳弹性卸料板卸掉条料。因是大量量生产，采纳手动送料方式，以前去后送料。因该零件采纳的是倒装复合模，因此直接用挡料销和导料销即可。为保证零件的质量及稳固性，采纳导柱、导套导向。因为该零件导向尺寸较小,且精度要求不是太高，因此宜采纳后侧导柱模架。第5章。模具主要零零件的构造设计5。1凸模、凹模、凸凹模的构造设计①落料凸、凹模的构造设计在落料凹模内部,因为要搁置推件块，因此凹模刃口应采纳直筒形刃口,并查《冲压工艺与模具设计》书中表2。21,获得刃口高度h=6mm,该凹模的构造简单，宜采纳整体式.查《冲压工艺与模具设计》书中表2.22，得k=0。40即凹模高度H=ks=0.40×60mm=24mm凹模壁厚C=1。5H=1。5×=36mm凹模外形尺寸确实定:凹模外形长度：L=(30+16×2)㎜=62㎜-6-成型1122课程设计凹模外形宽度：B=(30+16×2)㎜=62㎜凹模整体尺寸标准化,取为80mm×80mm×40mm凹模的工艺路线工序工序名称工序内容号1下料将毛坯锻成平行六面体。尺寸为：160mm×160mm×30mm2热办理退火3铣平面铣各平面，厚度留磨削余量0。8mm，侧面留磨削余量0.5mm4磨平面磨上下平面，留磨削余量0.3～0.4mm磨相邻双侧面,保证垂直5钳工划线划出对称中心线，固定孔及销孔线型空粗加在仿铣床上加工型孔,留单边加工余量0.15mm工加工余孔加工固定孔及小孔8热办理淬火回火，保证58~62HRC9磨平面磨上下边及基准面达要求10型孔精加在座标磨床上磨型孔，留研磨余量0.01mm工11研磨型孔钳工研磨型孔达规定技术要求②冲孔凸模的设计为了增添凸模的强度与刚度，凸模固定板厚度取25mm，因凸模比较长,因此采纳带肩的台阶式凸模，凸模长度依据构造上需要来确立。L=h凸模固定板+h落料凹模=（25+24）mm=49mm（取50mm)③凸凹模的构造设计本模具为复合冲裁模,除了冲孔凸模和落料凹模外还有一个凸凹模。依据整体模具的构造设计需要，凸凹模的构造简图以下列图所示：-7-成型1122课程设计确立凸凹模安排在模架上的地点时，要依照计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合.校核凸凹模的强度:查《冲压工艺与模具设计》书中表2.23得凸凹模的最小壁厚为4.9mm，而实质最小壁厚为9mm。故切合强度要求.凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制,并保证双空隙为0。246mm～0.360mm.5.2卸料弹簧的设计依据模具的构造初选6根弹簧,每根弹簧的预压力≥F卸/n=（4.75×103/6）N=791。7N依据预压力和模具构造尺寸，初选序号62～67的弹簧,其最大工作负荷F1=1120N〉791。7N虽弹簧的最大工作负荷切合要求，但其弹簧太长,会使模具的高度增添,因此采纳最大工作负荷为1550N范围内的弹簧.试选68～72号中69号弹簧,校验弹簧最大允许压缩量Lmax大于弹簧实质总压缩量L总.69号弹簧的详细参数是：弹簧外径D=45mm，资料直径d=9mm，自由高度H0=80mm，节距t=11。5mm,F1=1550N,极限载荷时弹簧高度H1=58。2mm。弹簧的最大的最大允许压缩量Lmax=（80-58。2）mm=21.8mm弹簧预压缩量L/=LmaxF0/F1=791。7×21.8/1550=11。13mm-8-成型1122课程设计校核:卸料板工作行程t+h1+h2=2+1+0.5=3。5mm凸模刃磨量和调理量h3=6mm弹簧实质总压缩量L总=L/+t+h1+h2+h3=（11.13+3。5+6）mm=24。23mm因为25.65>24.23，即Lmax>L总，因此所选弹簧是适合的。号弹簧规格为：外径：D=50mm钢丝直径：d=9mm自由高度:H0=80mm装置高度：H2=H0—L/=（90-11.13)=78。87mm弹簧的窝座深度：h=H0-Lmax+h卸料板+t+1—h凸凹模—h修模=(90—24.23+14+2+1—58-6）mm=18。77mm弹簧外露高度：H3=H2-h—h卸料板窝深=（78.87-18。77.—10）mm=50.1mm5.3模具主要零件尺寸。模柄-9-成型1122课程设计。上模座3。垫板-10-成型1122课程设计凹模5。凸模-11-成型1122课程设计凹模卸料板垫板-12-成型1122课程设计下模板9。凸凹模-13-成型1122课程设计凸模固定板5。4模架的设计-14-成型1122课程设计模架各零件标志以下：上模座:140mm×140mm×35mm下模座：140mm×140mm×35mm导柱:116mm×22mm导套：22mm×65mm×33mm模柄：φ42mm×52mm垫板厚度：140mm×140mm×16mm卸料板厚度：140mm×140mm×24mm凸模固定板厚度：140mm×140mm×20mm模具的闭合高度：H闭=h上模座+h垫板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板+h橡胶垫+h下模座=（25+10+28+24+2+14+50+30）（mm）=183mm第6章。冲压设施的选择6.1压力机种类的选择中、小型冲压件采纳开式机械压力机。2）大、中型冲压件采纳双柱闭式机械压力机。3）导板模或要求导套不走开导柱的模具，采纳偏爱压力机。大量生产的冲压件采纳高速压力机或多工位自动压力机。（5）校平、整形和温热挤压工序采纳摩擦压力机。（6）薄板冲裁、精度冲裁采纳刚度高的精细压力机.7)大型、形状复杂的拉伸件采纳双动或三动压力机。8）小批量生产中大型厚板件的成形工序多采纳液压压力机.6。2压力机规格的选择1)工称压力拉深时压力机吨位比计算出的拉伸力大60%～100％。2）滑块行程长度成形拉伸件和曲折件应使滑行块长度大于制件高-15-成型1122课程设计度的2。5～3.0倍.(3）行程次数应依据资料的变形要乞降生产率来考虑。4）工作台面尺寸当制件或废料需着落时，工作台面尺寸一定大于着落件的尺寸。对有弹定装置的模具，工作台面貌尺寸还应大于弹顶装置的外形尺寸。5）滑块模柄尺寸模柄孔直径要与模柄直径相切合,模柄孔的深度应大于模柄的长度。6)闭合高度。7)电动机功率的选择一定保证压力机的电机功率大于冲压时所需要的功率.经过校核，选择开式双柱可倾压力机要技术参数以下表。公称压力/KN滑块行程/mm行程次数（不小于）（次/min)关闭高度/mm最大关闭高度调理量/mm滑块中心至机身距离/mm（标准型）工作台尺寸(左右×前后)/mm（标准型)工作台孔尺寸（直径）/mm（标准型）立柱间距离(不小于）/mm模柄孔尺寸（直径×深度)/mm工作台板厚度/mm

J23—25能知足使用要求。其主2506010030070180500×350150240Ф42×6055-16-成型1122课程设计倾斜角(不小于)（°）电动机/kw外形尺寸（前后×左右×高）/mm总重量/公斤

202。21100×800×20001300第7章。绘制模具总装图工作原理：条料送进时采纳固定挡料销进行定位，而有导料销保证送料沿正确的方向送进。当条料送到指定地点时，上模在压力机的作用下下行，卸料板首先接触条料.上模部分持续下行，即可达成冲孔落料复合工序。当冲压达成时，在压力机的作用下上模上行回程，卡在凸凹模上的条料由弹性卸料板卸下,当模具上的打料杆遇到压力机上的打料横梁时，打料横梁给模具打料杆一个作使劲,在此作使劲的作用下，将冲孔废料推出来。而制件则有下模座的推件装置推出，此时即达成一次冲裁。而后，把条料抬起,超出挡料销，在送进一个步距的距离，即可进行下一次冲裁。（另附页）第8章.拆画零件图-17-成型1122课程设