《模具设计与制造》课程设计报告书

《模具设计与制造》课程设计报告书《模具设计与制造》课程设计报告书//《模具设计与制造》课程设计报告书.word可编写.第一节前言零冲压工艺规程是模具设计的依照,而优秀的模具构造设计又是实现工艺过程的靠谱保证,若冲压工艺有所变动,常常会造成模具的返工,甚至报废,冲裁相同的部件,往常能够采纳几种不一样方法,工艺过程设计的中心就是依照技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全靠谱的原则,使用上安全靠谱的原则,使部件的生产在保证切合部件的各项技术要求的前提下达到最正确的技术成效和经济效益。设计冲压工艺过程要从剖析产品的部件图下手，剖析部件图包含技术和经济两个方面：（1）冲压加工方法的经济性剖析冲压加工方法是一种先进的工工艺方法，因其生产率高，资料利用率高，操作简单等一系列长处而宽泛使用，因为模具花费高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，，冲压加工的优胜性就不显然，这时采纳其余方法制作该部件可能会更有成效。（2）冲压件的工艺性剖析冲压件的工艺性是指该部件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该部件的形状特色，尺寸大小，精度要乞降资料性能等要素能否切合冲压工艺的要求，优秀的工艺性应保证资料耗费少，工序数目少，模具构造简单，并且寿命长产质量量稳固，操作简单，方便等。无论冲压件的几何形状和尺寸大小怎样，其生产过程一般都是从原资料剪切下料开始，经过各样冲压工序和其余必需的协助工序加工出图纸所要求的零件。关于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削焊接或铆接等加工才能达成。图1-1所示为部件图，部件资料为T08A，厚度为1mm，公差等级IT4，属于大量量生产。依据供给的部件图，其数据以下：.专业.专注..word可编写.第二克制件的工艺剖析影响冲裁件工艺性的要素好多，从技术和经济方面考虑，主要要素以下：1冲裁件的构造工艺性，不一样形状和尺寸的冲压件，有不一样的工艺要求。2冲裁件的精度。3冲裁件的断面质量。4冲裁件的尺寸标明。由部件图可知，该部件是一个冲孔落料件，部件形状简单且轴对称，尺寸小，属于典型的板料冲压件。公差等级IT4，属于高精度制件。故需要精细冲裁，且为保证精度，采纳复合模。第三节冲裁工艺方案确实定确立冲裁件的工艺方案依据部件的构造，在冲裁部分工艺方案能够有以下几种：方案一：采纳落料、冲孔的单工序模来进行生产。其特色是：模具构造简单，制造方便，可是要用到两道工序，需要两副模具，在成本上是比较高的，并且生产率比较低，特别是在生产中难以保证部件的尺寸精度，一般只合用于生产小批量和精度要求的部件。因此单工序难以知足该部件生产要求。方案二：采纳落料、冲孔的复合模。复合模的特色是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对地点精度高，冲模的轮廓尺寸较小。可是复合模构造复杂，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：采纳级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数目，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。关于特别复杂后孔边距较小的冲压件，用简单模后复合模冲制有困难时，可用级进模逐渐冲出。但是级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般合用于大量量生产小型.专业.专注..word可编写.冲压件。综合以上的三个方案，依据部件的构造以及该部件是大量量生产的，所以采纳方案二的复合模为佳。2．选定方案的详细剖析冲压基本工序常有的冲压工序有剪切、落料、切边、曲折、拉深、翻边等，各工序有其不一样的性质特色和用途。针对本部件，平板上的型孔，所以只要冲孔和落料工序即可。冲压次数及各冲压次序针对本部件，只要进行一次冲压。冲压次序的安排应有益于发挥资料的塑性以减少工序数目，主要依据工序的变形特色和质量要求安排，由题干中的IT4和大量量生产，采纳复合模一步到位。（3）工序的组合方式往常，模具的采纳主要取决于冲裁件的生产批量、尺寸大小和精度要求等要素。针对本部件，生产批量大，冲压工序尽可能集中，采纳复合模，且采纳精细冲裁方法。第四节模具构造形式确实定1、确立模具种类和构造形式：复合模2、选择工件定位方式：螺栓和定位销进行定位3、板料送进方式：自动操作4、出料方式：自然漏料5、选择卸料方式压料、卸料装置依据冲裁件平坦度要乞降资料的厚薄来决定。一般而言，关于冲裁较硬、较厚且精度要求不高的工件，可选择刚性卸料方式；关于冲裁料厚在1.5mm以下且要求冲裁件比较平坦的制件，可选择弹性卸料方式。针对本部件，采纳刚性卸料装置。第五节冲压模设计.专业.专注..word可编写.（一）冲裁件排样设计（1）排样针对本部件特色，采纳有废料排样，其排样方式为直排。因有搭边，可由搭边来赔偿偏差，因此能保证冲裁件精度和质量，冲模寿命也较高，但资料利用率有所降落。（2）搭边值确实定精冲模因为采纳了齿圈压板（即V形环压边），搭边的宽度比一般冲裁大。由资料厚度t=1mm,圆件，查【1】P157表11-1得，工件间a1=3mm,沿边a=2mm.条料宽度确实定由【2】P35公式B=D+2a+△；B:条宽度的基本尺寸；D:工件在宽度方向的尺寸；a：侧搭边的最小值;:条料宽度的单向(负向)公差（按IT14，查【3】P17表1-8得，△=0.62mm）。条料的宽度：B=D+2a=40+2×2=44，即B=440-0.062.资料利用率资料利用率：η=S1/S0=∏*D2/(4*A*B)=∏*402/（4*44*43）=66.4%。A：送料步距，A=D+a1=40+3=43;S1:一个步距内部件的实质面积S0:一个步距内所需毛坯面积排样图见总装图(二）精冲力的计算由【4】P223公式得（1）冲裁力冲裁力P=0.9Ltσb=0.9×172.9×1×325=50.6KNσb:资料的抗拉强度，σb≧325MPa；t：板材厚度（t=1）L：内外剪切周边长度总和（L=172.9）.专业.专注..word可编写.（2）压边力压边力P1=（）P反=（）KN顶件反力P2=FP=1256×(20--70)=(25.2-87.92)KNF：精冲面积（F=1256㎜2）P反：单位反压力，一般取20-70MPa;（3）卸料力卸料力P3=(0.1-0.15)P=（）KN推件力推件力P4=(0.1-0.15)P=（）KN压边力和顶件反力需经试冲确立，在知足要求的状况下，采纳最小值。(三)压力中心的计算压力中心即工件内外形轮廓上冲裁力的协力中心。应尽可能使冲裁力的压力中心和压力机滑块的压力中心一致，不然，两个不重协力将产生一个附带力矩，影响导向精度和增添模具和压力机的磨损。固然新式的精冲压力机的导轨都有承受必定偏爱载荷的能力。可是，作为设计精冲模具的一项原则，仍应试虑压力中心的重合。冲模的压力中心，可按下述原则来确立：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．工件形状相同且散布地点对称时，冲模的压力中心与部件的对称中心相重合。３．形状复杂的部件、多孔冲模、级进模的压力中心可用分析计算法求出冲模压力中心。分析法的计算依照是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的协力对该轴的力矩。求出协力作用点的座标地点O0(x0,y０)，即为所求模具的压力中心。.专业.专注..word可编写.计算公式为：因冲裁力与冲裁周边长度成正比，所以式中的各冲裁力P１、Ｐ２、Ｐ３Pn，可分别用各冲裁周边长度L１、Ｌ２、Ｌ３取代Ln，即：.专业.专注..word可编写.依据以上原则，由部件的对称性得，外圆形中心在圆心，而内梯形孔的重心为x=0,y=2.7.故冲裁协力中心为x=0,y=1.35.（四）模具工作部件刃口尺寸及公差的计算加工方法确实定模具制造有凸模和凹模分开加工和凸模和凹模配合加工两种方法，凸模和凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸，此种方法合用于圆形和简单的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模拥有交换性，便于模具成批制造，但需要较高的公差等级才能保证合理空隙，模具制造困难，加工成本高。所以此方法是与加工形状复杂或薄板制件的模具。联合模具制造及工件的形状特色，采纳凸模和凹模配合加工的方法。冲孔部分（由【1】P163公式）冲孔凸模1.1尺寸A凸模磨损后部件尺寸变小，AP=（Amax-△/4）0-δ=(6.004-0.004/4)=6.0030-0.002△:冲裁件公差（由IT4查【3】P17表1-8得，△=4um）；Amax:部件的上限尺寸；.专业.专注..word可编写.δ：模具的制造公差（δ=△/2=0.002）；1.2尺寸B凸模磨损后尺寸变小，B（Bmax-△/4）00P=-δ=(20.004-0.006/4)=20.005-0.003△:冲裁件公差（由IT4查【3】P17表1-8得，△=6um）；Bmax:部件的上限尺寸；δ：模具的制造公差（δ=△/2=0.003）；3落料部分凹模磨损后部件尺寸变大Cd=（Cmin+△/4）+δ0=(39.993+0.007/4)=39.995+0.0040△:冲裁件公差（由IT4查【3】P17表1-8得，△=7um）；Cmax:部件的上限尺寸；δ：模具的制造公差（δ=△/4=0.004）；（五）相关模具的设计计算1．V形环尺寸V形环压边圈是在压边圈上环绕冲裁形轮廓必定距离的突出的V形埂。V形环的作用是在冲裁先压住资料，防备剪切区之外的资料在剪切过程中随凸模流动，使资料在冲裁过程中保持和冲裁方向垂直而不翘起。此外，V形环压边力还和冲裁力，反压力联合在一同，在资料的剪切变形区形成三向不等压应力状态以提升资料的塑性。t=1mm,查【1】P159表11-2得，a=1.3mm，h=0.4mm.2.确立冲孔凸模的同意最大自由长度：（由【2】P48公式）冲孔时的冲压力F总冲=F孔+F推=50.6+7=57.6KN圆形凸模的最大自由长度Lmaxd220257mm3030F44864依据GB2863.2—81的标准L的系列，选择L=40mm.冲孔凸凹模采纳Cr12MoV钢制造，查《冲压工艺与模具设计适用技术》附表12，取600MPa，许用应力1000MPa。对冲孔凸模承压能力进行校核冲裁时凸模承受的压力σ＜[σP]；P=F/A=50.6/2120.7=419.2MPaF：冲裁力.专业.专注..word可编写.A：凸模的最小断面面积（A=120.7mm2）；[σP]：凸模资料的许用压应力；确立落料凹模的高度和壁厚（由【2】P50公式）查【2】P50表2-9，取系数K=0.35，则落料凹模的厚度为：凹模厚度H=Kb=0.35×40=14,因为要求H≧14，所以凹模厚度起码取14mm，才能知足强度要求，依据实质可加大凹模的厚度，可取H=25mm。凹模壁厚：C=（1.5-2）H=14×(1.5-2）=（21-28），取C=30。凸凹模由【2】P51表2-10得最小壁厚a=2.7，最小直径D=18。第五节选定设施本工件在冲孔工序中，总的冲裁力为：，但要求压力机的行程应知足：S2.5h工件2.51640mm，所以在实质生产中采纳63KN的固定台开式压力机。其主要规格为：标称压力：63KN标称压力行程：3.5mm滑块行程：50mm最大关闭高度：170mm工作台尺寸：315×200mm立柱间距离：150mm模柄孔尺寸：3050mm垫板厚度：30mm第六节相关模具构造的设计因为是采纳精冲模，故可采纳YMA型液压模架。该模架精度高，刚性好，对压力机没有高的精度要求；该型液压模架自成系统，使用灵巧方便。由【】P602选详细参数，详细以下：上模版和下模版依据采纳的压力，采纳JD006-82的YMA型液压模架。依据规格标准.专业.专注..word可编写.JD021-82确立上模座厚度为90，依据JD022-82确立下模座厚度为90mm。2、凸模固定板、垫板因为冲孔后采纳自然落料装置，并且为了对凸模的固定，所以垫板厚度取8mm，凸模固定板依据凸模的径向尺寸可取25mm。凸模固定板对凸模起着固定和加大凸模在冲压时的强度，对凸模有着定位的作用。3、闭合高度磨具的闭合高度应为上模座、下模座、凸模、凹模、垫板和固定板等的厚度总和，即H=90+90+55-5+40+8=168mm“-5”为凸模进入凹模的深度，可依据实质做适合调整。所选压力机的闭合高度H170mm，H130mm。知足maxminHmax5H0Hmin10导柱、导套按JD027-82选d=60mm,此中导柱长度有280—320mm，选导柱长度L=280。按JD03