【储液罐端盖的冲压模具设计11000字】

储液罐端盖的冲压模具设计TOC\o"1-3"\h\u17432第一章绪论 .4刃口尺寸的计算4.4.1冲裁间隙在模具的工作过程中，凸模和凹模会产生不可避免的磨损，模具的磨损会导致产品精度不够，因此，在设计模具的凸模和凹模时直接将磨损考虑进去，取值一定的冲裁间隙，即确定好凸模和凹模之间的间隙。冲裁间隙有小、中、大间隙三种，影响三种间隙的因素有模具的材料、模具的结构等等，当工件材料比较薄并且材料比较软的情况下，采用小间隙计算，当工件材料比较厚并且材料较硬的情况下，采用大间隙计算。4.4.2冲裁凸、凹模刃口的尺寸冲裁凸模和凹模的计算有分开计算法和配做法两种，分开计算法是指单独分开计算凸模和凹模的尺寸，配做法是指利用凹模或者凸模为基准，通过冲裁间隙的联系，配做凸模或者凹模的尺寸。分开计算法和配做法各有优势，其中分开计算法由于计算较为复杂，所以常常用于工件的刃口尺寸和结构形式简单的情况，在复杂情况下，常用配做法进行计算。本次设计的凸模凹模刃口较为简单，因此本次设计中直接采用分开计算法计算即可。在利用分开计算法进行计算时，需要首先满足凸模和凹模的刃口公差和冲裁间隙的关系式：查《冲压手册》得出本次设计储液罐端盖零件的凸模凹模公差选择：，复合模中的凸模尺寸的计算可以根据下列公式4-2进行：（4-9）复合模中的凹模尺寸的计算可以根据下列公式4-3进行：（4-10）其中:；；；；；。以上参数均为已知，因此将其代入到可以对凹凸模尺寸进行计算，可以得到：9.5对复合模的落料位置的刃口尺寸计算：在以凹模为基准件的模具中，凹模随着模具加工的进行会一定程度上的出现磨损的情况，在磨损后刃口位置的尺寸会增加，因此该类情况均是隶属A类尺寸第一类尺寸的范围。因此，其基本尺寸和制造公差可以通过公式4-5、4-5进行计算：（4-11）（4-12）上式各参数分别代表：；；；；；。82.5第五章模具及零件设计与选用5.1模具凸、凹模的设计模具凸模和凹模直接决定了模具冲裁出的产品精度，合理的凸模和凹模结构能够简化模具结构、减少模具制造成本，提高产品精度。模具凹模的结构有整体式、镶拼式等，整体式指的是凹模为整体，在装配时，能够有效地降低装配时间，但是对于复杂模具来说，整体式凹模的加工较为困难，此时，就需要用到镶拼式凹模，镶拼式凹模是指凹模为几部分的凹模镶块组合而成。镶拼式凹模由于可以将复杂的刃口形式分解，因此凹模的加工较为简单，但是相对装配就较为困难，镶拼式凹模还可以将凹模的刃口部分设置镶套，将容易磨损和损坏的刃口部分只做镶套便于维修和更换。分析本次设计模具，刃口以及结构形式较为简单，没有难以成型以及结构复杂的刃口出现，因此为使装配方便，直接利用整体式凹模进行设计。凹模的具体数值可以通过计算获得，首先由工件的最大尺寸乘以模具凹模系数，计算出凹模高度，再由凹模的高度计算得出凹模的边界尺寸，从而得出凹模的长宽高尺寸。凹模的高度计算公式为：——为凹模刃口的最大尺寸()查表5.1选取系数表5.1凹模系数k板料厚度t/mm外形尺寸b/mm0.5123>3<500.300.350.420.500.6050～10080.350.42100～20000.240.30200～40050.180.22>4000.050.05由于本次设计模具有拉伸工序，是考虑到模具的送进，在凹模内开设有避让孔，避让孔会影响凹模的强度，并且考虑拉伸的高度，因此凹模的高度需要适当加高，本次设计采用H=40mm。凸模与模具的凸模固定板之间采用台阶固定的形式对模具的凸模进行固定。凸模与凸模固定板时间的配合方式用的是过渡配合（H7/m6或H7/n7），材料选取,热处理硬度为。图5.1拉伸凸模示意图图5.2凹模示意图5.2模架和模座的选择在模具设计中，为使模具制造成本降低，模具结构标准化，通常会采用大量的模具标准件，本次设计中，模架的选用也将采用模具标准件。冲压模具模架通过材料的分类有铸铁模架和钢板模架，铸铁模架成本较低，钢板模架成本较高，铸铁模架的强度刚度不及钢板模架，通常在中小型模具或者中小批量的模具中，采用铸铁模架即可。标准模架根据模架形式的不同分为中间导柱模架、后侧导柱模架、四角导柱模架等等。其中中间导柱模架的导柱导套分布在模架中间的两侧，受力平衡均匀，通常用于中小型模具，在对于中大型模具的模架选择时，通常选择四角导柱模架最为稳定，寿命最长。后侧导柱模架的导柱导套分布在模架的后侧，空间性最好，视野最为开阔，同样在中小型模具中选用。本次设计为复合模，模具尺寸适中，为了保证模具的寿命以及产品质量，采用中心导柱模架，为了节约模具成本，同时结合模具的尺寸以及送料方向，采用了铸铁模架。5.3垫板的选用模具垫板指在模具中起到提高模具强度的板类，通常有上垫板和下垫板之分，上垫板通常设置在上模座和上固定板之间，下垫板通常设置在下模座和凹模之间，用于增加整体模具强度。在有顶件装置的模具情况下，垫板有时还能够起到控制顶件行程的作用。本次设计模具的结构较为复杂，为了提高模具的寿命，采用了上下垫板，厚度H选取15mm。如图5.3所示：图5.3垫板5.4卸料机构的设计在复合模中，凸模在进行冲孔等冲裁工序后，条料真的冲裁部分会附着到凸模上，在开模时，上模上行，凸模会将条料带离下模，造成下一次合模不能顺利送进条料，造成卡料，严重影响连续冲裁，因此，在进行一个冲裁之后，需要一个把条料从凸模上卸下的机构，这个机构就叫做卸料机构。卸料机构根据运动的方式分为弹性卸料和刚性卸料，通常情况下弹性机构由弹性元件驱动，刚性卸料机构则直接规定在上模或者下模，弹性卸料机构通常作用于工件较薄，卸料力较小的情况，能够有效的保证产品的平直度，刚性卸料则作用于较厚的工件，结构简单。本次设计工件的厚度较薄，整体卸料力不大，为了有效地保证产品质量和平直度，采用推件块。如图5.4图5.4推件块5.5导料及定位机构的设计在模具设计中，条料送进模具时，需要对条料进行定位，在复合模和单工序模具中，为了简化模具结构，通常直接采用导料销和挡料销，在模具左侧设置两颗导料销进行送进，在模具前侧设置一颗挡料销实现挡料，从而完成定位。在复合模中，条料的送料机构有导料板或者导料式浮顶器，导料板通常会配合承料板使用，导料板安装在凹模上两侧，条料沿着导料板送进。导料式浮顶器则是带有导料槽的浮顶器，将条料直接沿着导料式浮顶器的导料槽送进，导料式浮顶器的优点在于将导料板的作用整合到浮顶器，能够极大的简化模具结构，但是导料式浮顶器的局限性在只能够应用于在条料前部成型工序较少的情况，便于条料的送进。5.6翻边凸模的结构设计本模具为复合模，翻边模其加工的材料确定为T10A，热处理硬度为。。应比零件图标注精度高级，翻边凸模的结构图如图5.5所示图5.5翻边凸模的结构第六章压力机的校核6.1压力机公称力的校核压力机公称力的校核是指压力的公称力必须大于或等于模具总冲压力的1.3倍，模具总冲压力的1.3倍是一个安全数值，如果公称力不满足模具总冲压力就会造成压力不足，产品质量难以保证，有可能出现产品不成型，退料不充分以及卡料等等情况，由于拉伸力和冲裁力的计算由于材料、模具结构等因素的影响下，不能够保证绝对精准，因此需要将模具冲压力乘以1.3倍以保证公称力的绝对满足。由上文计算可知，模具总冲压力F=158.13因此如要压力机满足要求，需要公称力至少为：F=1.3*158.13=205.56KN。查上文本次选择压力机的公称力为250KN，因此压力机公称力满足校核。6.2压力机滑块行程的校核模具开合模时，上模下行的距离即为滑块行程，压力机的滑块行程需要保证模具能够完成冲裁和成型以及卸料、落料，取件等等。滑块行程S=2+5+3=10mm<S=130mm,所以本次选取滑压力机块行程满足校核。6.3压力机滑块模柄孔的校核当模具制造完成后，需要将模具装夹到压力机上，下模直接固定在压力机工作台，而上模则需要通过压力机的滑块上模柄孔夹持住模柄，因此压力机滑块的模柄孔尺寸必须要大于或等于模具的模柄才能够夹持，当滑块的模柄孔大于模具模柄的情况时，只需在模柄上增加一个模柄套即可。本次设计模具的模柄尺寸为，压力机滑块模柄孔尺寸为，因此满足校核。6.4压力机闭合高度的校核压力机最大闭合高度为Hmax=250mm，而模具和压力机的闭合高度关系需要满足：又因为模具高度为157.70mm，可知模具高度小于压力机最小安装高度。使用时可添加垫板，所以也是符合要求的。总结本次设计查阅了大量的相关冲压模具设计资料，从工件的工艺性分析开始，经过分析，选择出最为本次设计储液罐端盖零件适合的复合模的冲压模具设计形式，再通过毛坯尺寸计算绘制出毛坯展开图，进而设计出排样图，然后通过冲压力的计算选取出与之匹配的冲压模具压力机，压力机的选取保证了在实际冲压模具工作情况下实现产品冲裁的精确性。然后在第五章节中，设计出模具各零部件，比如凸模、凹模、卸料板等等，并且对模具标准件进行了选取，冲压模具标准件的选取使得在模具制造时的成本降低，并且更加标准化，各零部件的选用和设计完毕后，模具的总体设计已完成。在第六章节中，对选取的压力机进行校核，保证实际生产的可能性，确保压力机的型号能够完成高精度，高效率的模具，最后将整理完成的模具绘制成模具总装图。本次设计中遇到很多的困难，比如工艺计算，需要通过结合很多在校期间学习的知识以及查阅大量的书籍，需要针对计算出的冲压力选取合适的压力机，压力机的选取也需要通过上网查阅相关的生产资料获得，还有对于复杂结构需要进行简化，为了模具的成本降低，模具寿命增加，在卸料机构以及模架形式的选择上，经过多方案的对比，选择了最佳形式。参考文献[1].Science-MaterialsScienceandEngineering;ResearchersfromPanzhihuaUniversityDetailNewStudiesandFindingsintheAreaofMaterialsScienceandEngineering(OptimizationDesignofInsertHotStampingDie'sCoolingSystemandResearchOntheMicrostructuralUniformityControlof...)[J].JournalofEngineering,2020,():.[2].MetalsResearch;NewMetalsResearchStudyFindingsHaveBeenReportedbyResearchersatKoreaInstituteofIndustrialTechnology(HeterogeneousMaterialAdditiveManufacturingforHot-StampingDie)[J].Mining&Minerals,2020,():.[3].Business-Manufacturing;RecentFindingsinManufacturingDescribedbyResearchersfromShanghaiJiaoTongUniversity(ANewCountingMethodBasedOntheAccelerationSensorforStampingTools)[J].JournalofTechnology,2020,():.[4].TEConnectivityServicesGmbH;ResearchersSubmitPatentApplication,"ConnectionTerminal,MethodOfConnectingWiresUsingTheSameAndPressingDie",forApproval(USPTO20200287300)[J].ElectronicsNewsweekly,2020,():.[5]赵峰.多工位连续模工艺分析及模具结构设计[J].内燃机与配件,2020,(17):116-118.[6]刘莹.金属复合材料在机械制造中的应用[J].信息记录材料,2020,21(09):14-15.[7].Business-Manufacturing;ResearchDatafromWuhanUniversit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