异形小垫片冲压模具设计机械制造机械_机械制造-机械.pdf

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1、前言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向 越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的 模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成 化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例：冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力 机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生 产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和 表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲

2、压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方 法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。山于釆用精 密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸 台等。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑 性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压 和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧 的钢板和钢带。-V4,刖B.目录.2 设计任务书.3 1零件的工艺分析.4 2 工艺方案 .4 3 工艺计算.3.1 计算工艺力 中心确定，压力机的选择 .1心的确定.

3、7 1.1.压力机的选择.8 2.模具设计.9 2.1.确定模具结构.9 2.2.模具零件尺寸计算及确定.9 2 21.冲裁模具间隙及凹模凸模刃口尺寸的确定 .9 2.2.2.凸模、凹模、外形尺寸计算.10 3.模具其他零件的选用.11 3.1.模具上下模板及模柄的选择.11 3.2.垫板、凸模固定板.11 化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件

4、但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设3.3.闭合高度.11 3.4.卸料螺钉.12 设计任务书 设计课题：异形垫片的冲压模具设计 冲压件名称 材料 板厚 工件精度 异形垫片 H68 0.15 mm IT13 设讣要求：1.绘制该工件的零件图和三维实体图。2确定该零件的冲压工艺方案，编写工艺卡。3.绘制该工件制作所需模具

5、的总装配图。4.绘制该模具的凹模凸模零件图。化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称

6、锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设5.编写完善的设讣说明书。1 零件的工艺分析 该零件是许多机械上使用的手柄，要对该零件进行中批量生产，外精度不高,只需平整，圆孔是该零件需要保证的重点。2 工艺方案 首先根据该零件的形状确定冲压工序和选择工序顺序，冲压该零件需要 得基工序有落料冲孔。方案一：先落料再冲孔，采用单工序模生产；方案二：落料和冲孔复合冲压，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，单需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工。生产效率较低，难以满足零件中批量生产的需求。山于零件结构简单，为提高生 产效率不，主要采用符合冲裁或级进冲裁方

7、式。复合模能在一次行程内完成落料冲孔多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料的影响，内外形状相对位置重复性好，表面较为平直。但模具结构比较 复杂。通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和

8、模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设3工艺计算 3.1计算工艺力 平刃口模具冲裁力，F=Lt 查常用钢的力学性能表得 crh=550 一 700Mpa 取 ch=600Mpa 查表得 K；J=0.05 K=0.05 P.=Ltcr.=(30X4+4X2)X 1.2X600=92160N P;|,=Lt a.=5X3.14 X 2 X 1.2 X 600=22608N P；严 K；|P=0.05 X 92160=4608N P；1;=K 竹

9、P.=0.05 X 92160=4608N 心=鸟+心+血+f=123.93KN 3.2确定拍样样式和裁板方法 采用斜排有废料排样方式 材料厚度=1.2,山表查得如下图所示 11 o o 11 o o 化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏

10、或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设J _ 31-2 _ 图 3.1 排样 1)计算板料厚度 因为采用了有废料排样，沿制件部分外形冲裁，所以条料宽度为 33mm.2).确定板料规格 选用 Q235 板料，查资料采用板料的长度为 1000,宽度为 500,采用横裁的 方法。3.3材料利用率计算 材料利用率 单个零件的材料利用率=1x100%冲裁面积 A A=302-(-)2 X34X24X6=836.75 mm2 2 n=l

11、B=33 11=32+1.2=31.2 mm A冲裁件面积 化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工

12、或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设1x836.75 33x31.X100%=81.27%中心确定，压力机的选择 1.1心的确定 B调料宽度 h送料进距 n个进距内冲件数 图 3.2 压力中心 建立如图所示的坐标系 厶（一 915）厶（9 15）厶（一 313）厶（33）厶（0.11）厶（0一 15）化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度

13、和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设心1mm Yo=12+12+4 因为此图形为 y 轴对称图形所以 X。二 0 12x15+12x15+4x13+4x13-30 x15+6x11 压力中心为(0,1)1 1.压力机的选择 因为该零件需要中批量生产，故采用高速压力机型号为 J75-30 表 4.1

14、 压力机的参数 型号 J75-30 送料长度/mm 6-80 公称压力/KN 300 厚度/mm 0.1-2 滑块的行程次数/(nin-1)150-750 宽度/mm 5-80 滑块行程/mm 10-40 主电动机功率/KV 7.5 最大封闭高度/mm 260 生产厂家 上海第二锻压机 床厂 封闭高度的调节 量/mm 50 2 模具设计 21.确定模具结构 因为该垫片大批量生产，故可以采用级进模，级进模配合加工，制件采用刚 性推化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其

15、是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设件装置推出，卸料采用弹簧卸料板，采用带中间导柱模架。22.模具零件尺寸计算及确定 2.2.1.冲裁模具间隙及凹模凸模刃口尺寸的确定 当冲裁精度在 IT/4 时，x

16、=0.5 IT 10 时 x=l IT12 时 x=0.75 由附录 N,找 IT14 级查得 4=0.3 孔=0.52 6=43 据 IT12 查得 亠二。？!按IT10 查得 A5=0.048 mm 落料时 A30rf=(30-0.52X0.5)j0025=29.74J0025 mm A4HQHmio+0 34卸料螺钉 卸料螺钉按 JB/7650.5-1994选 d=10mm 的带肩卸料螺钉,螺柱长 l=50mm 化自动化等方面发展简单的模具企业已经无法满足市场的需求模具企业的转型向着设备精良化技术集成化产品品牌化经营国际化方向发展以冲压模具为例冲压是高效的生产方法采用复合模尤其是多工位级进模可在一台压力机上完成生产数百件冷冲压件一般不再经切加工或仅需要少量的切加工热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件但仍优于铸件锻件切加工量少冲压件与铸件锻件相比具有薄匀轻强的特点冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋肋起伏或翻边靠压力机和模具对板材带材管材和型材等施加外力使之产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的工件冲压件的成形加工方法冲压和锻造同属塑性加工或称压力加工合称锻压冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带刖目录设