冷冲模具毕业设计论文

冷冲模具毕业设计论文 江西农业 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 职业学院 江西农业工程职业学院 论文题目,垫片落料冲孔复合模 学 生 刘海林 指导教师姓名、职称 指导教师 朱宏安 专 业 模具设计与制造 层 次 高起专 班 级 机电工程系09模,一， 学 号 0905104 日 期 2012.04.10 江西农业工程职业学院科研处制 - 1 - 江西农业工程职业学院 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的毕业论文(设计)是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在毕业论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间: 年 月 日 关于论文(设计)使用授权的说明 本人完全了解《中国农业大学网络教育学院本、专科毕业论文(设计)工作条例(暂行规定)》对:“成绩为优秀毕业论文(设计)，网络教育学院将有权选取部分论文(设计)全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意中国农业大学网络教育学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文(设计)的全部或部分内容。中国农业大学网络教育学院有权保留送交论文(设计)的复印件和磁盘，允许论文(设计)被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文(设计)。 [保密的毕业论文(设计)在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间: 年 月 日 密级,,请注明密级及保密期限) - 2 - 江西农业工程职业学院 前言 ................................................................ (3) 摘要 ................................................................ (4) 课题 ................................................................ (5) 1 冲裁工艺设计 ...................................................... (6) 1.1 冲裁件的工艺性分析 ............................................ (7) 1.2 冲压 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的确定 ................................................ (7) 2 冲裁排样设计 ...................................................... (7) 2.1 排样方案的确定 ................................................ (8) 2.2 搭边的选取 .................................................... (8) 2.3 送料步距、条料宽度及板料间距计算 .............................. (9) 2.4 排样图 ....................................................... (10) 2.5 冲裁力和压力中心的计算 ....................................... (11) 3刃口尺寸计算 ..................................................... (13) 3.1 冲孔刃口尺寸计算 ............................................. (14) 3.2 落料刃口尺寸计算 ............................................. (15) 4 冲裁模主要零部件的结构与设计 ..................................... (16) 4.1 模具类型的选择 ............................................... (18) 4.2 定位方式的选择 ............................................... (18) 4.2.1 导料销的选择 ........................................... (18) 4.2.2 挡料销的选择 .......................................... (19) 4.3 卸料装置与推件装置的选择 ..................................... (19) 4.3.1 卸料装置的选择 ......................................... (19) 4.4 工作零件的设计 ............................................... (20) 4.4.1 凹模的设计 ............................................. (20) 4.4.2 凸凹模的设计 ........................................... (21) 4.4.3 凸模的设计 ............................................. (22) 4.4.4 模架及组成零件的设计 ................................... (24) 5 压力机的选取与校核 ............................................... (25) - 3 - 江西农业工程职业学院 5.1 压力机的选择 ................................................. (25) 5.2 装模高度的校核 ............................................... (26) 6 模具总装图 ....................................................... (27) 7 模具材料的选用 ................................................... (28) 8 模具的装配与 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ................................................. (29) 8.1 模具的装配 ................................................... (29) 8.2 模具的检测 ................................................... (29) 总结 ............................................................... (31) 参考文献 ........................................................... (33) 毕业论文成绩评定 ................................................... (34) - 4 - 江西农业工程职业学院 前 言 在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造，锻造，冲压，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本，并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车，飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。随着工业科学技术的 ，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。，如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣，制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。 冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得所需的零件的一种压力加工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高，且操作方便，易于实现自动化;冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征;可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料冷变形硬化效应，冲压件强度和刚度均较高;冲压没有切屑废料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的热设备，也是一种省料的加工方法;冲压件陈本较低;但是冲压一般使用的模具具有专用型，有时一个复杂的零件需要数套模具才能加工成型，且模具精度较高，技术要求高，是技术密集型产业，所以只有在冲压件生产批量较大杜锋情况下才能充分的体现从而获得较好的经济效益。 - 5 - 江西农业工程职业学院 摘 要 当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。因此这次我们的毕业设计要求设计一副模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固。由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但用的最为广泛的大约有以下几种:冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。 随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(CAD)、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术转变。 在本次毕业设计中利用计算机辅助设计(CAD)绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。 在这次设计中根据所给题目的要求，首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择加工方案。 根据对零件的综合分析，在这次设计中我设计的模具是倒装落料冲孔复合模，主要介绍的是冲裁工艺、冲裁模的结构与设计、冲裁模落料冲孔的工作原理等。希望能够灵活运用所学的专业知识和技能，圆满完成此次的毕业设计。 - 6 - 江西农业工程职业学院 课 题:垫片落料冲孔复合模 零件简图 :如图所示 工件名称 :垫片 挡片生产批量 :大批量 材 料 :10号钢 厚 度 :3 mm 1 冲裁工艺设计 1.1 冲裁件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 10号钢具有较高的强度和较好的冲压加工性能;该零件形状简单,但对孔边距接近凸凹模所允许的最小壁厚，如零件图所示，故可以考虑采用积存废料的复合冲压工序。 - 7 - 江西农业工程职业学院 1.2 冲压工艺方案的确定 该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案: 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—落料连续冲裁，采用级进模生产。 三种方案比较见表1.1 表1.1三种方案的比较 模具种类 单工序模 复合模 级进模 比较项目 冲件精度 较低 高 一般 生产效率 较低 较高 高 生产批量 适合大、中、小批量 适合大批量 适合大批量 模具复杂程度 较易 较复杂 复杂 模具成本 较低 较高 高 模具制作精度 较低 较高 高 模具制造周期 较快 较长 长 模具外形尺寸 较小 中等 较大 冲压设备能力 较小 中等 较大 工作条件 一般 较好 好 方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。欲 - 8 - 江西农业工程职业学院 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，且成本高。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 2 冲裁排样设计 2.1 排样方案的确定 排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。 保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。 根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种: (一)有废料排样:冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。 (二)少废料排样:只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。 (三)无废料排样:冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。 采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。 综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。 - 9 - 江西农业工程职业学院 2.2 搭边的选取 排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料;搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。 搭边值的大小与下列因素有关: ? 材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 ? 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 ? 材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。 ? 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 圆形件或圆角r>2t 矩形件或边长L<50 矩形件边长L>50或r<2t 材料厚度t 工件间 侧面 工件间 侧面 工件间 侧面 0,0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25,0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5,0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8,1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2,1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 表2.1 搭边值表 由表2.1 确定搭边值 根据零件形状两式件间按圆形取工件间搭边值a=2.2，侧边取搭边值mm a=2.5。 mm1 - 10 - 江西农业工程职业学院 2.3送料步距、条料宽度及板料间距计算 2.3.1 送料步距 送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用S表示， a其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值，即 1 S,d，a=27+2.2=29.2 mm1 2.3.2 条料宽度及板料间距的计算 条料宽度按下式: 0 (2-1) ，，B,D，2a，C ,,,, D其中为冲裁件宽度方向的最大尺寸; 为导料板与最宽条料之间的间隙查表取C=0.7。 C 表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表 无侧压装置 t条料厚度 B条料宽度 100以下 100,200 ,0.5 0.5 0.5 0.5,1 0.5 0.5 2,3 0.5 0.5 3,4 0.5 1 4,5 0.5 1 - 11 - 江西农业工程职业学院 00B=(41.5+2×2.5+0.7)=47.2 -A-0.7-0.7 2.4 排样图 图2.1 排样图 2.5 冲裁力和压力中心的计算 2.5.1 冲裁力 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而 变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重 要依据之一。 用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算: F=KLtτb (2-2) =1.3×136×3×400 =212.16KN 式中 F-------冲裁力 L-------冲裁周边长度 t-----材料厚度 τb----材料抗剪强度(τb=400MPa) K-----系数(一般取K=1.3) - 12 - 江西农业工程职业学院 卸料力 Fx=KxF (2-3) 推件力 Ft=nKtF (2-4) 顶件力 Fd=KdF (2-5) 式中 Kx、Kt、Kd -----卸料力、推件力、顶件力,如表2.3所示 n-----同时卡在凹模内的工件数量 式中 h-----凹模内的直刃壁高度 t-----板料厚度 表2.3卸料力、推件力及顶件力系数 冲裁材料 Kx Kt Kd 纯铜、黄铜 0.02,0.06 0.03,0.09 铝、铝合金 0.025,0.08 0.03,0.07 ,0.1 0.06,0.075 0.1 0.14 材 料>0.1,0.5 0.045,0055 0.065 0.08 厚 钢 >0.5,2.5 0.04,0.05 0.050 0.06 度 mm>2.5,6.5 0.03,0.04 0.040 0.05 >6.5 0.02,0.03 0.025 0.03 查表2.3 Kx=0.045 K=0.003 D 总冲压力Fz 总冲压力是各种冲压工艺的总和，根据不同的模具结构计算，由于本模具采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，则: Fz=F+ Fx+ Fd (2-6) = 212.16+0.08×212.16+1×0.07×212.16 = 244KN 2.5.2 压力中心的计算 模具的压力中心就是冲压力合力的作用点，为了保证压力机和模具的正常工 - 13 - 江西农业工程职业学院 作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度和寿命。 设直径为是10的圆心为中心坐标，则压力中心: 《X=-(-12×8-16×12-12×8-8×22+8×22)/(8+12+8+22+16+8) 0 =-336/74=-4.54 Y×8+6×8+17×22+28×16+17×22)/74 =(-60 =1196/74=16.16 ρ=(180×11×sin90) Π×90=7.1 X=ρcosΨ=ρcos(180+53)=4.3 Y=ρsinΨ=ρsin(55+180)=-5.7 故X=(-4.54*74+4.3*11Π+29.2*10*Π)/74+21Π =5.21 Y=(16.16*74-5.7*11Π)/74+11Π =-7.13 所以压力中心为(5.21,7.13) 3、刃口尺寸计算 因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类: (1)按凸模与凹模图样分别加工法:它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。 (2)按凸模与凹模配作法加工:常用于冲制复杂形状的冲模。这种加工方法的特 ,，,,Z，Z点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核的条件，ATmaxmin并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。 - 14 - 江西农业工程职业学院 ZZ表3.1 初始双面间隙、 maxmin 08、10、35 材料厚 Q345 40、50 65Mn 09M2、Q235 度 / tmmZZZZZZZZ minmaxminmaxminmaxminmax小于0.5 极小间隙 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.010 0.14 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 ZZ由表3.1 确定初始双面间隙、 的值: maxmin Z0.460mm Z0.640mm min=max= Z,Z,0.640,0.460,0.180mm maxmin 表3.2 规则形状凸、凹模的制造偏差 - 15 - 江西农业工程职业学院 , 凹模偏差, 凸模偏差, 凹模偏差, 凸模偏差基本尺寸 基本尺寸 TATA 0.020 0.040 ,18 120,180 0.020 0.025 0.030 0.045 18,30 180,160 0.030 18,30 0.035 0.050 160,360 0.025 0.035 0.040 0.060 80,120 1360,500 0.050 0.070 500,30 ,,由表3.1 确定、的值: TA 3.1 冲孔刃口尺寸计算 ，0.36对于冲小孔转换为 ,10mm,10mm0 0，，D,d，x,利用公式 (3-1) Tmin,,T ，,A (3-2) ，，D,D，ZATmin0 其中 ——磨损系数的选取查下表3.3 x ?——是工件的公差值 表3.3磨损系数表 工件精度IT10以上 =1 x 工件精度IT11,IT13 =0.75 x 工件精度IT14 =0.5 x 因孔的公差等级为IT13级，所以查上表得=0.5 x 000，，d,d，x, 则 = ，，10，0.5，0.36,10.18Tmin,,,,0.020.02T ，0.02，0.02，,A== ，，10.18，0.4610.64，，d,d，Z00ATmin0 Z,Z,0.64,0.46,0.18校核间隙: maxmin ,, +=0.020+0.020=0.040<0.18 TA - 16 - 江西农业工程职业学院 Z,Z所以满足,+,?的条件，制造公差合适。 maxminTA 3.2 落料刃口尺寸计算 当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类 尺寸第一类尺寸。它的基本尺寸及制造公差的确定方法按公式 ，,A (3-3) ，，D,D,x,Amax0 D其中 ——模具基准尺寸() mm D ——工件极限尺寸() mmmax ? ——工件公差() mm 0,22查公差表将尺寸分别转化为,查表3.3取x=0.5 ,22,0.52 ，0.43，0.250，0.13则 ,22，，A,22,0.5，0.52,21.74,0.52100 +0.25×0.52+0.13 A= (28-0.5×0.52) =27.74 200 +0.25×0.250.060 A3=(2-0.5×0.25) =1.87500 - 17 - 江西农业工程职业学院 0.25×0.43+0.108 A=(16-0.5×0.43)=15.785400 0.25×0.43+0.108 A=(12-0.5×0.43)=11.785500 4 冲裁模主要零部件的结构与设计 4.1 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知采用复合冲压，但复合模又可分为倒装复合模和正装复合模，其各自的特点如下表 表4.1正装复合模与倒装复合模的比较 序号 正装 倒装 1 对于薄冲件能达到平整要求 不能达到平整要求 2 操作不方便、不安全，孔的废料又打棒打操作方法能装自动拨料装置即能提 出 高生产效率又能保证安全生产。孔的 废料通过凸凹模的孔往下漏掉 3 装凹模的面积较大，有利于复杂重建用拼如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定 块结构 在底座上省去固定板 4 废料不会在凸凹模孔内积聚，每次又打棒废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求 打出，可减少孔内废料的涨力，又利于凸又较大的壁厚以增加强度。 凹模减小最小壁厚 该冲件属于普通冲裁，精度要求不高又属于大批量生产，刃壁较薄，采用倒装比较合适，因此选用倒装复合模。 - 18 - 江西农业工程职业学院 4.2 定位方式的选择 定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置，以保证冲制出合格的零件。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位:一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向;二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离(步距)。 4.2.1 导料销的选择 属于送料导向的定位零件又导料销，导料板、侧压板等。导料板及侧压板多用于级进模和单工序模中。导料销则多用于复合模和单工序模中。因此选导料销做为导向且位于条料的同侧，一般设2个，从前向后送料时导料销装在左侧(固定式)，为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件。 4.2.2 挡料销的选择 属于送料定距的定位零件有挡料销、导正销、侧刃等，导正销及侧刃多用于级进模和单工序模中。挡料销则多用于复合模和单工序模中。选取挡料销做定距定位零件。在模具闭合后不许挡料销的顶端高出材料因选取活动式橡胶弹顶挡料销。其挡料销的高度h查表得h=3，固定挡料销钓形A10 mm 表4.2挡料销高度 h t h 0.3,2 3 2,3 4 4.3 卸料装置和推件装置的选择 4.3.1 卸料装置的选择 常见的卸料零件又固定卸料板和弹压卸料板。前者式刚性结构主要起卸料作用，卸料力大，适用于冲材料厚度大于0.8mm的模具，后者是柔性结构，兼有压 - 19 - 江西农业工程职业学院 料和卸料两个作用。其卸料力的大小决定与所选用的弹性元件。主要用于冲制薄料和要求制件平整的冲模中，因此选取弹压卸料板。 弹压卸料板与凸模配合间隙值查表的=0.1 mmC 表4.3弹压卸料板与凸模配合间隙值 材料厚度t ,0.5 ,0.5,1 ,1 单面间隙 0.05 0.1 0.15 C 在自由状态下的弹压卸料板应高出凸模刃口0.1,0.3。卸料板的厚度查mm 表4.4。 表3.4卸料板的厚度 B 卸料板宽度 材料厚度 ? 50 >50,80 > 80,125 t ho H0 ho H0 ho H0 ,0.8 6 8 6 10 8 13 >0.8,1.5 6 10 8 12 10 14 >1.5,3 6 -- 10 -- 12 -- 查上表得卸料板厚度 ho,10mm 1.下卸料采用弹簧作为弹性单元，弹簧的自由高度为: H=(3.5,4) s自由工作 - 20 - 江西农业工程职业学院 H式中——弹簧的自由高度(mm); 自由 ——工作行程与模具修磨量和调整量(4,6mm)之和。 s工作 =(2.3+6)mm=8.3mm s工作 H则 =(3.5,4)×8.3mm=29.05,33.2mm 自由 H取=33mm。 自由 弹簧的装配高度为: H,H(0.85,0.9)=28.5,29.7mm 自由 4.3.2 推件装置的选择 推件装置主要有刚性推件装置和弹性推件装置两种，一般刚性用的较多，它由打杆、推板、连接杆和推件块组成。其工作原理是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板，将凹模内的工件推出，其推件力大，工作可靠。 图4.1 - 21 - 江西农业工程职业学院 4.4 工作零件的设计 4.4.1 凹模的设计 凹模厚度的确定: H,kb ——为系数 k ——为凹模刃口的最大尺寸() mmb 查表3.5选取系数=0.30 k 表3.5凹模系数 k 条料宽度 材料厚度 ?1 ,1,3 ,3,6 ?50 0.30,0.40 0.35,0.50 0.45,0.60 ,50,100 0.20,0.30 0.22,0.35 0.30,0.45 - 22 - 江西农业工程职业学院 ,100,200 0.15,0.20 0.18,0.22 0.22,0.30 H,0.4，33,13.2，取15。凹模壁厚;凹模外形尺寸为C,2H,2，15,30凹 。 125，100 凹模的刃口形式选用直筒式刃口。该凹模的厚度的全部为有效刃口高度，刃壁无斜度，刃磨后刃口尺寸不变，适用于制件或废料逆冲压方向推出的冲裁模如复合模、薄料落料模。其形状如图4.2 × 图4.2凹模刃口 4.4.2 凸凹模的设计 凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。凸、凹模的结构大到分为整体式和镶拼式的两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂，局部容易损坏的整体凸模式或凹模，而此处所需的凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模。 它的内外圆均为刃口，凸凹模的最小壁厚与模具结构有关:当模具为正装结构时，内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔无积存废料，胀力小，最小壁厚为材料厚度的1.5倍，即1.5。 - 23 - 江西农业工程职业学院 其结构如图4.3 图4.3凸凹模 4.4.3 凸模的设计 凸模的固定形式有:采用凸模固定板固定、与上模板直接固定和采用低溶点合金或环氧树脂浇注固定三种，各自的特点的比较如下表。 表3.9固定形式的特点比较 固定形式 固定方法 特点 一般采用H7/m6过渡配合，圆定位精度高，牢靠，但固定孔 凸模固定板固定 形凸模则采用凸肩固定 精度高，加工困难 采用螺钉，销钉直接把凸模固 与上模板直接连接 适用于大型凸模的固定 定在上模板上 低熔点合金浇注固定 使低熔点合金或氧树脂溶化，适用于冲裁0.3,2mm的板 或 像粘结剂一样固定在凸模上 料 - 24 - 江西农业工程职业学院 环氧树脂浇注固定 由于本工件是大批量的生产，且内孔有一定的精度要求，模具采用的是复合模，则从上表的 比较中可选低熔点合金浇注固定或环氧树脂浇注固定形式固定凸模，。 冲孔凸模为圆形，采取台阶式凸模，它的强度刚性较好，装配修磨方便，与凸模固定板配合部分按过渡配合(H7/m6或H7/n7)制造，最大直径的作用是形式 ,热处理硬度为58,台肩，以便固定，保证工作时凸模不配拉出，材料选取T10A 62。其凸模长度计算公式:L,h，h，t，h HRC12 Hh,其中1—凸模固定板厚度 = h24mm凹1 t—材料厚度 1 mm h—推件块厚度18 mm2 —增加长度，一般选取0,10 mmh L,24mm，18mm，2mm，4mm,48mm 凸模的结构形式如图 4.4 图4.4 4.4.4 模架及组成零件的设计 - 25 - 江西农业工程职业学院 该模架选用中间导柱方形模架，导向装置安装在模具的对称线上，滑动平稳， 导向准确可靠。由标准(GB/T2851.5-1990)中选取,从而确定以下材和尺寸: HT模架材料选取铸铁200 模架上模板的长度为310、宽度230、厚度45。 mmmmmm 下模板的长度为310、宽度230、厚度55; mmmmmm 、最小高度为190。 最大高度为235mmmm 模柄选取旋入式模柄，A40，JB/T7646.2; 螺钉选用标准件内六角螺钉，规格为M8; 螺钉M10; 圆柱销M5 导柱28×180、32×180， 导套为110×43，长度110×43; H应按6/5配合;柱间的距离170; mmh 材料为20钢。 5 压力机的选取及校核 5.1 压力机的选择 由以上的设计、计算，确定压力机的规格尺寸如下: 查表选取国产160开式可倾压力机 KN - 26 - 江西农业工程职业学院 其最大装模高度为300 mm 最小装模高度为160 mm 模柄孔尺寸为直径40，深度为60 mmmm工作台尺寸左右为450、前后300， mmmm工作台孔尺寸:左右220、前后110 mmmm立柱间距离:220 mm 0床身最大可倾斜角35 5.2 装模高度的校核 H为了保证模具和压力机相适应，冲模的闭合高度应介于压力机的最大装模 HH高度和最小装模高度之间，其关系式为: maxmin H,H，10mm,H,H,H,5mm (5-1) min1max1 H式中 ——冲模的闭模高度; H ——最大闭模高度; max H ——最小闭模高度; min H ——垫板高度; 1 HH, ——最大装模高度; max1 HH, ——最小装模高度。 min1 H,H，10,130，10,140mm;则 min1 H,H,5,190,5,185mm max1 H,H，H，H，H，H 垫板下模座上模座凸模凸凹模 - 27 - 江西农业工程职业学院 =40+35+10+48+44-15=162 mm H,H,H 有此可知,则所选则的压力机符合要求。 minmax 6 模具总装图 图6.1总装图 工作原理:工作时，板料以导料销和挡料销定位，上模下压，凸凹模外形与推荐块配合，在凹模腔内落料，同时冲孔凸模与凸凹模内控进行冲孔，冲孔废料直接落下;然后上模上行，当滑块碰到上死点时，推杆开始工作，将工件从凹模内推出落下。 7 模具材料的选用 - 28 - 江西农业工程职业学院 利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能: 冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的以下几点性能。 1. 应具有较高的变形抗力:主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在60HRC强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。 2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。 3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能:对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等 4. 应具有较好的冷、热加工工艺性:钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。 ，，硬度58,,62HRC，总上所述:凸、凹模采用工作部分局部淬火材料也用淬火 - 29 - 江西农业工程职业学院 变形小的模具钢。 Cr12 8 模具的装配与检测 8.1 模具的装配 复合模是指在冲床一次行程中冲制产品两道或两道以上工序的冲模，这种模具结构复杂，装配要求高，但由于模具生产率高，各内、外型面间的相对位置精度高，故广泛应用于精密零件的加工。本模具为落料冲孔复合模其装配一般按下面的步骤进行: ?装配旋入式模柄，垂直上模座端面，装后同磨大端面齐平。 ?将凸模装入凸模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面平齐 ?将凸凹模装在固定板上，并保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平。 ?确定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夹板夹紧，作凸凹模固定板 上的螺孔和下模座上的螺钉过孔，并保持孔位置一致。 ?划下模板漏料孔线，加工漏料孔，按凸凹模的孔每边加大约1。 mm ?按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺钉过孔。 ?将带凸模的固定板装在上模板上，螺钉不要拧得过紧，进行试装合模，使 导柱缓慢进入导套，如果凸模与凸凹模的孔对的不太正，可轻轻敲打凸模固 定板，利用螺钉过孔的间隙进行调整，直至间隙均匀。此时用划针在上模板 上划出凸模固定板位置。 8.2 模具的检测 冲模装配前，应该对零、组件进行检查、复查的内容有:(1)冲裁模的刃口部分应锋利,拉伸模的弯曲的工作型面应过度圆滑,表面粗糟度应符合要求;(2)工作热处理后的实际硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求应技术要求的规定;(3)外行的非工作锐边是否已经倒角或导圆;(4)零件不应有沙眼、缩空、裂纹、磨削退火或机械损伤;(5)可卸导柱的椎面与趁套上椎孔的吻合长度面积应不小于80%。 - 30 - 江西农业工程职业学院 总结 这次的毕业设计是大学三年中的最后一个环节，是对三年的学习生活中所学的知识一个汇总和概括，使我们每个人都能总合运用所学的知识进行设计。就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃，让我感慨颇深，主要体会有以下几点: 1、扎实的基础课，专业课是模具设计的基础。 由于以前所学的课程难免有些理解不深，遗忘等，而本次设计又或多或少的用到了这些知识，从而迫使我再次回顾以前的课程，并加深了对这些课程的理解，如机械制图中的各种线型的特点应用，材料力学中的应力校核，热处理中各种材料与热处理性能，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术。塑料模具的设计与制造步骤，模具材料的正确选用等。 2理论与实践相结合的重要性 以前的学习中，基本上是纯理论的学习，虽然有金工实习、毕业实习等实践的体味，但却停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，在作设计的过程中，我才真正感觉到眼高手低的含义，同时也“窥一斑而知全豹”，自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗，但是在老师们的帮助下以及自己的努力下，我终于克服了重重困难，使设计得以顺利的进行。通过向老师们请教，我了解到设计要面向企业，面向市场的原则，毕业设计正是对实践能力的一次强有力的训练，是我们独立工作的前凑，将对我们以后的工作产生深远的影响。 3、对模具设计中的安全性，经济性加深了认识 在设计工作中，要不断对安全性进行分析，从操作者的角度进行设计，在设计中，需要考虑到模具的成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本的高直接决定了产品的竞争力，故在设计中尽可能的选用标准件。 - 31 - 江西农业工程职业学院 4、电脑成为设计中重要的辅助工具。 由于工件形状复杂，在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度，通过计算机辅助绘图和计算才得以解决。另外在绘零件和装配图时采用电脑也更方便快捷。采用电脑处理，精度高，方便快捷，在本次设计时，要求计算机绘图，从而对AUTOCAD的学习有了很大的进展，对WORD等各种文字处理工具有了更为熟练的操作，而模具CAD技术已成为该行业的发展趋势，电脑终将成为设计的必备工具，这对提高学生的综合素质着极为重要的现在意义。 5、设计态度直接决定着设计质量 毕业设计一般时间都足够，但足够的时间不一定都能设计出优秀的模具。这就除了能力水平的问题外，极为重要的一点便是态度问题，作为学生必须要态度谦虚、工作认真、勤学好问、实事求是，才能正确对待设计，才有可能取得设计。 即将毕业的我，在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦，如机器损坏或零件老化等一系列问题时，这时就要靠自己以前所学的知识和积累的经验去解决它。随着科学技术的高度发达，一些质量优、性能好、效率高、能耗低、价格低廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设计能力的培养;增加设计方面的知识而努力。 综合运用好这些课程，加之我们平时的知识积累和老师的极大的帮助和指导，为这次毕业设计提供了非常有利的保障。 因水平有限，设计中必然有许多不足之处，还望老师批评指正。 - 32 - 江西农业工程职业学院 致 谢 三年的学习生活一眨眼就过了，在外求学经历的坎坷使我慢慢成熟，对三年以来帮助的人们我满怀感激，时刻没有忘记。所经历的一切将让我倍加珍惜未来的生活。 通过此次毕业设计，使我学到了许多知识，比如说模具整体的设计过程和设计模具的实用性，你所设计的模具的最终目的是用模具来生产出合格的产品，其中还包括许多课本上学不到的知识。当然，在设计过程中出现的一些难题。比如说怎样提高产品的加工精度，以及小型工件的加紧这些问题，都通过我们去翻阅相关的书籍和经过的悉心指教和帮助最终才得以解决，通过本次毕业设计，也使得我们这组成员更加齐心协力、努力创新，自始至终，都抱着一颗坚定的信念,即如何做能使其工件更加美观、精度更高、工作效率最高的心态即将毕业的我们，在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦。 随着科学技术的高度的发达，一些质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设计能力的培养，树立知识经济意识;善于利用各种信息资源，扩展知识面和能力;培养严谨、科学、创新与创业、艰苦奋斗的企业精神，加强环境保护意识，做到清洁生产和文明生产，以最大限度的获得企业效益和社会效益 在此，感谢我们的指导老师——朱老师在百忙之中给予我们作品的悉心指点与帮助。感谢她为我们指点迷律、出谋划策。同时，也感谢我们的这组的成员在这次设计中给予我的帮助～ 再次向朱宏安老师致以诚挚的谢意～ 2012年4月10日 - 33 - 江西农业工程职业学院 参考文献 [1].任海东、苏君.冷冲压工艺与模具设计.河南科学技术出版社 2007 [2].教材编审委员会组编.冲模设计资料与指导.大连理工大学出版社2007. 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