冲压模具课程设计拖拉机用垫片的成型工艺与模具设计.doc

山东建筑大学课 程 设 计 说 明 书题 目： 拖拉机用垫片的成型工艺与 模具设计 课 程： 冲压工艺及模具设计 院 （部）： 机电工程学院 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 机本04成型 学生姓名： 学 号： 2004071243 指导教师： 完成日期： 2007年1月18日 目 录摘 要···································································31 零件的工艺性分析·····················································32 确定工艺方案·························································3 3 工艺计算 3.1 计算工艺力···························································· 43.2确定排样形式和裁板·····················································53.3 材料利用率···························································· 64 压力中心确定，压力机选择 4.1 压力中心确定························································· 64.2 压力机选择··························································· 75模具设计 5.1 确定模具结构························································· 65.2 模具零件尺寸计算与确定················································ 66 模具其他零件的选用 6.1卸料弹簧的选择······················································· 66.2 选择上下模板及模柄···················································· 66.3 垫板凸模固定板························································ 66.4 闭合高度····························································· 66.5 导柱、导套····························································· 66.6 卸料螺钉····························································· 67 参考资料·····························································11摘要冲压是在室温下，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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。1 零件的工艺性分析 该零件是拖拉机用的垫片，要对零件进行大批量的生产。该件属于隐蔽件，被完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整，中心圆孔是该零件需要保证的重点。2 确定工艺方案 首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料、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，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或級进冲裁方式。复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，表面较为平直。为了便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模具。通过对比，故采用方案二，比较适合该零件。3 工艺计算31 计算工艺力平刃口模具冲裁力， 式中 一般材料的，所以，式中。由表2-18，查得10钢的，取。所以上式垫圈冲孔力由表3-12查得，。，h为凹模孔口直壁的高度，t为材料厚度，则工件数，由表查得， 。总力32 确定排样形式和裁板方法采用有废料排样，沿制件全部外形冲裁。排边的大小，因主体轮廓为圆形，材料厚度t=1.5,由表3-18查得如下图所示。 图1.1计算板料宽度 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42mm.确定板料规格 选用了热轧普通薄板，查资料采用板料的长度为1000，宽度为500，采用横裁的方法。 图1.133材料利用率计算。材料利用率 单个零件的材料利用率， 式中， 4压力中心确定，压力机的选择41 压力机的确定 压力中心的确定用作图法确定 图1.142 压力机的选择因为该垫片需要大批量生产，故采用高速压力机，采用机器的型号为J75G-30表3 高速压力机主要技术参数型号送料长度/mm公称压力/kN厚度/mm滑快行程次数/（次·min）宽度/mm滑快行程/mm主电动机功率/kW最大封闭高度/mm生产厂家封闭高度调节量/mm5 模具设计5.1确定模具结构 因为垫圈是大批量生产，故可以采用复合模，复合模的结构形式可采用典型的倒装结构，此时垫圈孔的废料可从台面孔漏下，制件可采用刚性推件装置推出，卸料采用弹簧卸料板，采用带导柱后侧式模架。5.2 模具零件尺寸计算及确定5.2.1 冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算由表2-5所示因为，落料部分因为，所以凸模偏差，凹模偏差冲孔部分因为，所以凸模偏差，凹模偏差由表2-11查得，满足故凸、凹模采用分别制造的方法落料凸凹模冲孔凸凹模5.2.2凹模、凸模、凸凹模尺寸：凹模高度，式中凹模边壁厚，凹模板边长查标准JB/T-6743.1-94:凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为：.将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为：凸模采用固定板固定，固定部分厚度取25mm,采用落料和冲孔同时进行（便于修磨刃口），故凸模全长凸凹模尺寸凸凹模长度：式中凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知，该壁厚为4.9mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够。冲孔凸模尺寸：凸模长度：式中凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。6模具其他零件的选用6. 1 卸料弹簧的选择冲裁时卸料板平面外形尺寸，考虑凸模修磨量。6.2 选择上下模板及模柄采用GB2855.6-81后侧带导柱形式的模板,根据最大轮廓尺寸选项进规格标准模板，上模板厚45mm,下模板厚55mm按GB2855.6-81选B带凸缘形式的模柄。其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。6.3垫板、凸模固定板垫板、凸模固定板：考虑推荐装置在上模内挖窝，采用垫板加固，垫板厚度取10mm,固定板厚度取25mm，固定板与垫板直径均取110mm(与凹模直径相同)。6.4闭合高度闭合高度：模具闭合高度应为上下模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、垫板等厚度的总和。即所选压力机闭合高度，。满足6.5导柱、导套导柱、导套：按GB2861.2-81选d=25mm,其中导柱长度有，模具闭合高度，选最长导柱按GB2861.6-81选导套，其中长度有80、85、90、95mm，可选较大的90mm.6.6卸料螺钉卸料螺钉：按GB2867.6-81选的带肩卸料螺钉，螺柱长。卸料螺钉窝深应满足对螺钉进行验算，故所选螺钉长度满足 要求，定卸料螺钉窝深。 8 参考资料l 郭成 储家佑主编. 现代冲压技术手册. 北京：中国标准出版社，2005l 张毅主编. 现代冲压技术. 北京：国防工业出版社，1994l 李硕本主编. 冲压工艺学. 北京：机械工业出版社，2001l 卢险封主编. 冲压工艺模具学. 北京：机械工业出版社，1998l 陈金德主编. 材料成型工程. 西安：西安交通大学出版社，2000l 范宏才主编. 现代锻压机械. 北京：机械工业出版社，1994