机械冲压模具毕业设计(论文)圆垫片落料冲孔级进模设计【全套图纸】.doc
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1、紫琅职业技术学院毕业设计题 目:圆垫片落料冲孔级进模副 标 题:学 生 姓 名:所在系、专业:机电工程系、模具设计与制造班 级:模具5092指 导 教 师:日 期:2012.05.29摘 要冷冲压工艺是现代工业生产中重要的工艺装备之一。不仅在生产行业中得到广泛运用,而且某些发达国家的模具总生产量已超过机床工业的总产值。在这些国家,模具工业已摆脱了从属地位而发展成为独立的行业。近年来,我国的模具工业也有了较大的发展,模具制造工艺和生产装备智能化程度越来越高,极大的提高了模具制造的精度质量和生产率。本此设计的模具的其主要作用是落料和冲孔,且设计的零件是常用的垫片。该模具在设计时考虑到在实际生产中加
2、工方便且零件的精度要高,所以采用的是级进模,除此之外,不仅要根据冲裁件的材料来选择模具的材料,还要根据冲裁件的形状尺寸和精度来确定模具的类型和冲裁的工艺方案。确定合理的冲裁间隙是本模具的重中之重,它不仅影响冲裁件的形状尺寸和精度,还影响模具的使用寿命。在模具材料的选择时应注意材料的性能和强度。应尽量选择模具的标准件,这样不仅可以提高模具的寿命还可以缩短模具的制造周期。在模具设计时不仅要考虑使做出的零件能满足工作的要求,还要保证它的使用寿命全套图纸,加153893706关键词:垫片、落料、冲孔、级进模AbstractThe mold is modern important technical e
3、quipment in industrial production of. In casting, forging, stamping, plastic, rubber,Glass, ceramics and other industries are widely used. Some developed countries die total production has exceeded the amount of machine tool industry total production value, in these countries, the mold industry has
4、got rid of subordination and become an independent industry. In recent years, the mould industry of our country has developed greatly, mold manufacturing technology and production equipment intelligent degree more and more high, greatly improve the mold manufacturing precision, quality and productiv
5、ity. The mold is the primary role of blanking and punching die, the design not only according to the blanking material mold material selection, but also according to the blanking shape, size and accuracy to determine the types of dies and punching process. Determine reasonable blanking clearance is
6、the Chongzhongzhi is heavy, it not only affect the punching parts of the shape, size and precision, but also affect the service life of die.In the mold material selection should pay attention to material properties and strength. You should try to choose mold standard parts, so that not only can impr
7、ove the life of mold can also shorten the manufacturing cycle die. In the mold design to consider not only made the part can meet the requirement of the work, but also to ensure its service lifeKeywords: Gasket, blanking, punching, progressive die目 录摘 要IAbstractII目 录I1、冷冲压的概述11.1冷冲压的概念11.1.1冷冲压加工的特点
8、11.1.2冷冲压模具的基本结构22、工艺分析及模具结构设计22.1制件的工艺性分析及工艺计算22.1.1工艺分析22.1.2排样及工艺计算32.1.3搭边52.1.4步距长度62.1.5材料利用率62.2冲裁压力中心及压力的计算62.2.1冲模压力中心的确定62.2.2冲裁力的计算72.3凸凹模刃口及结构尺寸计算82.3.1模具刃口尺寸的计算82.3.2落料凹模刃口形式103、模具总体总体设计及主要部件设计113.1模板尺寸的确定113.1.1择模板材料113.1.2确定模板尺寸113.1.3冲孔凸模与凸凹模结构尺寸确定123.2凸模刚度(细长杆失稳)校核133.3模具总体结构设计133.3
9、.1送料定位机构设计133.3.2条料的卸除133.3.3工件的卸除133.3.4冲孔废料的卸除134、压力机的规格145、零件图及装配图145.1设计构思145.2销钉 螺钉的安装155.3干涉检验156、模具装配图15致 谢16参考文献171、冷冲压的概述1.1冷冲压的概念1.1.1冷冲压加工的特点冲压加工与其他加工方法相比,无论在经济方面,还是在其他各个方面,都有许多独特的优点。其主要特点有:制品有很好的互换性。冷冲压件的尺寸具有“一模一样”的特征,且一般不要做其他的机械加工,故同一产品的加工尺寸具有很高的精度和很好的一致性,因而具有很好的互换性。节省材料。冷冲压是能做到少废料和无废料生
10、产,不仅是少、无切削加工方法之一。而且即使在有边角余料的情况下,余料也可以充分利用,制成其他的零件,使之不会浪费且还可以充分利用材料,提高了材料利用率。生产率较高。用一般的压力机进行加工时,每分钟可达几十件;当用高速压力机生产时,则每分钟可达百件或千件以上。冷冲压还可以加工壁薄重量轻形状复杂刚性较好表面质量好的零件。操作方便。冷冲压其生产率高,操作方便且可以用简单的生产技术,通过压力机和模具完成加工过程。6 )由于冷冲压生产效率高,材料利用率高,故生产的制品成本较低。7 它是无屑加工,被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形,不产生切屑,变形中金属产生加工硬化。冲压工艺存有的不足之处有:对于批
11、量较小的制件,模具费用使得成本明显增高,所以一般要有经济批量,同时,模具需要一个生产准备周期:冲压生产会产生噪声和震动,劳动保护措施不到位时,还存在安全隐患;冲压件的精度取决于模具的精度,如零件的精度要求过高,用冷冲压生产就难以达到。总体上看,冲压式一种制件较好、生产效率高、成本低、其他加工方法无法代替的加工工艺,在机械、车辆、电机、仪器仪表、农机、轻工、日用产品、航空航天、电子、通信、船舶、铁道、兵器等制造业中获得了十分广泛的运用,表1所示为比分产品中冲压加工零件所占比例。有些机器设备往往以冲压件占得比例多少作为评价结构是否先进的指标之一。表1 各类产品中冲压加工零件所占得比例产品汽车仪表仪
12、器电子电机电器家用电器自行车比例607060708570809080工业发达国家如美国、日本等)模具工业的产值以超过机床工业,从这些国家钢材品种的构成可看出冷冲压的发展趋势,如表2所示,其中钢带和钢板所占全品种的67%,说明冲压加工方法以成为现代工业生产的重要手段和发展方向。表2 工业发达国家钢材品种构成钢材品种钢带钢板棒材型材线材管材其他比例%50171397221.1.2冷冲压模具的基本结构不同的冲压件、不同的冲压工序所使用的模具业不同,但模具的基本结构组成,可按一下三种方法进行分类。按模具工作时的位置分类 可将模具分为两大部分,即上模部分和下模部分。按凸模的位置分类 冷冲压模具有正装式和
13、倒装式两种结构。其中正装式是凸弄置于上模部分,倒装式则是凸模置于下模部分。 (3)按冷冲压模具零部件的功用分类 可将组成;冷冲压模具零件的构成分为两大类,即工艺结构零件和辅助结构零件。1 )工作零件。直接对毛坯、板材料进行冲压加工的零件。2 )定位零件。确定条料或毛坯在冲模中具有正确位置的零件。3 )导向零件。用来确定上下模的相对位置,保证运动时的导向精度零件)4 ) 压料和卸料零件。将冲切后的零件或废料从模具中卸下来的零件。5 )固定零件。将凸模、凹模固定于上、下模座上,以及上下模固定在压力机上的零件。6 )连接零件。吧模具上所有零件连接成整体的零件。2、工艺分析及模具结构设计2.1制件的工
14、艺性分析及工艺计算2.1.1工艺分析图1 零件图由图1可知,产品为圆片落料、圆片冲孔。产品形状结构简单对称,无狭槽、尖角;孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c1.5t要求。 ( 1.5t=1.5)(1)尺寸精度 任务书对冲件的尺寸精度要求为IT12级,查参考文献2知,普通冲裁时对于该冲件的精度要求为IT12IT11级,所以尺寸精度满足要求。(2)冲裁件断面质量 因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时,其断面粗糙度Ra可达12.53.2,毛刺允许高度为0.050.1mm;本产品在断面粗糙度上没有太严格的要求,单要求孔及轮廓边缘无毛刺,所以只要模具精度达到一定要求,在冲裁后加修整工序,
15、冲裁件断面的质量就可以保证。(3)产品材料分析 对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低,塑性高,表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料为08钢,属优质碳素结构钢,其力学性能是强度、硬度低而塑性较好,非常适合冲裁加工。另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求,所以尽量采用国家标准的板材,其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证 经上述分析,产品的材料性能符合冷冲压加工要求。2.1.2排样及工艺计算2.1.2.1排样1.排样的意义冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。同意零件可以采用不同的排样方式,排样方式不同,材料利用率不同。大批量生产时,在冲裁件的成本中,材料费用一般占60%
16、以上,因此材料的经济利用时一个重要问题,特别对贵重的有色金属。同样排样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状况等。总之,排样是冲裁模设计中的一项极其重要的工作。排样方案对材料利用率、冲裁件质量、生产率、生产成本和模具结构形式都有重要影响。 2.排样的形式根据材料的合理情况,排样的形式可分为3种,即有无废料排样、少废料排样和有废料排样。无废料排样。冲件与条料侧边之间或冲件与冲件之间均无搭边,沿曲线或直线切断板料而获得冲件。冲件的质量和模具的寿命较差,但材料利用率较高。当送进步距为两倍零件的宽度时,一次就可以获得两个冲件,能够较好的提高劳动生产率。少废料排样。沿冲件部分
17、外形冲裁或切断,只在冲件与条料侧边之间或冲件之间留有搭边。因受剪裁质量和定位误差的影响,所以冲件质量较差,并且边缘毛刺被凸模带入间隙也会影响模具的使用时间,且材料的利用率稍高。有废料排样。沿冲件全部外形冲裁,冲件与条料之间、冲件与冲件之间都会有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证,所以精度高,模具的使用时间长,但材料利用率低。当用少、无废料的排样时,不但能简化模具的结构,还能适当的减小冲裁力。但是,因为条料导向与定位误差以及板料本身的公差的影响,冲裁件公差等级会比较低。同时,由于模具单边受力,不但会降低模具的使用时间以及加剧模具磨损,而且也会直接影响冲裁件的断面质量。为此,排样是必须全面考虑。按工件
18、外形特征的排样情况,排样的形式可分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排及裁搭边等形式,见表3。表3 排样的主要形式表对于形状复杂的冲件,通常用纸片剪成35个样件,然后摆出各种不同的排样方法,经过分析和计算,决定出合理的排样方案。2.影响排样形式的因素(1)零件的形状。零件的合理排样与其形状有密切关系,例如圆形零件不可能实现无废料排样。在使用条件许可时,也可改变零件形状,以设计最佳排样方式。(2)零件的断面质量、精度要求。当零件的断面质量和尺寸精度要求较高且形状较复杂时,应采用有废料排样形式。(3)冲模结构。有废料排样的冲模结构比较复杂。少、无废料排样冲裁多用连续模、导板模,当零件孔与外
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