垫片落料冲孔复合模(毕业论文).pdf
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1、毕业论文论文题目:垫片落料冲孔复合模题 目:垫片落料冲孔复合模班 级:08级模具(1)班专 业:模具设计与制造学生姓名:指导教师:设计题目:垫片落料冲孔复合模进度安排:搜集模具相关资料及前期准备工作模具基本类型与工作部分零件尺寸计算模具整体设计和绘制装配图模具主要零件图的绘制毕业论文的校核、修改 打印装订目录前言.摘要.课题.&1冲裁工艺设计.1.1冲裁件的工艺性分析.S1.2冲压方案的确定.2冲裁排样设计.2.1排样方案的确定.2.2搭边的选取.2.3送料步距、条料宽度及板料间距计算.(92.4排样图.(102.5冲裁力和压力中心的计算.(11)3刃口尺寸计算.(153.1 冲孔刃口尺寸计算
2、.(14)3.2落料刃口尺寸计算.(134冲裁模主要零部件的结构与设计.(1Q4.1模具类型的选择.M4 2定位方式的选择.(1演4.2.1导料销的选择.(IS)4.2.2挡料销的选择.(194 3卸料装置与推件装置的选择.(194.3.1卸料装置的选择.(194.4工作零件的设计.4.4,1凹模的设计.Q04 4.2凸凹模的设计.01)4 4.3凸模的设计.4 4.4模架及组成零件的设计.5压力机的选取与校核.(255.1压力机的选择.035.2装模高度的校核.6模具总装图.Q力7模具材料的选用.QS8模具的装配与检测.Q9a 1模具的装配.Q98 2模具的检测.Q9总结.(31)参考文献.
3、(33)毕业论文成绩评定.(34).、P 4 刖 H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。
4、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。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
5、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。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,
6、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(技术转变。在本次毕业设计中利用计算机辅助设
7、计(CAO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。课题:垫片落料冲孔复合模零件简
8、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:3mm1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。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
9、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:落料一冲孔复合冲压,采用复合模生产;方案三:冲孔一落料连续冲裁,采用级进模生产。三种方案比较见表L 1表L 1三种方案的比较具种类比较项目单工序模复合模级进模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
10、,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 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
11、,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
12、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。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
13、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。表2.1搭边值表材料厚度t圆形件或圆角r2t矩形件或边长IK50矩形件边长150或r6.50.020.030.0250.03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
14、采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模,则:F江 Fd(2-6)=212 16+0.08X 212.16+1X 0.07X 212.16=244KN2.5.2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 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一(T2x 8-16X 12-12X 8-8X 22+8X 22)/(升12s22+1相3夕gw.54Y=(-
15、6X 8+6义 8+17X 22+28X 16+17X 22)/74=1196Z74=16.16q=(180X 11X sin9Q n X 90=7.1co妞飞 co s(180+53 9 3siiW=g sin(55+18Q)=-5.7故治 H.54*74+4,3*1 H+29.2*10相)/4+2口=5.21后(16.16*745.7*1 in)/744-1H=-7.13所以压力中心为(5.21,7.13)A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
16、,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 点是模具的间隙有配置保证,工艺比较简单,不必校核2+为Zma x+2*的条件,并且还可以放大基准件的制造公差,使制造容易。表3.1初始双面间隙Z、Zmin材料厚 度 t/mtn0&10.35OM Q235。4540.5065MnZminZma xz*Zma xz*Zma xZminZma x小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.
17、0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.0100.140.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202 00.2460.3600.2600.3800.2600.380由
18、表3.1确定初始双面间隙Z3、Z.的值:Z1Mo.460nm 640nmZ Z-=0.640-0.460=0.180mm IlldA llllll表3.2规则形状凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差心凹模偏差久基本尺寸凸模偏差外凹模偏差18回30*300.0200.0200.0250.03012g 18018g 1600.0300.0400.0458g 1200.0250.03516g 3601360 50050g 300.0350.0400.0500.0500.0600.070由表3.1确定心、2的值:3.1冲孔刃口尺寸计算对于冲小孔例0用加转换为例0/36加加利用公式 Dr=(0.5 0.1
19、 1单面间隙C0.050.10.15在自由状态下的弹压卸料板应高出凸模刃口 Q 10.3加加。卸料板的厚度查表4.4表3.4卸料板的厚度材料厚度 t卸料板宽度350-80 8g 125hoH0hoHOhoHO 0.868610813X).1.561081210141.上 361012查上表得卸料板厚度力。=10mm1.下卸料采用弹簧作为弹性单元,弹簧的自由高度为:“自由=(3.3s工作式中H自由弹簧的自由高度(出;s工作一一工作行程与模具修磨量和调整量(46电 之和。s工作=(2 升 mn=8.3nm则 H自由=6 5 X 8.3nm=29.05 33.2nm取H自由二33nm弹簧的装配高度为
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