125-冲孔、压弯、切断连续模具设计(含全套说明书和CAD图纸)DOC

序号：20050374毕业设计题目：冲孔、压弯、切断连续模学院：工学院姓名：王燕妮学号：20050374专业：机械设计制造及其自动化年级：051班指导教师：段武茂二OO九年五月第2页共17页摘要模具是工业生产中重要的工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。级进模是一种复杂、精密的冲压模具，它具有高效率、高精度和高寿命等优越性，适用于各种冲压行业的自动化生产。本文分析了回油管夹片零件的结构工艺性和冲压工艺,介绍了零件的排样方案、模具的总体结构、主要零部件的设计。该模具具有结构紧凑、加工制造容易、工作平稳、操作简便、生产效率高的特点。关键词模具设计级进模Abstract:Mould&Dieisimportanttechnicalequipmentinindustrialproduction.Itisalsooneofthemostimportantdevelopmentalfoundationsforalldepartmentsofcountryeconomy.Theprogressivedieisakindofcomplexandpreciseformingdie.Itpossessesmanyadvantagessuchashighefficiency,accuracyandlonglife.Soitisusedformanykindsofautomationproductioninsheetmetalforming.Thetechnologicalcharacteristicandthestampingtechnologyoftheoilreturnpipeequipmentsupportwereanalyzed.Layoutproject,totalstructureofdie,anddesignofthekeypartswereintroduced.Thediestructurewascompact,machiningeasy,workingsmoothly,operatedconvenientlyandhighproductionefficiency.Keywords:diedesignprogressivedie第3页共17页目录一引言.............................................................4二工件冲压工艺的分析……………………………………………………………061.工件结构的分析……………………………………………………………062.工件尺寸精度………………………………………………………………073.冲裁件断面质量……………………………………………………………074.零件材料分析………………………………………………………………07三工件冲压方案的确定..............................................07四工件冲模结构的形式……………………………………………………………081.模具形式……………………………………………………………………082.定位装置……………………………………………………………………083.模架…………………………………………………………………………084.导料板………………………………………………………………………08五模具设计计算……………………………………………………………………081.排样.计算条料宽度及确定步距…………………………………………082.材料利用率…………………………………………………………………093.计算冲裁力，切断力和弯曲力……………………………………………104.确定模具压力中心…………………………………………………………105.弯曲模，冲模刃口尺寸及公差的计算……………………………………116.确定各主要零件尺寸………………………………………………………12六设计并绘制总装图，选取标准件………………………………………………13参考文献………………………………………………………………………16第4页共17页一引言改革开放以后，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长，于是模具对于现代工业来说是越来越重要，尤其是冲压技术的应用.在国民经济各部门中,几乎都有冲压加工生产,它不仅与整个机械行业密切有关,而且与人民的生活相关.近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。设计过程设计题目：第5页共17页图一工件图工件简图：如图一所示.生产批量：大批量生产.材料：Q235钢材料厚度：2mm第6页共17页二.工件冲压工艺分析：1.工件结构形状的分析：由图一可知：该工件由圆弧和直线组成，并且是直角弯曲件。孔与孔之间，孔与工件边缘之间的最小距离c满足c1-1.5t要求.2.工件尺寸精度根据工件图尺寸要求，此件属于高弧形件，尺寸公差要求如图所示。此工件的公差等级均按IT14级要求。要求普通冲裁尺寸精度低于IT13级，现工件的设计精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求。3.冲裁件断面质量因为一般的普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达到12.5-3.2，毛刺允许高度为0.01-0.05mm，本零件在断面粗糙度和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要精度达到一定的要求，其断面质量就可以保证。4.零件材料分析对于冲压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。尤其是板料弯曲时材料的塑性高低也影响工件的成形。本设计的零件材料是Q235钢，属碳素结构钢，其综合力学性能较好，用冲裁的加工方法是完全可以成形。另外工件对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的工件的表面质量和厚度公差就可以保证，即工件的材料性能符合冷冲压加工要求。三.工件冲压工艺方案的确定完成此工件要冲孔，切断，压弯三道工序，根据零件特征采用先冲孔后切断，最后压弯。其加工的工艺方案分为以下3种：方案一：采用单工序逐步加工。其特点是结构简单、制造周期短、成本低但生产率低、工件精度低,不适合大批量生产。方案二：采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度比级进摸低,冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案三：采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较三个方案，由于零件为大批量生产，小孔比较接近边缘，复合模冲裁零第7页共17页件时受到壁厚的限制，模具结构与强度相对较难实现和保证，因此采用级进模加工。四.工件冲模结构的形式1.模具形式采用固定挡料销定位的级进模。2.定位装置始用挡料销限定条料的初始位置，进行冲孔。滚轮与上模的凸轮板接触，以控制导料板的张开与收拢，即上模在上死点位置时，导料板张开，便于送料。工作时条料从右方送进，开始两个工件采用始用挡料销挡料，之后挡料则用定位板，并由装在卸料板上的导料销将料导正。工件冲出后即从漏孔中落下，生产效率很高。3.模架若采用后侧导柱模架，可以纵向，横向送料，常用于小型冲模。若采用中间导柱模架两个导柱左右对称分布，受力均衡，但是只能从正前方送料。若采用四导柱模架，起导向精度与钢度都较好，常用于大型冲模，切价格较高。综合以上因素本设计决定采用后侧导柱模架。4.导料板在此冲裁模中，导料板固定卸料板制成一体。为使条料顺利通过，两导料板之间距离应等于条料最大宽度加上一个间隙值。采用弹性卸料板，用卸料螺钉固定在下模上。五.模具设计计算1.排样.计算条料宽度及确定步距采用单排方案，如图2.第8页共17页图2（排样图）查《冲压工艺与模具设计》表2.6，确定搭边值，由零件形状，按圆形件取搭边值，因为r2t，取a=1.5mm，侧边取搭边值a1=1.8mm则步距：h=37+1.5=38.5mm条料宽度：b=0)12(aD查《冲压工艺和模具设计》表2.7得△=0.5b=05.0)5.08.1220(=05.01.24mm2.板料的利用率材料的利用率通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示：=01SS100%=ABS1×100%1S：一个步距内零件的实际面积；0S：一个步距内零件所需毛坯面积；A：送料步距；B：条料宽度。=6.235.385.35.075.8147205.115.010(2222）第9页共17页×100%=42.99%3.计算冲裁力，切断力和弯曲力该模具采用弹性卸料和上出料方式1）冲孔力：查表得K=1.3，=300MPa大孔：1孔F=KLt=1.3×2×7××2×300=34288.8N小孔：2孔F=KLt=1.3×2×3.5××2×300=17144.4N2）切断力：切F=KLt=1.3×（2×3+2×8.5+7×）×2×300=35084.4N3）压弯力：压弯F=trKbtb27.0=212143.17.02b（r：弯曲件的内弯曲半径，b=375～500.取b=400）压弯F=34004143.17.0=6794.7N4）卸料力查《冲压工艺与模具设计》（贾崇田.李名望主编，人民邮电出版社）2.10得卸K=0.025～0.06取卸K=0.05故卸F=卸KF1卸孔F=卸K1孔F=0.05×34288.8=1714.44N2卸孔F=卸K2孔F=0.05×17144.4=857.22N卸切F=卸K切F=0.05×35084.4=1754.22N卸弯F=卸K压弯F=0.05×6794.7=339.735N凹模刃口形式如下图所示：第10页共17页根据材料厚度t=2mm3mm取H=2mm则最大冲压力：总F=1孔F+2孔F+切F+1卸孔F+2卸孔F+卸切F+顶F=34288.8+17144.4+35084.4+1714.44+857.22+1754.22+0=89129.08N4.确定模具压力中心如下图所示，冲孔时1孔F.2孔F的压力中心在两中心线上，由力矩平衡原理得1孔F×X=2孔F×（20-X）34288.8×X=17144.4×（20-X）解得X=10mm第11