垫片级进模设计

附：垫片(冲压件)零件图材料：Q235生产批量：30万件/年用户要求：其他：任务下达时间：年月日毕业设计(论文)开始与完成时间：年月日至年月日指导教师：肖茂华时间：2010年8月目录摘要绪言1.冲压件工艺分析…………………………………………………………………12.工艺方案的制定和选择…………………………………………………………23.排样、计算条料宽度及确定步距………………………………………………24.计算冲压力………………………………………………………………………35.冲模刃口尺寸及公差的计算……………………………………………………66.填写冲压工艺卡片………………………………………………………………97.凸模和凹模的结构设计及模架的选择…………………………………………108.压力的选择及校核………………………………………………………………119.画装配图和零件图………………………………………………………………1210.编写技术文件…………………………………………………………………1211.致谢……………………………………………………………………………1312.计总结语………………………………………………………………………1413.参考文献………………………………………………………………………15附录一零部件加工工艺卡片附录二零部件图附录三模具总装图一摘要.本文分析了接触片的成型工艺特点，其中包括利用对工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力的计算、模具设计的难点，确定了级进模的排样方案和模具的总体结构。该级进模有冲孔、冲裁、弯曲等六个工位。详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造，以及压力机的选择。同事阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模装夹的间隙，并制定典型的零件加工工艺。关键词:接触片弯曲模级进模模具设计二绪言1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。根据不同零件的性能、形状、大小等，选用科学的冲压方法，是冲制出合格产品，降低资金消耗常常用到的。零件图1.11.冲压件工艺分析1.1产品的结构、形状、精度该零件形状简单、尺过较小、对称，是由圆弧和直线组成的。在设计此模具时主要考虑模具材料和结构的选择，确定一定的模具压力寿命。1）零件结构:该冲裁件结构简单，属于圆柱型，比较适合冲裁2）尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按工T14级确定工件尺寸的公差。查冲压模具设计指导书可知孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.2mm。1.2模具结构的确定：将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工.2、工艺方案的制定和选择方案一采用复合模加工。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，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。方案二采用级进模加工。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。比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加工。3．排样、计算条料宽度及确定步距采用单排方案，如图由冲压工艺与模具设计确定搭边值，根据零件形状两式件间按矩形取搭边值b=2.57，侧边取搭边值b=2.5。则进距：h=45.03+2..57=48条料宽度：02BDa查冲压模得△=0.603922.20.644B的计算=0SSX100%=SABX100%=1236.864844X100%=58.56%式中，—材料利用率；S—工件的实际面积；S0—所用材料面积，包括工件面积与废料面积；A—步距离；B—条料宽度。4．计算冲压力该模具采用钢性卸料和下出料方式1）落料力查表τ=350Mpatl6019.512081.322219.924180180140130.9PFKN落冲孔力中心孔：11.322035057148pFKtlN孔2个小孔：1.322735040003.6pFKtlN孔23）冲裁时的推件力40.0514013114013FnKFN推推落序号1的凹模刃口形式，h=8mm，则842hnt个故40.0514013114013FnKFN推推落120.05571485715FN推孔20.0540003.64000FN推孔2为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模则最大冲压力：121214013157148400041401357154000261011FFFFFFFN总孔孔落推推孔推孔3．确定模具压力中心模具压力中心是指冲压时各冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力与压力机滑块的中心相重合。对称形状的冲裁，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。本冲裁件是圆形对称件，压力中心就在冲裁件的几何中心，即1O点因此不用计算压力中心。压力中心具体如下图所示：5．冲模刃口尺寸及公差的计算1）冲孔部分对冲26孔和7孔采用凸、凹模分开的加工方法min0.246Zmm，max0.360Zmmmaxmin0.3600.240.114ZZmm由冲压模得0.3020、取x=0.75，0.2407、取x=0.75。对冲20孔时：04000.30.0754200.40.7520.3ttddxdmaxminZZ4min00.30.075400200.40.750.24620.546aaDDxZD校核:|t|+|a|≤maxminZZ=0.075+0.075=0.150.114,故不满足满足间隙公差条件。由此可知，只有缩小p、d，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。t=0.4（maxminZZ）=0.40.114=0.0456a=0.6（maxminZZ）=0.60.114=0.0684对冲7孔时：04tddx000.240.06470.240.757.18td4min00.240.0640070.40.750.2467.426aaDDxZD校核:|t|+|a|≤maxminZZ=0.06+0.06=0.120.114,故不满足满足间隙公差条件。由此可知，只有缩小t、a，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。t=0.4（maxminZZ）=0.40.114=0.0456a=0.6（maxminZZ）=0.60.114=0.06842）落料部分对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法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。零件图中末注公差的尺寸由互换性与测量技术基础查出其极限偏差：查表得00.5219.5R、00.368R则：0.25max0JAAx0.250.520.1319.50019.50.50.5