异形小垫片冲压模具设计

第1页共11前言伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例：冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。第2页共11目录前言.......................................................................1目录.......................................................................2设计任务书...............................................................3１.零件的工艺分析...........................................................4２.确定工艺方案.............................................................4３.工艺计算.................................................................5３.1计算工艺力.........................................................5３.2确定拍样样式和裁板方法.............................................5３.3材料利用率计算.....................................................6４.压力中心确定，压力机的选择...............................................7４.1压力中心的确定.....................................................7４.2压力机的选择.......................................................8５.模具设计.................................................................9５.1确定模具结构.......................................................9５.2模具零件尺寸计算及确定.............................................9５.2.1冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定........................9５.2.2凸模、凹模、外形尺寸计算.....................................9６.模具其他零件的选用......................................................11６.1模具上下模板及模柄的选择..........................................11６.2垫板、凸模固定板..................................................11６.3闭合高度..........................................................11６.4卸料螺钉..........................................................11设计心得体会.................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................错误!未定义书签。第3页共11设计任务书设计课题:异形垫片的冲压模具设计冲压件名称材料板厚工件精度异形垫片H680.15mmIT13工件图设计要求：1.绘制该工件的零件图和三维实体图。2.确定该零件的冲压工艺方案，编写工艺卡。3.绘制该工件制作所需模具的总装配图。4.绘制该模具的凹模凸模零件图。5.编写完善的设计说明书。第4页共111.零件的工艺分析该零件是许多机械上使用的手柄，要对该零件进行中批量生产，外精度不高，只需平整，圆孔是该零件需要保证的重点。2.工艺方案首先根据该零件的形状确定冲压工序和选择工序顺序，冲压该零件需要得基工序有落料.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，单需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工。生产效率较低，难以满足零件中批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率不，主要采用符合冲裁或级进冲裁方式。复合模能在一次行程内完成落料.冲孔多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料的影响，内外形状相对位置重复性好，表面较为平直。但模具结构比较复杂。通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。第5页共113工艺计算3.1计算工艺力平刃口模具冲裁力，F=Ltb查常用钢的力学性能表得b=550—700Mpa取b=600Mpa查表得K卸=0.05K推=0.05P落=Ltb=（30×4+4×2）×1.2×600=92160NP冲=Ltb=5×3.14×2×1.2×600=22608NP卸=K卸P落=0.05×92160=4608NP推=K推P落=0.05×92160=4608NKNPPPPP93.123卸推冲落总3.2确定拍样样式和裁板方法采用斜排有废料排样方式材料厚度t=1.2,由表查得如下图所示第6页共11图3.1排样1).计算板料厚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33mm.2).确定板料规格选用Q235板料，查资料采用板料的长度为1000,宽度为500,采用横裁的方法。3.3材料利用率计算材料利用率单个零件的材料利用率%100hn11BA冲裁面积AA=230-（25）2×3.14×2-4×6=836.75㎜2n=1B=33h=32+1.2=31.2㎜A—冲裁件面积第7页共11B—调料宽度h—送料进距n—一个进距内冲件数=2.313375.8361×100%=81.27%.中心确定，压力机的选择1.1心的确定压力中心的确定用作图法图3.2压力中心建立如图所示的坐标系15.91L15.92L13.33L13.34L11.05L15.06L第8页共11因为此图形为y轴对称图形所以0x=0mm1630441212116153013413415121512y0压力中心为（0，1）１.1.压力机的选择因为该零件需要中批量生产，故采用高速压力机型号为J75-30表4.1压力机的参数型号J75-30送料长度/mm6-80公称压力/KN300厚度/mm0.1-2滑块的行程次数/1min150-750宽度/mm5-80滑块行程/mm10-40主电动机功率/KV7.5最大封闭高度/mm260生产厂家上海第二锻压机床厂封闭高度的调节量/mm50第9页共11２.模具设计２.1.确定模具结构因为该垫片大批量生产，故可以采用级进模，级进模配合加工，制件采用刚性推件装置推出，卸料采用弹簧卸料板，采用带中间导柱模架。２.2.模具零件尺寸计算及确定２.2.1.冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定当冲裁精度在IT/4时，x=0.5IT10时x=1IT12时x=0.75由附录N，找IT14级查得4=0.330=0.5216=0.43据IT12查得6=0.12㎜按IT10查得5=0.048㎜落料时Ad30=（30－0.52×0.5）025.00=29.74025.00㎜Ad4=4-（0.5×0.3）020.00=3.85020.00Bd6=（6-0.5×0.18）020.00=5.91020.00㎜冲孔时Ap5=（5+0.048×1）0020.0=5.0480020.0㎜C16=16020.0/2=16010.0㎜２.2.2.凸模、凹模、外形尺寸计算1凹模第10页共11①凹模的高度:H=Kbmmmm5.103035.015式中b-冲裁件的最大尺寸,mmK-系数,一般取0.35②凹模边壁厚mm215.10225.1Hc③凹模板的边长mmcbL72212302故确定凹模板的外形为：100×100×152冲孔凸模长度尺寸凸模长度:mmhhL451015251021凸式中1h凹模固定板厚2h-落料凹模板厚3凸凹模凸凹模的外形尺寸和内腔尺寸即为凸模采用固定板固定,固定板厚度为25,采用落料和冲孔同时进行便于修磨刃口故凸凹模的长度为;45101025321hhhL㎜式中1h-凸凹模固定板厚度2h-橡胶厚度第11页共113h-卸料板厚度凸凹的长宽尺寸与落料凹模配做３.模具其他零件的选用３.1.模具上下模板及模柄的选择采用GB2855.6-81后侧导柱根据最大轮廓尺寸选项进行规格标准模板,BL为mm80mm100，上模板厚25mm下模板厚30mm按GB2855.6-81选7050带凸缘形式的模柄其它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３.2.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,采用垫板加厚取mm10固定板厚度取25mm，固定板与垫板的长为100mm(与凹模相同)３.3.闭合高度闭合高度：模具的闭合高度应为上下模板、落料凹模、固定板、垫板、模柄等20550101060203025闭H㎜所选压力机的闭合高度260maxH21050260minH满足105min0maxHHH３.4.卸料螺钉卸料螺钉按JB∕7650.5-1994选d=10mm的带肩卸料螺钉,螺柱长l=50mm