《倒装式复合模》毕业设计

1、前言模具是工业产品中生产用和重要工艺装备，它是以其本身的特殊形式通过一定的方式使原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。按成型的对象和方式来分，模具大致可分为三类：金属板料成型模具、如冷冲压模；金属体积成型模具、非金属材料成型模具，其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%。本设计是倒装式复合模，其生产效率高，冲载件的精度也容易达到高精度。条料的精度比连续模低，复合模适于大批量生产。冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广泛，当然冲压加工还存在一些问题和缺点，但随着科学的进步，这些问题一定会尽快完善和解决的。2 题目：倒装式复合模3 冲压模具设计程序3.1 确定冲压工艺方案和模具结构形式3.1.1 分析制件的冲压工艺性制件形式简单，尺寸要求不高，冲载件材料为纯铝，具有良好的可冲压性能。零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选用IT12确定尺寸的公差，经查表得各尺寸公差。3.1.2 确定冲压类型及结构形式产品的生产量为5万件，属小批量生产，产品外形和尺寸均无特殊性要求，根据典型模具结构，可以确定采用模具结构为刚性卸料下出件方式。4 工艺计算4.1 排样、计算条料宽度，确定步距4.1.1 搭边值 查最小工艺搭边值表3-7确定搭边值，两侧搭边值各取2，两制件间的搭边值取2。4.1.2 复合模进料步距由搭边值和排样图，经用UG绘图测得进料的步距为67mm。4.1.3 条料宽度 查（2）P表3-11得=0.15mm B=（D+2a） =（40+2X2） =444.1.4 计算冲压力冲压力等于冲孔时的冲压力和落料时冲压力之和，查（1）表5-2P113 非铁金属材料的力学性能，取=108MPa 。冲载周边的长度由UG绘图测得制件的周长加两小圆直径为10和一直径为25圆周长的总长L=331mm 。即冲载力 FLt （2）P52 =331x1x108 =35748（N）推件力的n值为1，K查 （2）3-15 P55 取得值为0.05即推件力 F=n KF =1x0.05x35748 =1787.4（N）总的冲载力，因为模具结构采用刚性卸料装置和下出方式，所以 F=F+ F （2） P56 =35748+1787.4 =37535.4（N）4.1.5 选择冲压设备由于零件尺寸不大，精度要求不高，批量小，所以选用开式机械压力机，适合冲载加工，有一定的精度和刚度，操作方便，价格低廉，所以选用开式机械压力机。冲载件尺寸为80mmX40mm，板厚为1m，结合企业的设备情况，查压力机规格表5-10，初步选J23-25型开式机械压力机。4.2 确定压力中心模具的压力中心就是冲压力合力的作用点，因为产品零件是对称的，所以中心点在零件的中心，即为直径为25圆的中心点。4.3 模具刃口尺寸的计算查（2）表3-3 P33 得 Z=0.04mm Z=0.06mm 则 Z- Z =0.06-0.040.02（mm）凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造由于零件为IT12级，取X=0.75 =0.009mm =0.015mm 校核：| | +|Z- Z 0.009+0.015 0.06-0.04 0.024 0.02 （不满足间隙公差条件）因此只有缩小 、提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内。由此可取 0.4（Z- Z）=0.4x0.02=0.008mm 0.6（Z- Z）=0.6x0.02=0.012mm4.3.1 冲压两小孔的凸模刃口尺寸为 查（3）表2-2 P18 得0.15mm d =（d+X ） =（10+0.75x0.15） =10.1（mm）4.3.2 两小孔的凹模刃口尺寸d =（d+ Z） （2）P38 =（10.1+0.04） =10.14（mm） 孔距尺寸 L = L1/8 =601/8x0.3 =600.038（mm）4.3.3 中心大孔的凸模刃口尺寸为 值为0.21mm 查（3）表2-2 P19 d = （d+X ） = （25 + 0.75x0.21） =25.16（mm）4.3.4 中心大孔的凹模刃口尺寸为 d =（d + Z） =（25.16 +0.04） =25.2（mm）4.3.5 落料查（3）表2-2 P18 得=0.25mm ；=0.3mm D=（D- X） （2） P38 =（40 -0.75x0.25） =39.81（mm） D= （D- X） （2） P38 =（20 -0.75x0.21） =19.84（mm） D= ( D- Z) (2) P38 = ( 39.81-0.04) =39.77(mm) D= ( D- Z) (2) P38 = (19.84-0.04) =19.8(mm)5 主要模具零件结构尺寸5.1.1 凹模板尺寸凹模厚度： H = K b （15mm） K查（2）表3-19 P91 =0.380 =24 （mm）凹模边壁厚： C =（1.52）H =2 X 24 =48 （mm）凹模板边长： L = b + 2C =80 + 2x48 =176 （mm）凹模板宽度： B =步距 + 冲载件宽度 +2C =67 + 40 +2 x 48 =203 （mm）最后依据设计尺寸，按冲压模具标准模架凹模周界尺寸系列，确定凹模外形尺寸为 210mm x 180mm x 35mm5.1.2凸凹模固定板厚度hh一般取凹模厚度的0.6到0.8倍即 h=（0.6 .8）H =（0.6 0.8）x 24 取 h=15mm弹性卸料板厚度 h 取 8mm凸模固定板厚度 h即 h= （0.6 0.8）H =（0.6 0.8）x 24 取 h=15mm导料板厚度查 （2）表3-21 P96 h= 6mm 挡料销高度 h= 3mm5.1.3 凸凹模长度的计算因为卸料方式为弹压卸料，所以 L = h+ h+t +h =15 +8 +1 +26 =50 （mm）5.1.4凸模长度的计算 空心垫板厚度 h取20mm L = h + h + h+ h =24 + 15 + 20 =59（mm）5.1.5 各主要零件尺寸序号名称长 X宽X厚（mm）材料数量1小凸模10.1 x 59T8 A12凸凹模T8 A13上垫板210 x 180 x 1045钢14凸模固定板210 x 180 x 1545钢15卸料板210 x 180 x 845钢16凸凹模具固定板210 x 180 x 1545钢17下垫板210 x 180 x 1045钢18空心垫板210 x 180 x 2045钢19大凸模25.16 x 59T8 A1制造过程（单位）机械加工工艺卡过程卡产品型号零件图号6共2 页产品名称零件名称凹模板第1 页材料牌号45钢毛坯种类毛坯外形尺寸215x185x28每毛坯件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容工序号工序名称1备料条料锯切(退火状态):215x185x28 mm8钳 研磨洞口内壁侧面达0.8m 配推件块到要求2粗铣铣六面达210.3x180.3x25mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直9钳用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后,凹模与上模座配作销钉孔3平磨磨光两大平面厚度达24.5mm,并磨两相邻侧面达四面垂直,垂直度0.02mm/100mm10平磨磨凹模板上平面厚度达要求4钳划线 划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸钻孔 钻螺纹底孔,销钉底孔,凹模洞口穿线孔铰空 铰销钉孔到要求攻丝 攻螺纹丝到要求5热处理淬火 使硬度达6064 HRC6平磨磨光两大平面，使厚度达24.2mm（单位）机械加工工艺卡过程卡产品型号零件图号8共2页产品名称零件名称凸模固定板第2 页材料牌号45钢毛坯种类毛坯外形尺寸215x185x20每毛坯件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容工序号工序名称1备料条料锯切(退火状态):215x185x20 mm8钳研配凸模2热处理调质 硬度2428 HRC9磨磨模厚度到要求3粗铣铣六面达210.3x180.3x17mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达20.5mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳划线 凸模固定孔中心线,销钉孔中心线,螺纹过孔中心线,销钉过孔中心线钻孔凸模固定孔穿丝线,螺纹过孔和销钉过孔到要求6线切割割凸模固定孔单边留0.010.02mm研余量组装图明细表上垫板 上垫板凹模板凸模固定板凸凹模固定板下垫板推件块推件块模柄空心垫板凸凹模