异形小垫片冲压模具设计

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。目 录前 言1目 录2设 计 任 务 书3. 零件的工艺分析4. 确定工艺方案4. 工艺计算5.1 计算工艺力5.2 确定拍样样式和裁板方法5.3 材料利用率计算6. 压力中心确定，压力机的选择7.1 压力中心的确定7.2 压力机的选择8. 模具设计9.1 确定模具结构9.2 模具零件尺寸计算及确定9.2.1 冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定9.2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算9. 模具其他零件的选用11.1 模具上下模板及模柄的选择11.2 垫板、凸模固定板11.3 闭合高度11.4 卸料螺钉11设计心得体会12参考文献12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。1.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。3工艺计算3.1计算工艺力平刃口模具冲裁力， F=Lt查常用钢的力学性能表得 =550700Mpa 取=600Mpa查表得 K=0.05 K=0.05P=Lt=（304+42）1.2600=92160NP=Lt=53.1421.2600=22608NP=KP=0.0592160=4608NP=KP=0.0592160=4608N3.2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 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 冲裁面积AA=-（）3.142-46=836.75 n=1 B=33 h=32+1.2=31.2A冲裁件面积B调料宽度h送料进距n一个进距内冲件数=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 因为此图形为y轴对称图形所以=0 压力中心为 （0，1）.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/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. 模具设计.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. 模具零件尺寸计算及确定.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=0.5 IT10时 x=1 IT12时 x=0.75由附录N，找IT14级查得=0.3 =0.52 =0.43据IT12查得 =0.12 按IT10查得 =0.048落料时A=（300.520.5）=29.74A=4-（0.50.3）=3.85B=（6-0.50.18）=5.91冲孔时A=（5+0.0481）=5.048C=16/2=16.2.2. 凸模、凹模、外形尺寸计算凹模 凹模的高度: H=Kb 式中 b-冲裁件的最大尺寸,mm K-系数,一般取0.35凹模边壁厚 凹模板的边长 故确定凹模板的外形为：10010015 冲孔凸模长度尺寸 凸模长度: 式中 凹模固定板厚 - 落料凹模板厚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故凸凹模的长度为; 式中 - 凸凹模固定板厚度 - 橡胶厚度 - 卸料板厚度 凸凹的长宽尺寸与落料凹模配做. 模具其他零件的选用.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,为，上模板厚25mm下模板厚30mm 按GB2855.6-81选带凸缘形式的模柄 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.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,采用垫板加厚取固定板厚度取25mm，固定板与垫板的长为100mm(与凹模相同) .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、模柄等所选压力机的闭合高度 满足.4. 卸料螺钉卸料螺钉按JB7650.5-1994选d=10mm的带肩卸料螺钉,螺柱长l=50mm第 12 页 共 12