冲孔落料拉深复合模.

-1 -学校代码：10410序号:20055015本科毕业设计题目冲孔落料拉深复合模学院：工学院姓名：黄学亮学号：20055015专 业： 机械设计制造及其自动化年级：机制051指导教师：吴彦红二00九年五月-1 -冲孔落料拉深复合模刖言1 .设计课题11 .1 设计任务书22. 工艺方案分析及确定32. 1件的工艺分析32. 2工艺方案的确定42.3 冲压件坯料尺寸的确定42. 4 拉深次数的确定42.5排样的确定53. 工艺设计与计算73. 1冲裁的方式与冲压力的计算 73.1.1、冲裁方式与冲压力的计算73.1.2、力的计算73.1.3、卸料力、推料力和顶件力的计算83.1.4、压力中心的计算93. 2计算各主要零件的尺寸93.2.1、计算落料凸、凹模的工作部分的尺寸103.2.2、计算拉深凸、凹模的刃口尺寸的确定113.2.4、凸凹模选材，热处理及加工工艺过程113.2.5、条料宽度的设计123.2.6、导料板的导料尺寸为143.2.7、推杆的选材，热处理工艺方案153.2.8、工艺方案如下153.2.9、模柄的确定153.2.10、冲压设备的选用163.2.11、模具的闭合高度的计算163.2.12、冲模模架的选用16冲孔落料拉深复合模 QQ251133408有图纸3.2.13 导向零件的选择173.2.14、 定位零件的设计183.2.15、 推杆与推板的设计183.2.16、压边圈的设计243.2.17、固定方式的确定243.2.18、凸模的固定243.2.19、 凹模的固定243.2.20、凸凹模的紧固243.2.21、确定装配基准 24结束语 23参考文献 24致谢25、八前随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最 重要的教学环节，是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综 合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造 打下了坚实的基础。毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤，了解模具的加工工艺过程。本书是落料冲孔拉深模设计说明书， 结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经 过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化 ，标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资 料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助，在此表示衷心的感谢。由于本 人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与 广大读者批评指正。1.2 .设计任务书设计工件如图1.1所示:技术要求:1.本产品为落料拉深件，2.材料为08F，3.厚度为1mm4.工件对公差要求不高，5高度为5mm 6.公差按IT14级制造7.工件外观必须平顺，8.毛边物等均需去除。模具的总体结构草图如图1.2:帶WWtt图1.22.工艺方案分析及确定2.1零件的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条 件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。零件尺寸公差无要求，故按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单,形状规则，适于冲裁加工。材料为08F，厚度为1mm2.2 工艺方案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的 冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一 个合理的冲压工艺方案。此副模具为生产该产品的第一道工序即落料拉深所用。产品最终成形还需要拉深模，正是由 于考虑到零件拉深工艺的复杂性，若采取落料拉伸连续模，虽然、减少了产品的冲压成形时间， 但是模具结构复杂且精度要求高，制造周期长，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。该零件属于中小批量生产，工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条 件与冲压设备，采用拉深复合模，模具制造周期短，价格低廉，工人操作安全，方便可靠。2.3 冲压件坯料尺寸的确定坯料厚度t=1mm材料为08F，根据零件尺寸，其相对高度为:H 5 -0.5 d 175 -1= 0.03根据零件的相对高度查表无需取修边余量。坯料的直径为:D= . d2 4d H-1.72r -0.56r2依图 d=175mm. r=3mm. H=4.5mm代入公式得：D=193.8mm2.4拉深次数的确定坯料的相对厚度：t1m= -100% =0.52%D 193.8零件的拉深系数：175 m= 上 :.0.90.53193.8查表5-8，零件能一次拉深成形。冲压件总坯料。总=35mm 193.8mm = 228.8mm2.5排样的确定在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定 冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。（1）、冲裁件的排样排样是指冲件在条料、带料或 板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲 件的外形有很大关系。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无 工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。（2）、材料利用率衡量材料经济利用的指标是材料利用率。一个进距内的材料利用率为n * A*100%n=B*h（3.1 ）式中A 冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（mm2）;n一个进距内的冲件数目；B条料宽度（mm）；h进距（mm）.一张板料上总的材料利用率 n为:* 100 %式中N 一张板料上的冲件总数目；L板料长度（mm）;A板料宽度（mm）;（3）、搭边排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证 冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料 搭边数值取决于以下因素： 件的尺寸和形状。 材料的硬度和厚度。 排样的形式（直排、斜排、对排等）。 条料的送料方法（是否有侧压板）。 挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单 计算确定的。查表314得搭边值：a=1.2mm,ai=1.0mm冷冲模具设计指导)计算得：步距 S=D+j228.8+1=229.8mm条料宽度：B=D+2a=228.8+2 1.2=231.2mm板料拟订选用：1000 3000 1当采用横排时：裁板条数：=3000/231.2 =12余 0.98mm每条个数：n2 二 1000-1 /229.8 =4余0.35mm每板总个数：n ”1 % =48个板的利用率：248 汉3 14114 42=48 q.i4 114.4=65.8%1000 汉 3000当采用纵排时：裁板条数：=1000/ 231.2 二 4余 0.33mm每条个数：n2 二 3000-1 /229.8 =13余0.05mm每板总个数：n=ni匕=52个板的利用率：252心.1454.4=712%1000 汉 3000通过以上分析和计算得出采用横排的利用率高。故采用横排冲裁。以图2.1的排样形式为最佳方案。座外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070。查模具中国模具设计手册为了便宜安装采用对角式导柱模架。其上模座尺寸为500X 315X 55SD凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=55mm的对角上模座。 材料：HT200技术条件：按JB/T2855.1的规定其他尺寸在表22.4-12巴、冲阻标准模架及H标准冬件59续农22412m蒐囲界D（H7）I)1（H7）Lfh“1l2Ih4尺极阻尺、1极限/LHnif 22315313553254604011訥3MU松10060+ 川刃065+ U.U30(M20402KIJlint4105504乃5UU6U510655如j4UU40055614041仆-in5604734756H37U6306564078(17104807065705MI5m)5UU655105106505lW5804WJ其下模座尺寸为500X 315X 60Ik jFx7T _凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=60mm的对角模座。 材料：HT200技术条件：按JB/T2855.2的规定其他尺寸可查表22.4-13-10 -冲孔落料拉深复合模 QQ251133408有图纸续吸224口1川模囲界d（Ii7）H扎-L-,Ji,S1.施木Rdftt限尺1.i3.2.13 导向零件的选择根据设计及其成本的考虑，本设计采用在中，小型模具中应用最广的滑动导向副结构。 其布置 形式采用对角导柱形式。滑动导向副主要有导柱和导套组成。导套和上模座采用H7/r6过盈配合，导套孔与导套柱间采用H6/h5.H7/h6的间隙配合。为使导套内便于储油并经常保持摩擦副润滑， 导内孔开有油槽。导套，导柱均有国家标准，国标中对导套，导柱的尺寸，材料，表面质量等都有相 应的规定。本设计采A型导柱和A导套。直径d=50；.016 mm公差带h6,长度L=650mm的A型导柱:标记示例：直径J = 20 mm*公差带R5长度L = 120 mm的A樂导柱土 导柱 A2UK5 x J20 G1V I 21 1技术条件:按Jli/T RO7O-沖弗时规定R*由制逍F决定导套采用A型导套D(r6)=62mm b=1mm a=2m技术条件：按 JB/T8070-1995 规定0653.2.14、定位零件的设计本副模具用挡料螺栓来定位的。它的主要目的是用来控制送料步距。查表8 33冷冲压模具设计指导螺纹规格d=M12公称长度l=80mm标记为 GB 5782 - 86-m12*80其他尺寸如下d=d+1-2c/50 mmd1=8.6mmc=1.2mm3.2.15、推杆与推板的设计为了便于装在上模内，本副模具采用刚性推件装置。同时采用圆柱形推板，推板的直径大约设计为 20mm，推板的长度大约为70mm推板的形式很多，为保证凸模的支承刚度和强度，该模具推板的形状设计为梅花形状的，且各部 分的尺寸如推板的零件图3.2.16、压边圈的设计压边装置的类型为刚性压边装置，并采用压料限位装制限位距为s= (0.80.9) mm取1.2mmB据冷冲压模具设计指导，其材料选用，它是一种滚动轴承钢。，能够保证零件具有较高的强度GCr15。3.2.17、固定方式的确定模柄采用圆式，镶嵌在上模座上而上模座则与垫板，凹模固定板用螺栓与销钉紧固。打杆由螺母5琐紧。3.2.18、凸模的固定本模具采用凸台式凸模，凸台镶嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓与销钉紧固在下模座上3.2.19、凹模的固定凹模与固定板以及下模座用销钉紧固3.2.20、凸凹模的紧固因为凸凹模两端都设计成台阶式镶嵌在凹模 1与拉深凹模内。3.2.21、确定装配基准1.落料，拉深应以冲材凸凹模为装配基准件。首先确定凸凹模在模架中的位置，安装凸凹模组件，确定凸凹组件在下模座的位置，然后用平行 板将凸凹模和下模座夹紧。冲裁模具材料的选取：可查冷冲压模具设计指导表8-8和8-9：凸模的材料为T10A，凹模的材料为T10A，热处理硬度为58-62HRC，垫板、凸模固定板、凹 模固定板的材料的45号钢，热处理硬度为HRC43-48。冲裁模的常用配合:2 、H7/h6的间隙定位配合，导柱和导套的配合。3 、H7/r6的过度配合，用于较高的定位，凸模与固定板的配合，导套与模座，导套与固定板， 模柄与模座的配合。4 、H7/m6的过度配合，能以最好的定位精度满足零件的刚性和定位要求，凸模的固定导套与模 座的固定、导柱与固定板的固定。结束语通过这次模具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次毕业设计，综合运用本专业所学课 程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作 能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌 握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了 模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了 全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我的导师，吴彦红.他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循 循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分的乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。参考文献1 冷冲模设计丁松聚主编-北京机械工业出版社2 冷冲压模具设计手册丁松聚主编机械工业出版社3典型零件模具图册-陈晓华-机械工业出版社4互换性与测量技术基础-长沙一-湖南大学出版社1998.10金属材料及热处理一-丁仁亮主编-北京机械工业出版社6机械制图教科书李澄等主编 高等教育出版社7模具制造工艺教科书华北航天工业学院孙凤勤主编机械工业出版社-17 -