冲压毕业设计——滑轨

汽车工程学院 模具设计与制造毕业设计 设计题目： 滑 轨 班 级： 模具班 姓 名： 指导老师： 完成时间： 前 言板料冲压是金属性加工的一种基本方法。它用一生产各种板料零件，具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低、并易于实现机械化和自动化等特点。现代电器电机、电子、仪表、日用生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位，冲压加工已在国民经济各部门得到广泛的应用，并且已经走进了我们的生活随着科学技术的不断发展，加工技术不断深化，加工件的精度日趋提高。近年来，模具的制造也得到长足的进步，至今，如何从冲压工序基本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。由于作者才疏学浅、缺乏经验，对冲压模具还有很多不了解的地方，在设计过程中有不少错误与不当之处。恳请广大的老师、同学不吝赐教，诚挚希望能得到诸位的批评指正。 目录 前言毕业设计评分表3毕业设计阶段性检查表4毕业设计（论文）答辩问题原始记录5 任务书7正文8899105.冲压力和压力中心的计算116.压力机的选择137.凸凹模刃口尺寸计算138.结构零件的设计计算1319 2011.主要模具零件加工工艺21 12. 致 谢26 13.参考文献27陕西国防工业职业技术学院毕业设计评分表工 程 系班 级专 业学生姓名学生学号指导教师毕业设计题目项 目参考标准分实 得 分（一）课题评定成绩（0.6）1.设计过程考评成 绩 设计过程中的独立性10分工作态度及出勤情况5分按时完成任务情况5分2.设计质量考评成 绩题目的难易程度，设计方案的合理性15分设计过程中分析、解决问题能力的表现15分掌握基础理论的情况10分资料收集、文献阅读情况10分设计图纸、说明书的质量、规范程度20分设计的创新意识及应用价值10分（二）答 辩 成 绩（0.4） 40分40分20分总评成绩课题评定成绩0.6答辩成绩0.4 分成绩等级指导教师评语答辩小组意见答辩组组长签章： 二 年 月 日学院毕业考核委员会意见学院毕业考核委员会主任签章： 二 年 月 日毕业设计阶段性检查表专 业模具设计与制造班 级姓 名学 号设计课题滑轨起止日期检 查 内 容完成情况指导建议设计态度备 注1模具类型及结构的确定2模具结构草图的绘制3绘制模具非标准零件工作图4编制典型零件的制造工艺5编制塑件的模塑成型工艺指导教师 年 月 日毕业设计（论文）答辩问题原始记录设计图存在问题问题1题目记录回答记录问题2问题3问题4问题5问题6问题7问题8问题9问题10其他 毕业设计任务书名称：滑轨材料：20钢 t=1.5生产批量：100万件陕西国防工业职业技术学院机械工程系毕业设计说明书/论文正文1.冲压件工艺分析1.1 产品结构形状分析该产品为滑轨，需冲孔，落料，2道工序完成，产品形状简单，无狭槽，尖角。孔与孔，孔与零件边缘之间最小距离c，满足最小冲裁边距要求，可以一次冲裁成型。因无公差要求，按IT14级公差进行计算。现对冲孔、落料进行分析。工序尺寸精度，粗糙度，断面质量分析尺寸精度 尺寸为自由尺寸，精度要求不时很高，一般冲压工艺可以满足要求。冲裁件断面质量 一般用普通冲裁方式2以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.53.2um，毛刺允许高度为0.010.05.本制件在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格要求。所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。 制件材料分析对于冲压件一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标注。该制件的材料为20钢，其力学性能是强度，硬度，塑性适中。经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成型的。另外制件对于厚度和表面质量没有严格的要求所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的制件的表面质量和厚度公差就可以保证。经上述分析，制件的材料性能符合冲压加工要求。2.冲压工艺方案的确定完成此制件需要冲孔、落料两道工序，又因按IT14级进行加工，其加工的工艺方案分为以下3种：第一种方案：采用单工序模逐步加工特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产效率低，工件精度低，不适合大批量生产。第二种方案：采用复合模特点：生产效率高，制件精度高，但结构复杂维修困难。 第三种方案;采用连续模加工特点：能够满足工件工艺要求，且生产效率高，便于实现机械化，自动化生产，但模具结构较复杂，制造精度不是很高。此工件精度要求不高，且属于大批量生产，经上述所得，采用第二种加工方法。又因是板材料，所以采用后侧导柱、弹性卸料的倒装复合模。3.冲模结构的确定模具的形式采用复合模，先将2个 6、17和扇形圆孔进行冲裁，然后进行落料。废料从漏孔排除，不用清除废料，弹压卸料板压着板料，工件的表面平直度较好。定位装置采用固定挡料销定位。结构简单，制造方便，定位可靠。挡料销安装的凹模板上，冲孔，落料都是靠挡料销定位。卸料装置采用弹压卸料板，即有卸料作用，又有压料的作用。导向零件送料时以导料板导向，结构简单，导向性好；模具的导向若靠滚珠式导柱，导套进行导向，虽然导向精度高，寿命长，但结构比较复杂，此工件的精度要求不是很高，所以不采用滚珠式导柱，导套导向，采用滑动式导柱导套进行导向即可。模架采用后置导柱模架。受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料。4.排样和材料的利用率 根据工件的特性，和形状，采用如下排样图，查表得，工件边缘搭边值a=2.5，工件间搭边值为a=2所以，工件的排样如图：4.2板料的选择及利用率 查板材标准得宜选用1001000的钢板，每张钢板可剪裁为15张901000，每张可冲裁165个工件,所以每张材料的利用率为100%=78.83%式中：材料利用率 n板料所裁条料数L板料长度 L=1000B板料宽度 B=1005.冲压力与压力中心的计算落料力 F=KLt 式中：F冲裁力 K L冲裁件的周边长度 L= t材料厚度 t=1.5 材料的抗剪强度 查模具工手册表5-3 =400450MPa,在这取450MPa F= 450=KN5.2冲孔力 F=KLt262F= KLt26KL冲裁件的周边长度t材料厚度材料的抗剪强度 查模具工手册得=400450MPa5.3卸料力 = 式中：卸料力 冲裁力 = KN5.4推件力 =n 式中：推件力 n卡在漏料孔中的工件 设n=12 系数 查表得 冲裁力 =12=2KN5.5总压力 F= = =KN压力中心的计算以工件左下角为坐标原点建立坐标系=代入数值得: = =6.压力机的选择压力机类型的选择该制件是结构简单的中小型冲裁件，大批量生产，冲压件的尺寸精度要求不是很高，故选用开式双柱可倾压力机压力机规格的选择公称压力的选择 ,选择公称压力为=400KN,型号为JB23-40开式双柱可倾压力机,最大闭合高度为210，装模高度调节量50，滑块行程为100，连杆调节长度65，在工作台上备置垫块。压力机的校核经查表得最大闭合高度H=210，最小闭合高度H=160H-5H H-10,所以，压力机符合要求。7凸凹模刃口尺寸计算7.1落料 以凹模为基准配作凸模，落料凸模按间隙值配置落料凹模 D=86 D=50 D=14 D D制作精度为TI14级，故x=0.5,z=0.132,z=0.24, zzD=D-x= D D=24 D7.2冲孔 以凸模为基准配做凹模d=6 d=17 8.结构零件的设计计算凹模的设计计算凹模厚度H：H=KS垂直与送料方向的凹模宽度B：B=S（2.54）H送料方向的凹模长度L：L=S2 S式中： S垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离 S送料方向的凹模刃壁间最大距离 S送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离K代入数值得： H= B= L=b2c=166c251.6取40，查表标准化，凹模板宽度B=170故确定模板外形尺寸为17010025查标准模板标准化 凹模尺寸为：H=30 B= L=170凹模孔口形式 一般直刃壁刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变，制造方便。所以采用直刃孔口凹模。凹模孔口高度h 其孔口高度不宜太高，一般可按材料厚度选取：t0.5 h=35 t=0.55 h=510t=510 h=1015 该制件的材料厚度为1.5， 所以凹模孔口高度h=5导料板导料板的高度 查表 取8卸料装置 卸料装置分刚性卸料和弹性卸料两种，弹性卸料装置即起卸料作用又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平直度较好。因此，采用弹压卸料装置。弹性元件为橡胶。橡胶允许承受的负载较大，安装调整灵活方便。卸料板凸台部分高度： h=H（0.10.3）t 式中： h卸料板凸台部分高度 H导料板高度 H=8 t制件材料厚度 t=1.5 h=H0.2t=卸料板高度为凹模厚度的（7080）， 所以其高度为20卸料板与凸模间隙 查表 Z=0.1 凸模固定板凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的（6080）其厚度为20固定板与凸模为过渡配合（H7/n6或H7/m6）。橡胶的计算HH=（0.10.15）HH=t（0.11）510H=（0.350.45）H式中：H橡胶的自由高度 H欲压高度 H工作压缩高度 H最大变形程度 t制件材料厚度代入数值得：H34 H取40 H=10 H=16 H=4校核：HH H 16410 所以该橡胶可用。橡胶装模高度：HH=404=36凸模的设计该制件形状不是很复杂，凸模作成整体式。由于冲孔凸模直径比较小，为6、17，为了保证凸模的强度和刚度，所以作成台阶式。而且台阶式凸模装配修磨方便。与凸模固定板配合部分按过渡配合（H7/m6）制造。最大直径的作用是形成台阶，以便固定，保证工作时凸模不被拉出。凸模长度计算 L=HHHHH 式中：L凸模长度 H凸模固定板的厚度 H卸料板的厚度 H制件材料厚度 H橡胶在合模状态时的高度 H凸模伸入凹模的深度 一般为0.51 代入数值得：H=20201.526=68模柄设计模柄的作用是将上模与压力机的滑块相连接，在安装模柄时应注意模柄直径与压力机模柄孔直径要一致。模柄的形式采用压入式模柄。模柄与上模座的连接，采用过渡配合（H7/m6）结构如图所示：选标准模架根据模板尺寸200200，所以选模架为200200后侧导柱模架。模具闭合高度的计算H= HHHHHHHH式中：H上模座厚度 H=45H垫板的厚度 H=8H凸模固定板 H=20 H橡胶压缩后的高度 H=36 H卸料板的厚度 H=20H材料厚度 H=1.5H凹模厚度 H=26H下模座厚度 H=50所以：H= 取207压力机的选择前面由冲压力初选压力机为400KN压力机。通过模具零件设计计算结果和绘制草图得知：模具的闭合高度为207，初选压力机的最大闭合高度为210，最小闭合高度为160，满足设计要求所以确定选用JB23-40开式双柱可倾压力机9.装配图10. 滑轨 机械加工工艺规程车间工作程序材料 毛料种类零件名称第 页20钢板料滑轨共 页工序号工序名称工作地设备名称设备型别附注1切料剪床2冲孔 落料开式双柱可倾冲床JB23-403修边4去毛刺5检验游标卡尺编号更改单位签字日期工艺员工艺组长工艺室主任11.主要零件加工工艺编制凹模加工工艺过程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序号工序名称工序内容1下料锯床下料90X852锻造锻六方200200X373退火消除内应力，并改善加工性能4铣铣六方互为对角尺 1601605磨6钳划线 钻，攻螺纹M12，销10，穿丝孔7铣铣个型孔留磨量，并铣漏料孔8热处理淬火HRC58629磨磨上下平面，各型孔到尺寸10线切割线切割型孔，留研磨量0.010.0211钳研磨型孔到尺寸12检冲孔凸模加工工艺过程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序号工序名称工序内容1下料锯床下料10X882车按图样车削成型，留欲磨量3热处理淬火HRC58624磨外圆磨到尺寸精度要求，两端面互为90度5钳将工作面修光，并刃磨刃口整修成形6检凸模固定板加工工艺过程 材料：45 序号工序名称工序内容1下料锯床下料90X602锻造锻六方200200293退火消除内应力，并改善加工性能4铣铣六方互为对角尺 1601605磨磨上下平面到尺寸6钳划线 钻，攻螺纹M12，销10，穿丝孔7铣铣各沉孔到尺寸8线线切割型孔到尺寸9检卸料板加工工艺过程 材料：45 序号工序名称工序内容1下料锯床下料90X602锻造锻六方200200X293退火消除内应力，并改善加工性能4铣铣六方互为对角尺 1601605磨磨上下平面到尺寸6钳划线 钻，攻螺纹M8，钻，扩各型孔，留磨量，穿丝孔7线线切割型孔到尺寸8磨磨各型孔到尺寸9铣10磨磨台阶面到尺寸11钳钳工修磨各型孔12检垫板加工工艺过程 材料：45 硬度：HRC44-48序号工序名称工序内容1下料锯床下料90X302锻造锻六方200200133退火消除内应力，并改善加工性能4铣铣六方互为对角尺 1601605磨磨上下平面，留余量6钳划线 钻，攻螺纹M12，销10，孔8， 67热处理淬火HRC44-488磨上下平面到尺寸9检上海：上海科学技术出版社致 谢 在本论文的完成过程中，指导老师给予了我悉心指导和热情鼓励，使我顺利完成了论文工作。他严谨的治学态度、渊博的知识和执着的敬业精神给我留下了深刻印象。激励我克服困难，广泛涉猎新思想、新理论，不断地探求新的科学发展。同时，也让我懂得如何去踏踏实实地工作、勤勤恳恳地做人。在设计的过程中，通过与老师的交流、探讨，让我对模具设计有了更深刻的认识，对于模具知识的理解跟假的透彻。 同时，感谢在做课题过程中为我提供便利和帮助的老师和同学们。 感谢班的所有同学们，感谢我们在一起度过的这段忙碌又偷快的时光。在此，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意!衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师参考文献1翁其金 冷冲压技术 北京：机械工业出版社 2000 2刘小年 机械制图 北京：机械工业出版社 20053徐茂功 公差配合与技术测量 北京：机械工业出版 20004甄瑞麟 模具制造技术 北京：机械工业出版社 20055刘庚武 冷冲压模具设计 西安：西安电子科技大学出版社 20057原红玲 冲压工艺与模具设计 北京：机械工业出版社 20088冯炳尧 模具设计与制造简明手册 上海：上海科学技术出版1985