四垫圈复合模.docx
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四垫圈复合模
目录
一、设计多垫圈复合模的出发点…………………………………………2
二、多垫圈复合模冲压的工艺分析………………………………………4
1、材料…………………………………………………………………4
2、尺寸精度……………………………………………………………4
3、冲压工艺分析………………………………………………………4
三、冲压工艺方案的制定…………………………………………………6
1、单垫圈、多垫圈复合模的比较……………………………………6
2、主要难题及解决方法………………………………………………6
四、冲压工艺的计算………………………………………………………8
(一)、排样计算……………………………………………………………8
(二)、计算各工序压力、选择压力机……………………………………10
(三)、复合模的凸、凹模的计算…………………………………………11
1、凸、凹模的刃口计算………………………………………………11
2、凸凹模的设计………………………………………………………13
(四)、弹簧的选用和计算…………………………………………………14
五、选择压力机型号………………………………………………………16
六、主要零部件结构与尺寸的选择和确定………………………………17
七、绘制模具总装图………………………………………………………21
八、绘制主要非标准零部件图……………………………………………23
九、结束语…………………………………………………………………24
参考文献……………………………………………………………………25
一、设计多垫圈复合模的出发点
因冷冲压能得到形状较复杂的制件,且加工精度高,尺寸稳定,互换性好,在大量生产条件下,制件成本低,生产效率高,易于自动化。
所以随着我国工业的现代化,冷冲压工艺正越来越多地被采用,并在使用中得到不断发展。
在冲压生产中,冲裁所使用的模具称为冲裁模。
它是冲压生产中不可缺少的工艺设备,良好的模具结构是实现工艺方案的可靠保证。
常用的冲裁模典型结构主要有单工序冲裁模、复合模、连续模。
由这次毕业设计的题目《多垫圈复合模》可知需要设计一付加工垫圈的模具。
垫圈常用于各种仪器仪表,更可起到防震、绝缘的作用,且年产量高。
考虑到单工序冲裁生产效率低、难以满足该零件的年产量要求,故考虑采用复合冲裁与连续冲裁。
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复合冲裁是冲床在一次行程中,板料在冲模内经过一次定位,能够同时完成两种或两种以上不同工序的冲压过程。
对于该零件采用复合模能保证冲压件的形位精度和尺寸精度,且生产效率也高。
连续冲裁是在一套冲模里,把同一个冲压件的几个工序排列成一定顺序。
加工时,冲床每次行程,条料在冲模里依次移动一个位置。
在不同的位置(简称工位)上,分别进行工件所要求的不同工步(即连续冲压工序中每一单独的工序),除最初几次冲程外,以后每次冲程都可以完成一个冲压件。
对于该零件采用连续冲裁虽能满足其生产效率,但零件的材料为橡胶,质软,采用连续冲裁难以保证冲压件的形位精度和尺寸精度,而且其模具制造、安装较复合模要复杂。
通过对单工序模、复合模、连续模的比较分析,决定采用复合模形式比较合适。
而这次毕业设计的任务是设计出一付能一次冲出多个垫圈的复合模,其主要是因为某厂生产的垫圈用处广泛,规格繁多,每年的垫圈单件产量多在百万以上。
由于厂家竞争激烈,产品面临着残酷的考验。
为此,必须在内部通过优化加工工艺,提高材料利用率、生产效率等来降低成本。
首先,在指导老师的建议下,将各种垫圈的规格大小进行了分类比较。
然后设想能否在单冲垫圈的基础上,一模同时冲压出多个各种规格的产品。
以达到既能提高工作效率,又能提高材料的利用率。
在查阅了大量的文献资料后,初步掌握了模具的设计方法,由于时间仓促,水平有限,整个设计必然有许多不足之处,这有待于今后在工作、学习中的不断更正和改进。
二、多垫圈复合模冲压的工艺分析
1、材料:
该零件的材料为人造橡胶,厚度为2mm,年产量百万以上。
常用于各种仪表、仪器等。
2、尺寸精度:
因为材料性质,所取的凸凹模的间隙应偏小,故模具零件的加工精度较高。
所以可以初定最大外圆尺寸Φ500-0.1mm、及最小内孔尺寸Φ120+0.070均为IT10级。
3、冲压工艺性分析:
在排列出的各种规格垫圈中,在最不影响产品质量情况下及在符合产品所允许的公差范围里,选出厚度一样(均为2mm)、材料相同的垫圈,将其内外结构、尺寸进行整理如图所示:
原垫圈的尺寸调整后的垫圈尺寸
从图中可以看出,尺寸经过调整后,垫圈的内外圈关系正好是相互套裁的。
垫圈甲(外径为Φ50)的孔径为垫圈乙(外径Φ36)的外径,垫圈乙的孔径为垫圈丙(外径Φ26)的外径,垫圈丙的孔径为垫圈丁(外径Φ16)的外径。
这正符合一模同时冲压下四个垫圈的条件。
从其普遍的垫圈性质和客户的要求来说,略作尺寸改动并不影响产品的使用,也不影响产品的质量。
所以如果将原来的一次冲一模改进为一次冲出四模,不仅可使材料的利用率成倍的提高,生产效率更能大幅度地提高四倍。
并节省了人工、电耗等。
经济效益十分可观。
三、
冲压工艺方案的制定
1、方案的制定:
冲压垫圈工序较简单,基本工序是冲孔、落料。
该厂原来都是以单垫圈形式开制的复合模,现在多以用多垫圈复合模。
为了更清晰了解这两种复合模冲压成型产品的优劣性,下面列表将它们进行
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)模架的选取:
常用的标准模架是由上托、底座、导柱、导套等零件组成。
按导柱的数量、在模架上固定位置的不同,可分为十二种。
一般采用两个导柱的模架。
后侧导柱模架可用于冲裁宽度大的条料,送料及操作比较方便。
但由于导柱装在一侧,冲压时容易产生偏心力矩,使模具偏斜,影响模具寿命与工件质量。
因而适用于中等复杂程度及公差等级要求一般的中、小型工件。
中间导柱模架在冲压时不会因偏心距而引起模具的偏斜,有利于延长寿命,至于其缺点为条料宽度受导柱间的距离的限制,在对本工件加工中并不重要,所以本模具采用中间导柱形式。
由凹模周界尺寸D=50mm+2×35mm=120mm,选I级精度的中间导柱圆形模架。
模架规格:
160mm×(180~220)mmI[GB/T2851.6—1990《冲模滑动导向模架中间导柱圆形模架》]
8)螺钉:
选M10mm螺钉,其长度根据模具结构定。
9)圆柱销:
选Φ8mm来固定凹模,选Φ6mm来连接卸料板,长度由模具结构定。
七、绘制模具总装图
原理说明:
本模具为多垫圈复合模。
该模具一次冲出四只橡胶垫圈,具有生产效率高和少废料的特点。
模具由凸模11、凹模3和凸凹模2、7、14、18等组成。
顶板5、12、圆销6和弹压卸料板13一起组成下顶件器,借弹簧24之力将工件顶出。
顶板15、16、17与圆销4连在一起组成上顶件器,借打棒20之力将工件和废料打下。
八、绘制主要非标准零部件图
(见图纸第2~18页)
十、结束语
历时两个多月的毕业设计,其目的在于综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识,进行一次设计工作的实际训练,从而培养和提高独立工作的能力,巩固和扩充课堂上所学到的知识,掌握一般设计的方法和步骤等基本技能,进一步熟练计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准规范。
冲压模具是冷冲压工艺必不可少的工艺装备,冲压模具设计的好坏,水平的高低,将直接影响产品质量、成本、生产效率与操作者的安全。
复合模是冲压模具的一种,它对提高生产效率、降低成本、提高质量和实际冲压自动化等方面有着非常现实的意义。
这付多垫圈复合模的结构比较复杂,模具制造精度高,这对模具设计者来说,需要考虑的方面很多,尤其是模具各部分结构的设计。
在本次设计得到了指导老师的帮助和支持,特在此表示衷心的感谢!
由于水平有限,此模具设计难免存在着一些缺点和错误,敬请各位老师批评指教。
参考文献
高鸿庭、刘建超主编:
《冷冲模设计及制造》,机械工业出版社
华玉培、李恒权主编:
《冷冲压及模具设计》,山东科学技术出版社
丁松聚主编:
《冷冲模设计》,机械工业出版社
陈剑鹤主编:
《冷冲压工艺与模具设计》,机械工业出版社
王芳主编:
《冷冲压模具设计指导》,机械工业出版社
王孝培主编:
《冲压设计资料》,机械工业出版社
南京机械高等专科学校——陈于萍主编:
《互换性与测量技术基础》,机械工业出版社
《冷冲压模具设计》,上海市仪表电讯工业局
《冷冲压模具设计》,第四机械工业部标准化研究所
《机械制图》,高等教育出版社
《机械设计基础》,江苏科学出版社
《冲模设计手册》,机械工业出版社