钥匙毛坯冲压模具设计本科学位论文Word下载.docx

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摘要I

目录I

1、钥匙模具分析1

1.1分析零件图1

1.1.1分析模具的结构1

1.1.2制定冲压方案1

1.1.3设计工艺方案1

1.2卸料方案的确定1

1.2.1弹性卸料方式1

1.2.2模具设计计算2

1.2.3制作图纸2

1.3工艺方案的确定2

1.3.1方案选择2

2、排样3

2.1合理的排样3

2.1.1排样方式的确立3

2.1.2钥匙零件图3

2.2模具结构设计4

2.2.1模具结构设计4

2.3模具工作过程4

3、工作零件的结构5

3.1模具的主要部分5

3.2凹模结构5

3.3凸模结构7

3.4冲压力计算及压力机选择8

3.5凸凹模刃口尺寸计算方法9

3.6模具工作过程11

3.3组装工艺要求11

3.3.1选择基准件11

3.3.2组建装配11

3.3.3总体装配11

4.定位装置的确定12

4.1压力中心计算12

4.2装配原则12

4.3选择模架及其他模架零件12

4.3.1模架12

4.3.2垫板12

4.4试验12

致谢13

参考文献14

1、钥匙模具分析

1.1分析零件图

1.1.1分析模具的结构

产品零件图是制定冲压工艺方案和模具设计的重要依据，制定冲压工艺要从分析产品的零件图入手。

分析零件图包括技术性和经济性两个方面：

1.根据冲压件的生产纲领，分析产品的成本，阐明采用冲压生产可采取的经济效益。

2.冲压件的工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。

在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的特点。

如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见

1.1.2制定冲压方案

1．在分析了冲压件的工艺性质后，通常在对工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式基础上，制定几种不同的冲压工艺方案。

2．从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和使用寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合考虑，比较，最后确定经济合理的工艺方案。

1.1.3设计工艺方案

依据所确定的零件成形的总体方案，确定冲压工序的工艺方案。

冲压工序的工艺方案的内容如下：

1确定完成本工序成形的加工方法；

2确定本工序的主要工艺参数；

3根据各冲压工序的成形极限，进行必要的工艺设计；

4确定各工序的成形力；

5计算并确定每个工序的形状和尺寸、绘出各工序图。

1.2卸料方案的确定

1.2.1弹性卸料方式

为了将冲压后卡筛在凸模上、凸凹模上的制件或废料卸掉，将制件从凹模中推出来，以保证下次冲压正常进行，设计模具时，必须正确选择卸料方式和装置。

对于冲裁料厚度在0.8mm-1.5mm下并且要求冲裁件比较平整的，可选用弹性卸料方式；

卸料装置设计的是否正确，直接影响工件的质量、生产效率和操作安全程度

1.2.2模具设计计算

计算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模、打料板）的外形尺寸，并确定标准模架以及卸料橡胶或弹簧的自由高度。

确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸

1.2.3制作图纸

根据分析、计算及图形绘制本产品的设计说明书。

本次设计一套冲孔、落料的模具。

经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。

再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。

得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。

1.3工艺方案的确定

1.3.1方案选择

上述零件看该零件图看，加工该零件的一般的方法即是采用先冲孔，后落料两道工序内容。

但由于用级进模冲压时，进料过程中零件中间有一个直径4的孔,在模具中的位置不能保证，还对材料的宽度的要求较严格。

用倒装复合模，即一次行程中在模具的同一部位可以同时完成几道工序，减少了工序数量和模具数量，减少操作人员和设备占用量，减低生产成本。

该种模具对板料定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小，冲出的冲件平整度较高。

适用于像钥匙外形这样形状的零件而且冲出后尺寸精度和表面质量都能满足以上工序分析中的要求。

经过对该零件的工艺分析以及生产实践，应选择后者。

2、排样

2.1合理的排样

2.1.1排样方式的确立

设计条料排样图,要考虑到材料的利用率及板料的纤维方向。

因为零件的形状为腰形，因此可采用有废料排样。

图1排样图

.影响排样形式的因素

（1）零件的形状。

零件的合理排样与其形状有密切关系，例如圆形零件不可能实现无废料排样。

在使用条件许可时，也可改变零件形状，以设计最佳排样方式。

（2）零件的断面质量、精度要求。

当零件的断面质量和尺寸精度要求较高且形状较复杂时，应采用有废料排样形式。

（3）冲模结构。

有废料排样的冲模结构比较复杂。

少、无废料排样冲裁多用连续模、导板模，当零件孔与外形相对位置公差很小时，可用复合模。

在无废料冲裁中，多数凸模单面切割，受到很大的侧向力，为此，凸模侧面要有支撑结构零件，如反侧压挡块。

（4）模具寿命。

有废料排样模具全部刃口参与冲裁，受力均匀，模寿命较高；

少、无废料排样凸模单面切割，有时毛刺会被凸模带入间隙，导致模具寿命较短。

（5）操作的方便与安全。

有废料排样模具的零部件较为安全，操作方便、安全；

少、无废料排样的模具结构简单，操作时往往欠方便与安全。

（6）生产率。

有的少、无废料排样模具一次冲裁可获得两个以上的零件，有利于提高生产率。

2.1.2钥匙零件图

材料的选择根据使用要求，如图2所示，材料为1Cr18Ni9,（不锈刚）厚度为

0.5㎜。

零件成形后要求有精确的尺寸及较小的表面粗糙度值。

图7模具结构图

注意:

在进行模具结构及零件设计时，需首先根据条料排样图确定总体结构，然后一次为基础，详细设计其中的组成零件。

这一过程实际上就是自顶向下的设计过程。

模具组成零件的形状除受成形工艺形状约束外，还受其在模具中所处的位置及其他零件的关系约束，只有总装在结构基础上，才能获得零件的相关约束，进行零件的设计。

为此，在利用CAD画图时，应采用自顶向下的设计模式，依次实现模具结构及零件的设计。

具体表述为：

首先，根据条料排样图确定模具的总体框架结构，从典型结构库中实体化一种导向结构图，然后直接在该总体结构下，设计其他相关模具零件，以使零件设计和装配设计相关联。

这样，在设计某一零件时，其相关零件的形状变化可被自动处理，从而保证设计结构一致性。

当零件设计完成后，可将装配结构中的每一零件输出到相应的文件中，用来产生相应零件的装配图，并标注相关尺寸、技术要求等。

搭边:

连接零件

此类零件包括螺钉、销钉等，主要作用是联接其它零部伯，使之共同完成工件的制造

3.6模具工作过程

如图所示，该模具的冲孔凸模和落料凹模装在上模，凸凹模装在下模上。

所以由其结构我们可以看出，该模具属于倒装式复合模。

如图所示，该模具处于闭合位置。

当冲模开始运行的时候，滑块的移动会带动其模柄向上运动，与模柄连接的上模座会与垫板、凸模固定板、凸模、凹模、推件块等相关零件发生联锁的向上运动，自动送料装置将条料送到模具的正确位置。

模具中导料销和挡料销与加工条料相接触，对条料起到固定和导向的作用，这样可以确保其在冲压时处于正确的位置且不发生位移。

压力机带动滑块向下运动，这时卸料板和凹模将毛坯固定压紧，接着就开始冲裁。

被冲下来的毛坯材料会被凸凹模压在孔内，而外部的毛坯材料则在凸凹模上被压紧。

然后，冲床滑块开始它的回程运动。

坯料会在弹簧的作用下，通过卸料板推出凸凹模，剩下工件则被留在了凹模的孔内。

当推杆接触到冲床的打料横梁后，会向下移动带动推板，推板则会推动推销向下运动，而推销会推动推件块向下运动，最终将工件从凹模孔中顶出落下。

3.3组装工艺要求

3.3.1选择基准件

选择装配基准件。

选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定

3.3.2组建装配

组件装配。

组件装配是指模具在总装配前，将两个以上的零件按照规定技术要求连接成一个组件的装配工作

3.3.3总体装配

总体装配。

总装是将零件和组件结合成一幅完整的模具过程。

在总装前，应选好装配的基准件和安装好上、下模的装配顺序。

在装配模具时必须严格控制和调整凸、凹模间隙的均匀性。

间隙调整后，才能紧固销钉21A及螺钉。

检验、调试。

模具装配完毕后，必须保证装配精度，满足规定的各项技术要求，检验模具各部分的功能。

在实际生产条件下进行试模，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。

4.定位装置的确定

因为板料厚度t=5mm,属于较小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用侧面两个固定挡料销定位导向,在送料方向由于受凸模和凹模的影响,为了不至于削弱模具的强度,在送给方向采用一个弹簧挡料装置的活动挡料销.

4.1压力中心计算

此零件的外形为对称件，中间的异形孔不是对称的，但孔的尺寸很小，左右两边的圆弧各自的压力中心和零件中心线的距离差距不大，所以该零件的压力中心可近似认为就是零件外形中心线的交点

4.2装配原则

装配应以凹凸模作装配基准件。

先将装有凹凸模的固定板用螺栓和销钉安装，固定在指定的相应位置上；

再按凹凸模的内形装配和调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凹凸模的间隙趋于均匀，用螺栓固定；

然后再以凹凸模的外形为基准，装配和调整落料凹模相对凹凸模的位置，调整间隙，用螺栓固定

4.3选择模架及其他模架零件

4.3.1模架

根据GB/T2851.5-90,由凹模周界200X160,及安装要求,选取

凹模周界:

LXB=250X200,闭合高度:

H=220~265,上模座:

250X200X50

下模座:

250X200X60,导柱:

32X210,35X210,

导套:

32X115X48,35X115X48

4.3.2垫板

垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力,以防止模座被挤压损伤,因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板.垫板的外形尺寸与凸模固定板相同,厚度可取3~10mm,这里设计时,由于压力较大,根据GB2865.2-81选取规格为LXBXH=200X160X8.

4.4试验

零件装配完成以后，个别零件之间可能出现型号干涉的情况，需对装配体进行干涉检查；

否则零件有可能无法安装或正常工作。

需对零件重新进行装配或修改零件尺寸，直到消除干涉为止，表明各个零部件被正确安装，可以正常工作

致谢

以上对钥匙外形进行分析，采用倒装复合模的加工工艺，通过合理的排样与冲压力的计算，进行了模具结构设计以及注意问题。

实践证明，该模具冲出来的零件毛刺小，断面平整光滑，生产率高，成本低，达到了预期目的。

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自从回校之后,向老师们请教和指导,他们都在百忙之中给予了我悉心的指导和帮助。

师生之情无法言表，在此，谨向恩师们深表谢意

参考文献

◆图书：

（1）《冷冲压工艺与模具设计》中国劳动社会保障出版社。

2006

（2）《冷冲模设计》中国劳动社会保障出版社。

1998

（3）《冷冲压技术问答》机械工业出版社。

2004

（4）《冲模设计编写组》机械工业出版社。

2007

（5）《冷冲压技术》机械工业出版社。

2000

（6）《冲压模具设计与制造》高等教育出版社。

2002