磁轭冲φ6和φ10孔模设计说明书Word下载.docx

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7.主要参考资料

8.附件（图纸）

前言

通过对此课题的研究主要掌握机械工艺装备设计的一般方法及基本工序。

巩固模具设计和模具制造工艺等专业理论知识在生产中的应用；

并灵活运用CAD绘图技术来进行模具设计，了解CAE技术在预防冲压件缺陷中的应用；

懂得如何获得资料、查阅手册。

培养自己综合运用理论知识去解决分析实际问题的能力，提高自己的创造力。

一般通风罩的冲压过程是比较典型的，对于该零件又需要在成形的通风罩上进行冲孔及整形，加大了成形的难度，对于该零件从工序角度分析：

该零件可采用落料、冲孔切边及切口弯曲多副双工序分别在多台冲床上冲制而成，由于这些多工序是连续进行冲压成形，再加上各工序间的对应定位误差较大，经常会产生各种成形缺陷，还有冲床台数、模具数量和操作人员较多，造成生产率低及成本高等缺点。

为此，必需进行工艺更新，经研

计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是近年来工程技术领域中发展最迅速、最引人注目的一项高级技术，它已成为工业生产现代化的重要标志。

它对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。

它的应用及发展正引起一场产品工程设计与制造深刻的技术革命并对产品结构、产业结构、企业结构、管理结构、生产方式以及人才知识结构方面带来巨大影响[18]。

本次毕业设计主要应用了AutoCAD和Pro/Engineer软件。

主要应用AutoCAD进行模具装配图和零件图的绘制，用Pro/Engineer对零件实体建模。

AutoCAD系列软件是美国Autodesk公司开发的系列图形设计软件，在机械图形设计领域应用非常广泛，也是最早进入国内市场的CAD软件之一，从最早的2.0版到以后的R13、R14、2000直到如今的2007版，AutoCAD的产品在国内的市场上走过了十几年的历程了，从最早期的DOS操作命令到现在的Windows窗口式的操作界面，是大家所最熟悉的CAD软件[19]。

AutoCAD软件最早是针对二维设计绘图而开发的，随着其产品的日益成熟，在二维绘图领域该软件已经比较的完善，而且随着产品设计的发展需要，越来越多的产品设计已经不在停留在二维的设计领域，正在越来越多的朝着三维的产品设计发展，因此在AutoCADR12，R13的版本中已经加入了三维设计的部分，而且随着版本的不断更新三维设计的部分也在越来越多的发展，由于该软件开发中的自身原因，使的该软件存在一些不足之处，比如，该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理；

三维设计中的实体造型能力不足。

但是由于该软件进入国内市场较早，价格较便宜，对使用的微机要求较低，使用比较简单，因此使用者还是比较多，该软件为中国的CAD软件发展还是起到了一定的贡献。

1.工艺分析与计算

1.1冲压工艺分析

1.材料零件的材料为10低碳优质碳素结构钢，刚强度和硬度低，塑性韧性高，冷塑加工性好。

2.结构该零件属于典型的冲裁件，形状简单对称。

3.精度零件精度未标注按IT14级精度精度较低可以冷加工冲裁模具按IT7级制造

结论可以冲裁

2.2工艺计算

排样方式的确定及其计算

连接板形状基本左右对称，无倾斜角，所以采用直排并且效率较高。

采用有废料排样，可以增加模具寿命，增加成型件精度。

排样如图

根据表2.9查得a=2.2mm,a1=2.0mm。

布局S=54mm。

采用无测压装置送进料B0～△=（Dmax+2a+C）0～△=（195+2*2.2+1）0～△=200.40～0.6（由表2.11）

项目分类

项目

公式

结果

排样

冲裁件面积A

由PROE算得A=9079.79mm^2

9079.2

条料宽度B

B=195+2*2.2+1

200.4

步距S

54

一个步距的材料利用率η

η=A/BSx100%=9079.2/（200.4*54）%

83%

2.3工艺分析

φ6和φ10的孔同时冲孔

2.4工艺文件

见附图

3.模具方案设计与计算

3.1模具方案

由冲压工艺分析可知，采用直接冲孔.

3.2模具刃口尺寸计算

冲

φ6和φ10的孔

dt1=（6+0.5*0.36）0～0.09=6.180～0.09

d2=（10+0.5*0.36）0～0.09=10.180～0.09

冲孔凹模按凸模实际尺寸配做，保证最小间隙0.24mm

3.3冲压力的计算

该模具采用复合模，拟选用弹性卸料，结构采用倒装式复合模。

冲压力

冲裁力F

F=KLtτb=1.3x16πx2x300

39187.2

卸料力Fx

Fx=KxF=0.05x39187.2

1959.36

推件力Ft

Ft=nKDF=3x0.055x39187.2

8621.184

冲压工艺总力FZ

FZ=F+Fx+FD=

39187.2＋1959.36＋8621.184

49767.744

3.4初选设备

对于施力行程较小的冲压工序P>

=（1.1~1.3）F冲，Pmax=572674N所以选择63KNJB23-63开式双柱压力机其主要参数

滑块行程50mm

最大装模高度170mm

工作台尺寸（前后

左右）：

315*200mm

模柄的尺寸Φ30mm*50mm

3.5压力中心的确定

由于连接板左右对称，所以压力中心为其件的中心

3.6卸料机构的设计和计算

因为工件料厚为2mm，相对较薄，卸料力也较小，故采用弹性卸料。

又因为是复合模，故采用上出料。

其采用橡胶作为弹性件。

采用

JB/T7650.9-1995聚氨酯弹性体

项目

公式

结果

备注

卸料板工作行程

=

+t+

5mmmmANGJIA650.9-1995___________________________________________________________________________________________________

为凹凸模凹进卸料板的高度1mm

h2后进入凹模深度2mm

橡胶工作行程

+

10mm

为凹凸模修磨量，取5mm

橡胶的自由高度

H自由=4H1

40mm

每个橡胶承受的载荷

4.95KN

选用4个圆筒形橡胶

拟选橡胶

查参考文献

表4.10.1和表4.10.2根据

和

初选

JB/T7650.9-1995橡胶

橡胶预压缩量

=10%

4mm

一般取

=（10%～15%）

校核橡胶自由高度

0.35

=14mm

=13mm

合适

橡胶压缩量0.35

橡胶的安装高度

-

36mm

3.7推件装置的设计

推件装置主要有刚性装置和弹性推件装置俩种，一的般用刚性的较多，由于连接件的结构所以用有打杆.推件块连接推杆推件块和的刚性推件装置。

3.8定位零件的设计

挡料销和导料销的设计

挡料销和导料销内侧与条料接触，安装在卸料板上，材料为45，热处理为43~48HRC。

查文献3采用GB2866.11-81采用D=10mm,d=6mm,高度h=3mmA型固定档料销，与卸料板配合H9/d9间隙配合。

4.模具主要零件设计

4.1凹模设计

凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。

凹模的高度H=Kb=195*0.20=39（K查表2.26得K=0.2）

凹的壁厚C=（1.5~2）H=58.5~78

凹模长度L=195+2c=195+58.5*2~78*2=312~351

凹模宽度B=52+2c=52+58.5*2~78*2=169~208

凹模尺寸312x180x39

凹模刃口高度6

4.2凸模的设计

因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式结构如图

其总长度=凸模固定板+凹模高度=20+39=59mm。

5.模架的选择

模具采用后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。

以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。

根据凹模周界尺寸312*180*39，选取GB/T2851.3-90315*200标准模架。

其主要参数如下

闭合高度

最小220mm

最大260mm

上模架

315*200*45

GB/T2855.5-90

下模架

315*200*55

GB/T2855.6-90

导柱

35*210

GB/T2861.1-90

导套

35*115*43

GB/T2861.1-90

5.模具结构与原理

5.1模具各零件与材料

零件名称

选用的材料

热处理硬度HRC

冲孔凸模

T8A

58~62

冲孔凹模

CrWMn

54~60

上下模座

HT400

模柄

Q275

导柱导套

20

56~62（渗碳）

固定板卸料板推件块

45

垫块

43~48

顶杆推杆

档料销导料销

5.2模具结构介绍

该模具采用倒装复合模，由推件块，推杆，推板和打杆组成的推件装置将工件推出。

冲孔废料由凸凹模孔下漏，使结构方便，操作方便。

由卸料橡皮，卸料板和卸料螺钉组成，条料的导向与定位采用固定挡料销。

6.设计总结

随着时代的变迁，社会的进步国内国外科技的告诉发展，机械业更是蓬勃向上，模具作为机械业必不可少而又十分重要的产业，对设计和制作方面有着十分严格的要求，四年的大学学习让我对模具业有了更深的理解，尤其通过这次对通风罩模具的设计让我了解了更多的关于模具方面的知识，以及对CAD的运用，这些无形中增加了我在以后工作岗位上的筹码，对自己的未来充满可期望和信心。

这段期间通过查阅大量的资料对通风罩模具设计的细致分析主要完成了如下工作：

1）明确要求，完成整体方案设计。

从提出论文起，就广泛的查阅资料，深入的了解工件的性能，结构设计要求等，并到模具厂进行实地考察，明确模具的加工工艺流程，并通过资料总结出模具加工过程中的利弊，从而完成了本论文的整体设计方案。

2）论述了落料、冲孔和切边的结构设计与计算，其中着重阐述了凸、凹模的设计过程，其它工作还有确定模具的结构型式，计算模具的压力中心和闭合高度，模具主要零件的选择和设计，对冲压设备进行了选取，并绘制了复合模的总装配图。

3）介绍了切口弯曲复合模的结构设计与计算，主要内容有确定模具的结构型式，计算了模具闭合高度，凸、凹模间隙和刃口尺寸的确立，模具主要零件的选择和设计，并对冲压设备进行了选取，并绘制了总装配图。

在本次设计中，根据我所设计的零件和目前的设备，其实可以更简便一些，但基于我所学的知识和工作经验的缺乏，不能给出更合理的设计。

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