焊片模具设计.docx

焊片模具设计.docx

《焊片模具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊片模具设计.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

焊片模具设计

目录

摘要…………………………………………………………………………………………1

一、冲裁件的工艺分析……………………………………………………………………2

1.1冲裁件的结构工艺性………………………………………………………………2

1.2冲裁件的精度和断面粗糙度………………………………………………………2

二、冲压工艺方案的确定…………………………………………………………………3

三、冲压工艺计算…………………………………………………………………………4

3.1排样设计与计算……………………………………………………………………4

3.2凸、凹模刃口尺寸计算……………………………………………………………5

3.3计算冲压力与压力中心，初选压力机……………………………………………5

四、模具结构的确定………………………………………………………………………7

4.1模具类型……………………………………………………………………………7

4.2操作与定位方式……………………………………………………………………7

4.3卸料与出件方式……………………………………………………………………7

4.4模架类型与精度……………………………………………………………………7

五、模具零部件设计………………………………………………………………………8

5.1工作零件设计………………………………………………………………………8

5.2定位零件设计………………………………………………………………………9

5.3卸料零件设计………………………………………………………………………9

5.4模架及模柄选择……………………………………………………………………9

5.5固定板、垫板及其他零部件………………………………………………………9

六、压力机的校核…………………………………………………………………………10

6.1模具闭合高度校核…………………………………………………………………10

6.2工作台尺寸校核……………………………………………………………………10

七、总结……………………………………………………………………………………11

参考文献……………………………………………………………………………………12

摘要

模具设计课程设计是模具设计方向教学中重要的实践教学环节之一，它是在学生学习了基本的冷冲模设计与制造理论知识以后，为了强化学生所学的知识和提高学生的初步设计能力及实际动手能力而开设的实践教学环节。

这次设计的主要任务是对焊片零件加工工艺规程及模具的设计。

对要求加工的零件，首先对零件进行工艺性分析，分析此零件能否用冷冲模加工，然后对零件加工进行冲压方案的确定、排样设计、冲压工艺计算、模具结构的确定、模具零部件设计以及压力机的选取，设计完成过后，然后需要对模具整体进行分析，画出总装配图以及部分非标准零件的零件图，最后制定出模具制造的工艺规程，制作出零件加工的工序卡。

关键词：

模具设计焊片工艺规程工序卡

一、冲裁件的工艺分析

1.1冲裁件的结构工艺性

从冲裁件的结构工艺性和冲裁件的精度、断面粗糙度两个方面进行分析。

表1冲裁件的结构工艺性分析

工艺性质

冲裁件工艺项目

工艺性允许值

工艺性评价

1.零件结构

该零件结构简单，尺寸较小，厚度适中，大批量，适合冲裁

2.落料圆角半径

符合工艺性

3.冲裁件上的悬臂和凹槽

符合工艺性

4.冲裁件孔的最小尺寸

符合工艺性

5.最小孔边距、空间距

符合工艺性

6.材料

H62

料厚

具有良好的冲压性能

1.2冲裁件的精度和断面粗糙度

尺寸精度：

零件图上所有未标注的公差尺寸都是自由尺寸，按级计算公差。

精度适合用于冲裁。

经查<[1]P119表7-1-1>，得到各尺寸公差为：

表面粗糙度：

零件图上所有未标注的表面粗糙度，都可认为对其表面没有特殊的要求，一般取。

适合用于冲裁。

结论：

该制件符合冲裁工艺性，适合冷冲裁加工，其加工工艺性好。

图1焊片零件图及其主要尺寸

二、冲压工艺方案的确定

该零件包括冲孔和落料两个基本工序，现有以下三中方案可以采用：

方案1：

，先冲孔，后落料，采用单工序模生产。

方案2：

冲孔-落料复合冲裁，采用复合模生产。

方案3：

冲孔，落料连续生产，采用级进模生产。

比较三个方案：

方案1：

模具结构简单，但需要两套模具生产，在大批大量生产时难以满足需要，且零件精度不高。

方案2：

零件精度高，平直度较好，生产率很高，且模具轮廓尺寸较小，适合用于生产批量大，精度要求较高的冲裁件，但因孔边距太小，模具的强度不能保证。

方案3：

级进模比单工序模生产率高，减少的模具和设备的数量，工件精度高，便于操作和实现生产自动化，对于特别复杂的冲压件，用简单模和复合模冲制有困难时，可以使用级进模生产，它可以避免模具强度不够的问题，模具操作安全。

所以对比三个方案，并结合所给的零件，综合考虑采用级进模冲裁方式。

三、冲压工艺计算

3.1排样设计与计算

首先查<[1]P103表6-1-9>，取工件间搭边值，边缘搭边值，条料的宽度偏差查<[1]P104表6-1-11>，取，导料板与条料之间的最小间隙查<[1]P104表6-1-13>，取，进距。

图2零件排样图

由条料宽度公式计算出条料宽度：

由零件图近似算得零件的实际面积为，一个进距内冲两个件，一个进距内的坯料面积，因此，材料的利用率为：

从上面的计算结果可以看出，采用对排方案材料利用率是比较高的，设计的模具有两对，可以在一次冲压中冲制两个零件，生产效率比较高。

3.2凸、凹模刃口尺寸计算

落料时以凹模设计尺寸，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙允许值，冲孔时以凸模设计尺寸，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙允许值。

磨损系数由<[1]P101表6-1-4>查得。

现将冲模刃口尺寸计算结果列入下表：

表2冲模刃口尺寸

冲裁件尺寸精度均为,冲模初始双面间隙，

冲裁性质

工作尺寸

磨损系数

计算公式

凹模尺寸标注

凸模尺寸标注

落料

冲孔

3.3计算冲压力与压力中心，初选压力机

该制件的厚度，考虑采用弹性卸料装置和自然漏料方式，因此完成本制件所需要的冲压力有冲裁力、推料力和卸料力三部分。

算出总的冲压力后，可根据计算结果选用合适的压力机。

3.3.1冲裁力

用一般平刃冲裁时，其冲裁力（冲孔和落料总冲裁力）可以按下面公式计算：

式中：

——安全系数，一般取；

——冲裁周边长度（冲孔和落料总长度），计算得；

——材料的厚度，；

——材料的抗剪强度，查得；

得：

3.3.2推料力

其计算公式：

式中：

——同时卡在凹模内的冲裁件（废料）个数，取，；

——推料力系数，查<[1]P105表6-1-14>得；

得：

3.3.3卸料力

其计算公式：

式中：

——卸料力系数，查<[1]P105表6-1-14>得；

得：

3.3.4总冲压力

3.3.5粗选压力机

压力机的标称压力必须大于或等于总冲压力的倍，即：

查<[1]P133表7-7-2>，选用压力机型号为J23-10。

3.3.6压力中心的计算

由排样图可以看出，由于采用对排方式，因此，两边的图像成中心对称形式，而对称中心A点就是压力中心，按图上坐标系，得到A点的坐标为（23.45，21.5），如图3所示：

图3压力中心位置图

四、模具结构的确定

4.1模具类型

由冲压工艺分析可知，模具类型为冲孔-落料级进模。

4.2操作与定位方式

为了方便送料，选用双柱可倾式压力机，采用手工横向送料方式能够达到要求，且能降低模具成本。

考虑到零件尺寸较小、料厚较薄，为了便于操作，保证质量，采用导料板导向、侧刃定距的定位方式。

为了减小料头和料尾消耗和提高定距的可靠性，采用双侧刃前后对角分布。

4.3卸料与出件方式

考虑到零件的厚度比较薄，精度要求不高，采用弹性卸料方式。

为了便于操作、提高生产率，制件的出件方式采用由凸模直接从凹模孔推下的出件方式。

4.4模架类型及精度

由于连接厚度较薄，冲裁间隙小，因此采用平稳的对角导柱模架。

而且零件的精度要求不是很高，但冲裁间隙小，因此采用Ⅰ级模架精度。

（模架结构见装配图）

五、模具零部件设计

5.1工作零件设计

5.1.1凹模外形尺寸的确定

凹模采用矩形板状结构和直接通过螺钉销钉与下模座固定的固定方式。

因冲件的批量较大，考虑凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取，漏料部分沿刃口轮廓扩大，取后角。

凹模轮廓尺寸计算如下：

垂直与送料方向的凹模孔壁间最大距离为：

沿送料方向的凹模型孔壁间最大距离为：

送料方向凹模刃壁到凹模边缘的最小距离，查<[1]P107表6-1-24>为：

凹模厚度系数，查<[1]P107表6-1-23>得：

由经验公式得：

①凹模厚度：

②凹模宽度：

③凹模长度：

根据算得的凹模轮廓尺寸，查<[1]P143表7-9-3>，选取与计算职相近的标准凹模板轮廓尺寸为：

凹模的材料选用，工作部分热处理淬硬。

5.1.2凸模外形尺寸的确定

落料凸模刃口部分为非圆形，为了便于凸模的加工和固定板的加工，可以设计成为阶梯结构，并将安装部分设计成便于加工的圆形，通过铆接方式与固定板固定。

凸模材料同样也选用，工作部分热处理淬硬。

冲孔凸模的设计和落料凸模基本相同，但由于其中一个最小尺寸冲孔凸模为非圆形且尺寸较小，故需对最小凸模进行强度和刚度校核。

凸模长度的确定：

式中：

——凸模固定板长度；查<[1]P143表7-9-3>得

——固定卸料板厚度；查<[1]P143表7-9-3>得

——导料板厚度；查<[1]P143表7-9-3>得

——附加长度，包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离，一般取。

（1）最小尺寸冲孔凸模最小直径校核（强度校核）

因孔径较小，但远大于材料的厚度，为了弹压卸料板加工方便，取凸模与卸料板的双面间隙为，因此卸料板不起导向作用。

凸模最小断面面积应满足：

，所以凸模强度足够。

（2）最小尺寸冲孔凸模最大长度校核（刚度校核）

凸模最大自由长度应满足：

由此可知，最小冲孔凸模的工作部分长度不能超过。

取最小冲孔凸模工作部分长度为，大冲孔凸模工作部分长度为，落料凸模工作部分长度为。

5.2定位零件设计

采用导料板的导料装置，送料方向采用侧刃定位，导料板间距为：

5.3卸料零件设计

我们采用的是弹压卸料装置，卸料板各型孔与凸模保持双面间隙为。

5.4模架及模柄的选择

模架类型采用对角导柱导向模架，模架精度为Ⅰ级。

由前面计算的凹模轮廓尺寸为，模架闭合高度在之间。

5.5固定板、垫板及其他零部件

查<[1]P143表7-9-3>可得典型组合各零件尺寸，可以确定其他冲模零件的数量、尺寸以及主要参数。

（见表3）

表3主要模具零件的尺寸规格

序号

名称

主要参数

材料

数量

1

模架

100×80×（110～130）（GB/T2851.1—1990）

HT200

1

2

模柄

A30×78（JB/T7646.1—1994）

Q235

1

3

垫板

100×80×4（/T7643.3—1994）

45

1

4

凸模固定板

100×80×14（JB/7643.2—1994）

Q275

1

5