双耳止动垫圈倒装复合模设计说明书.docx

1、双耳止动垫圈倒装复合模设计说明书集 美 大 学课 程 设 计 说 明 书题目：双耳止动垫圈倒装复合模设计 姓 名： 林 杰 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 1211班 学 号： 201221136011 指导老师： 陈怀民 李波 胡志超 张燕红 2 0 1 5 年 7 月 15 日集 美 大 学专 业 课 程 设 计 任 务 书材料成型及控制工程专业设计题目： 双耳止动垫圈倒装复合模 设计任务：设计一简单冲压零件，并根据该零件设计一副冲压模具。制件年产量：50万件完成的任务：1. 冲压工艺过程卡一份；2. 产品零件图一份；3. 冲压模具装配及模具成形零件工程图各一份；4. 设计说明书一

2、份。时间安排：1. 借资料、产品的结构设计及绘制零件图；（1天）2. 确定零件冲压工艺方案，填写冲压工艺过程卡；（1天）3. 零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定；毛坯排样方案设计及材料利用率计算；冲裁力及压力中心计算；选择压力设备；模具总体结构设计，包括送料方式、卸料和出件方式、凹模板外形尺寸的计算、其它模板尺寸的确定和模架的选择；凸、凹模零件设计，包括刃口尺寸计算、凸模结构及凹模型腔结构设计；卸料和顶件装置设计；模具结构三维设计。（3天）4. 绘制模具结构装配图、模具成型零件工程图；（2天）5. 编写设计说明书；（2天）6. 答辩。（1天）参考书目：1翁其金.冲压工艺及冲模设计M.北京：机械

3、工业出版社，2004 2黄毅宏.模具制造工艺M.北京：机械工业出版社，20043王新华.冲模结构图册M.北京：机械工业出版社，20044陈锡栋.实用模具设计简明手册M.北京：机械工业出版社，20015郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术M.北京：机械工业出版社，20056杨玉英.实用冲压工艺模具设计手册M.北京：机械工业出版社，2005指导教师： 2015年 07月 15日材料成型及控制工程 2012 级 1211 班 学生： 学号： 201221136011 2015年 07月 15 日双耳止动垫圈倒装复合模设计摘要 本设计是对双耳止动垫圈的冲孔落料复合模的设计，完成的内容为：对模具在工业生产

4、中的作用，模具发展历史与现状，未来模具的发展前景做了概述。进行零件的形状、尺寸、精度工艺分析，确定合理的工艺方案。确定毛坯尺寸，合理排样，计算材料利用率，绘制排样图，并计算冲裁力、推件力、卸料力，确定压力中心。确定凸、凹模间隙，计算落料、冲孔的刃口尺寸。确定凸模、凹模和凸凹模的结构，并绘制零件图，设计定位，压料、卸料、出件零部件，选择模架标注紧固件。最后绘制模具非标准零件图，用Solidworks画出三维装配图，并在AutoCAD对装配图进行修改。本设计运用模具使钢料产生塑性变形，获得最终需要的零件，这是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法，并且利用复合模生产零件，提高了生产效率，对相似工

5、件的大批量生产具有参考的作用。 关键词 双耳止动垫圈；倒装复合模；凸凹模；弹性卸料引言冷冲压式利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。冲模是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冲模在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲模，冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以产品尺寸稳定、互换性好。在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多地采

6、用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航天航空、电子、电气、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻，刚度好的冲压件所代替。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。我国经济的高速发展对模具行业提出了越来越多的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近十年来，我国模具工业已知以每年15%左右的增长速度快速发展。目前，我国有3.5万余家冲压模具生产企业，100万120万冲压生产从业人员，全年产值达700亿元人民币。随着我国经

7、济的持续发展，我国模具产业必然将在良好的市场环境下得到高速发展。1.零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定1.1冲裁件造型 冲裁件为双耳止动垫圈 根据GB /T 855-1988，得到规格24mm的双耳止动垫圈尺寸。具体尺寸如图1-1所示。图1-1 双耳止动垫圈1.2冲裁件工艺分析（1）材料 选用20号钢。20号刚属于优质碳素结构钢，具有较好的塑形，因此冲压成形性能好。并且选用钢板时，应保证其表面质量与厚度公差。 由实用冲压工艺及模具设计手册表1-9可得，牌号为SM400A的20号钢（2）结构与尺寸 零件形状规则，但不对称。 零件孔边距5.5mm，大于冲裁钢板要求的最小孔边距（22.3mm）；最小

8、圆角R=0.5mm，大于规定值（0.35t=0.35mm）；凸出悬臂的宽度为20mm，大于规定值（2t=2mm）。适合冲裁加工。（3）精度 零件精度按照GB /T 855-1988所规定的双耳垫圈尺寸，未注尺寸的公差根据IT14制定。小于普通冲裁所能达到的最大精度（IT11）。 综上，该零件具有良好的冲裁工艺性。1.3冲压工艺方案的确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： （1）单工序模：先落料，再冲孔，分布冲压 （2）级进模：冲孔落料连续冲压 （3）复合模：落料冲孔同时冲压 其中方案一模具制造容易，且价格低，但生产效率低，难以完成50万件的生产要求；方案二对条料宽度

9、有严格要求，而本工件尺寸较小，一定情况下，为了能使用边角料进行生产，不推荐方案二；若采用方案三，需校核凸凹模的最小壁厚要求。零件最小壁厚为5.5mm，大于凸凹模要求的最小壁厚值（c（1.52）t，即c1.52mm）。零件符合采用复合模进行生产的要求，最终确定冲压工艺方案为采用复合模进行生产。2.毛坯排样方案设计及材料利用率计算2.1排样方法的确定排样方法大致可以分为：（1）有废料排样（2）少废料排样（3）无废料排样 考虑到零件形状的特殊性，无法采用无废料排样。由于采用手工送料，无法精确控制步距，出于保证冲裁件精度与模具寿命，确定排样方法为有废料排样。由冲模设计速查手册表3-28可得，板厚为1m

10、m的低碳钢材料的最小搭边值： 圆形件及r2t： 矩形件及边长L0.5mm)，平面度要求不高的场合；弹压卸料装置的卸料力小，但它既起卸料作用，又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平面度较高，适用于板料较薄的场合（t(16+16+10+14)mm=56mm, L(45+16+16+10+14)mm=101mm 根据JB/T 7650.6-1994，选用长度为65mm的卸料螺钉。 综上，卸料螺钉的规格为M1265 JB/T 7650.6-19947.2推件装置设计7.2.1推件块的设计 推件块的外轮廓与冲裁件的外轮廓一致，与凹模之间按照的配合公差制造，为了保证推件块的推出可靠，推件块与凹模配合的部分

11、要比凹模略长1mm，即 设计推件块的凸缘部分时，要保证板料分离时，推件块离凸模固定板仍有10mm的安全距离，已知限位板厚度为16mm，推件块已比凹模厚度略长1mm，材料板厚1mm，因此凸缘的长度。 要完全包络推件块外轮廓，于是将凸缘的表面尺寸设计为5572mm的矩形。同时，为保证推出平稳，无偏心载荷，矩形的几何中心位于工件的压力中心。7.2.2推杆的设计 为确保推出的平稳，选用四根推杆，分别布置在推件块的四周。 为了推出可靠，推杆的长度要略大于推杆固定板、凸模固定板、限位板的厚度之和。再减去推件块的凸缘厚度。 即 根据中国模具设计大典表22.5-61中JB/T 7650-1994 ，确定推杆的

12、规格为635。7.2.3推板的设计 考虑到推件块的大小与推杆的布置情况，推板选择直径为80mm，厚度为6mm的圆板7.2.4弹性元件的选择1）初定弹簧数量n 为确保推件平稳，拟选n=62）计算每个弹簧的预压力 3）由估算弹簧的极限工作载荷 由国际标准模具弹簧ISO10243，选定SJM201025，其规格为： 由于是进行推件的弹簧，则不需要进行校核。8.其他零件设计8.1模柄的设计 模柄主要分为旋入式、压入式、凸缘式。考虑到上模座的尺寸较小，而凸缘式的面积较大，故不符合要求；并且模柄下的垫板开有推板孔，故压入式也不符合要求，所以选定模柄为旋入式模柄。 根据最新冲压模具标准及应用手册表8-3.4

13、中JB/T 2862.2-2008，由压力机J23-16的模柄孔尺寸（直径为40mm深度为60mm）与上模座的厚度35mm，选定规格为4095的旋入式模柄。 由于需要设置打杆，故选择B型模柄。其模柄孔尺寸为直径13mm，模柄高度为95mm，所以选定打杆直径为12mm，长度为120mm的打杆，8.2螺钉的选择 考虑到最小孔边距与螺钉长度，上模选择内六角螺钉M10X100，下模选择内六角螺钉M6X60。8.3圆柱销的选择 考虑到最小孔边距与螺钉长度，上模选择圆柱销M10X100，下模选择圆柱销M6X60。9.校核模具高度 为确保设计的模具能正确地安装到压力机上，需对模具进行高度校核。 模具高度等于各板的厚度加上留出的安全距离10mm与板厚1mm。 压力机最大闭合高度220mm，闭合高度调节量45mm。 由于，故模具高度满足要求。10.模具结构三维设计图10-1 模具装配图1-内六角卸料螺钉 2-滑动导柱 3-弹簧 4-凸凹模 5-凹模 6-推件块 7-凸模8-滑动导套 9-内六角