冷冲模毕业设计Word文件下载.docx

1、3.3.1标准模架3.3.2 非标准模架3.4定位装置84.1 排样设计与计算94.1.1 排样方案4.1.2 条料宽度的计算104.1.3 步距的计算4.1.4 材料利用率4.2 冲压力的计算、初步选取压力机的吨位114.2.1冲压力的计算4.2.2初步选取压力机的吨位124.3计算模具压力中心134.4计算凸、凹模刃口尺寸，并确定其制造公差4.5估算凹模外形尺寸、以便选择标准组合144.6 弹性元件的选取与计算154.6.1 弹性元件的选取4.6.2 卸料螺钉及装置164.6.3 卸料螺钉的设置形式第5章 模具的主要零部件设计185.1 凸模结构设计5.2垫板的设计5.3紧固件195.4凸

2、缘模柄第6章 压力机校核206.1冲裁模模具闭合高度的校核6.2 工作台面的校核总 结21参考文献22绪论 垫板冲裁件工艺分析1.1 生产批量、零件技术要求 材料Q235、厚度t=1mm；设计要求：精度等级IT14、大批量生产冲裁件。 图1.11.2 冲裁工艺分析应注意事项1.2.1、冲裁件的结构要素冲裁件的形状应力求简单、规则，以便节省原材料，减少工序数目，提高模具寿命，降低工件成本。 （1）、冲裁件内、外形转角处应避免尖锐的转角，应当有适合的圆角。 （2）、冲裁件上应尽量避免窄长的悬臂和凹槽。 （3）、冲裁件上孔与控之间、控到零件边缘的距离，受模具强度和制件质量的限制，其值不能太小，一般要

3、求2t。 （4）、冲裁件端部带圆弧时，当采用有搭边落料成形时，应取。 （5）、因受凸模强度和稳定性的限制，冲裁件的孔不能太小。用自由凸模和带护套的凸模所能冲制的最小孔径。1.2.2、冲裁件的精度和表面粗糙度 （1）、普通冲裁件内外形尺寸的经济精度一般不高于IT11级，落料件精度最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级，所以本设计精度选IT13级； （2）、因为本次设计材料厚度为0.8，所以根据课本表2-7，选表面粗糙度为3.2。第2章 确定冲裁工艺方案 根据本零件的设计要求，有三种方案可供选择2.1.1 采用单工序逐步加工 （1）、冲孔落料单工序模， （2）、落料冲孔单工序模； 方案优点：由

4、于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产。2.1.2 采用复合模加工成形生产率高，工件精度高，但模具制造较复杂，调整维修较麻烦，使用寿命低。 因为本次设计的复合模能在压力机一次行程内，完成冲孔落料等工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。 2.1.3 采用级进模加工方案的优缺点：级进模具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型零件。 根据本零件的设计要求，以及各方案的特点决定采用第2种方案比

5、较合理。第3章 选择模具的结构形式3.1 模具的形成3.1.1 复合模分为倒装复合模和顺装复合模 （1）、落料凹模装在下模时称为顺装复合模。特点是工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后才能进行下一次冲裁，因此操作不方便，也不安全，对多孔工件不宜采用，但冲出的工件表面比较平直。 （2）、落料凹模装在上模时称为倒装复合模，特点为冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积聚到一定数量由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用广泛，但工件表面平直度较差，凹凸模承受的张力较大，因此凹凸模的壁厚应严格控制，以免强度不足。经分析后，此工件有四个小孔一个大孔，若采用顺装式复合模，操作很不方便，另外，此

6、工件无较高的平直度要求，工件精度要求也很低，所以从操作方便，模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。 倒装复合模的凹凸模型孔内积存冲孔废料对型壁形成较大的张力。因此倒装复合模的凹凸模最小壁厚b值不能太小，查表228得值符合要求，所以采用倒装式复合模符合要求。3.2 出件装置及方式复合模出件选用逆出件，冲出凹模内的工件需由出件装置反向推出或顶出，倒装复合模的出件装置在上模，也可以采用橡胶块作为弹性元件，结构比较简单，调整也方便，但此弹性卸料只适于板料厚度小于0.3mm的薄板冲裁。由于橡胶块产生的压料、推件力有限。既要采用推出或顶出装置。此材料选用弹压卸料式模具，出件方式可选用逆出件式模具，

7、弹压卸料式模具又称之为敞开式模具，封闭式模具比较安全。3.3模架的选取标准模架有如下特点 （1）、标准模架是模具标准件中商品化程度最高的，有各种型号与规格可供选购。 （2）、出售的标准模架均由本专业厂成批制造，质量有保障，价格便宜。 （3）、虽然每个模具都是单件生产的，但是模架却可以批量生产。为适应批量生产的需要，降低生产成本，提高模架质量，模座采用铸铁制造，普通模架的导柱与导套选用20号钢制造并经身碳淬火，硬度5868HRC。 （4）、标准模架严格按冷冲模架技术条件GB284581制造与验收。可见，标准模架质量要求很高的，设计模具时应尽量选用。下述两种情况下设计制造的模架属于非标准模架。一种

8、是标准模架的尺寸规格不能满足要求，企业需要自行设计制造的模架，例如多工位级进模所需要的特长模架。设计折中模架时应掌握如下两条原则：一是模座应采用低碳钢板制造而不用铸铁，因为单件生产，其外形不应采用铸铁模座的外形，应尽量简化，例如，采用矩形，但要求周边倒角。二是导柱导套仍选购标准件，模具商店单独出售各种成套的导柱导套。这种自制的非标准模架，当装配质量良好时，完全可以达到标准模架的质量标准。另一种是导柱导套及模座等主要零件全由企业自行设计制造的模架，多为单件生产。一般地讲，所生产的模架导向精度与使用寿命都不如标准模架。有的企业设计模具时，模架要件件出图样，制造模具时，有要件件下料开始。这是很落后的

9、做法，不仅模具生产周期过长，而且模具质量也较差。为了促使我国模具工业整体水平的提高与兴旺发达，应当改变这种落后的作法，广泛应用专业厂生产的标准模架。由于我国目前模具标准化与商品化还不尽完善，有些大型企业为了满足生产的需要，按企业标准或部门标准进行生产的小批量模架，供本企业使用，质量也可以保障，也能起到标准模架所起到的作用。当属企业标准模架。若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力很均衡，滑动平稳，拔模简单、方便，但只可以一个方向送料。若采用对角导柱模架，则受力不均衡、滑动不平稳，可纵向或横向送料。若采用后侧导柱模架，则可三方向送料。操作者视线被阻挡，结构比较紧凑，但模具受力不均衡，滑动不平稳。

10、根据相关资料决定跟设计采用中间导柱模架。3.4定位装置在落料模与复合模中,挡料的主要作用是保证纵向搭边值.活动挡料销通常安装在倒装落料模或倒装复合模的弹压卸料板上,凹模不开避让孔,因此不损害凹模强度,由此本次设计为倒装复合模且加工简单,所以可用活动挡料销来定位.第4章 工艺计算4.1 排样设计与计算4.1.1 排样方案 选用有搭边，为了补偿剪板误差与定位误差，增加条料的刚度，方便送料选用直排，因为这样既简便又不会浪费材料。 因为本次设计采用单工序的冲裁方案，即冲孔落料两道工序完成，落料的排样图采用有搭边的直排。 查表2-10 a=1.5 a1=1.8;步距S=51.5，取B=54mm。图4.1

11、4.1.2 条料宽度的计算选用有横搭边的排样，用挡料销定距，导料销导向，在一侧导板装有侧压装置的模具，虽无侧压，送料使条料始终接触基准导料板送料。按其公式2-7：查表2-12可得=0.5 料宽B=D+21+0- =50+21.8+0.50-0.4 =54.10-0.5mm a1-横搭边，其值见表2-10； D-工件横向最大尺寸（）； C1-条料入端导料间隙，见表2-13； -剪板公差。4.1.3 步距的计算 S=L+a=50+1.5=51.5mm4.1.4 材料利用率 试中： A一个步距内工件的有效面积； S送料步距； B料宽。 A=5050-（1010-3.145）-6-42 =2315.2

12、2mm为了验算利用率，差指导书表4-1选用规格为10001500的板料。计算其利用率 A=（19*50+20*1.5）-（29*50-30*1.8） =1473920mm4.2 冲压力的计算、初步选取压力机的吨位4.2.1冲压力的计算 查附录表1Mpa 取 k=1.3 t=0.8mm L=304+210+12+16 =270.72mm 冲裁力：F=KL =1.3270.720.8250 =70387.2N查公式1-12： 卸料力： FQ1=K1F =0.0770387.2 =4927.104N 顶件力： FQ3=K3F=0.14=9854.208N 弹压卸料逆出件时的总冲压力F0为：F0=F+

13、FQ1+FQ3=70387.2+4927.104+9854.208=85168.512N85KN4.2.2初步选取压力机的吨位根据总冲压力所以查模具设计指导表4-33初选压力机J23-16型。根据冲裁工艺和冲裁结构计算，压力机的公称压力Fg必须大于冲压计算的总压力，即FgF0，所以取（J2316）型号的压力机。其主要参数： 公称压力/KN 160KN 滑块行程/ 80 滑块行程次数/（次/min） 100次/min 最大封闭高度/ 220 封闭高度调节量/ 60 滑块中心线至床身距离/ 160 立柱距离/ 工作尺寸/ 前后300 左右450 工作台孔尺寸/ 前后110 左右220 直径160

14、工作台板厚度/ 厚度60 模柄孔尺寸/ 直径30 深度50 可倾角（可倾式工作台压力机）/（） 30 4.3计算模具压力中心 因为本次所设计加工的零件为对称矩形件,其加工方式为冲孔落料一步完成,且精度为IT13级,为了模具设计和模具制造方便,压力中心就设计与制件中心即:凹模板中心4.4计算凸、凹模刃口尺寸，并确定其制造公差查中表14，Zmin=0.072mm,Zmax=0.104mm查中表221，x=0.4 按刃口尺寸的计算原则可得：A类落料 B类冲孔 C类孔中心距（1）落料件刃口尺寸 以凹模为基准：（2）冲孔件刃口尺寸 凸模为基准：3）工件孔中心距离4.5估算凹模外形尺寸、以便选择标准组合在

15、凹模板的类型中，可分为圆型凹模板和矩形凹模板，圆型凹模板一般从圆棒料上直接截取，因圆棒料还处于供应状态下，存在晶粒粗大碳化物分布不均等严重缺陷，用这种材料制作凹模将严重影响模具寿命，因此，选用圆型凹模板不合理，而矩形凹模板一般是有圆棒料按照工艺锻造而成，且不方便锻成圆毛坯，所以凹模板取矩形比较合理。 因为压力中心O沿矩形LB宽度方向处于对称线上，而沿长方向不在对称线上。可取O点沿厂度方向到短边的最大距离为L的一半，则L即为修正后的凹模有效面积。自矩形L向四周扩大一个允许的凹模壁厚C值，可得凹模外形尺寸LB，就能保证压力中心与凹模及模柄中心线重合。查中表2-17 得2836mm由于这些零件长宽相

16、等，即压力中心可放在凹模中心，再者此工件料较薄，所以应取较小值C=28mm L=50+2c=50+228=106mm=B 由于本次设计的工件是四边都相等的对称矩形，为了选用书上的标准模架。所以根据本次设计的实际情况凹模板的周界尺寸应选用125100。 因为采用逆出件式模具，可选用全直壁型孔。4.6 弹性元件的选取与计算4.6.1 弹性元件的选取 （1）、假设考虑了模具结构,决定用4个厚壁筒形的聚氯酯弹性体。 （2）、计算每个弹性体的预压力F: Fy=4927.104N/4=1231.776N （3）、考虑橡胶块的工作压缩量较小，取预压缩率Y=10%。 由表2-27查得单位压力Fq=1.1Mpa

17、。 （4）、按式2-49计算弹性体的截面面积A： A=FY/Fq=（1232/1.1）=1120mm （5）、卸料螺钉的选取 如果选用直径为10 mm的卸料螺钉，选取弹性体穿卸料螺钉孔的直径d=10.5 mm，则弹性体的外径b可按下式求得： 为了保证足够的卸料力，以获得更平整的工件，需要加大压料力，可适当增大外径D。 （6）、橡胶高度的校核 当橡胶块用作较大压缩量的弹性元件时，如压料装置中的橡胶块需按下式进行相对高度的校核：5H/D1.5式中D橡胶块的直径；的H高度为20校验符合要求。经查847。4.6.2 卸料螺钉及装置 卸料螺钉的特点：模具国标规定了两种卸料螺钉，即圆柱头卸料螺钉（GB28

18、67.581）与圆柱头内六角卸料螺钉（GB2867.681）均具有如下特点： （1）、螺纹长度虽短但与光杆段有台阶，可保证旋入弹压卸料板后不易松动。 （2）、螺纹长度是指光杆段长度且有公差要求，便于保证弹压卸料板工作平面与凹模面平行。 （3）、螺钉材料为45钢且要求热处理硬度为3540HRC，以便保证螺钉有足够的强度，能承受卸料过程中反复作用 的拉应力。普通螺钉具备上述特点，因此应选用标准卸料螺钉。因凸模经刃磨后，在重新安装弹压卸料时，在螺钉头部应加垫圈，其厚度为刃磨量，特别是橡胶喀为弹压卸料元件时更应注意这一点，以免预压量过大损害压力机。4.6.3 卸料螺钉的设置形式根据设计的要求及其采用一

19、般形式为沉孔形。（1）、卸料螺钉长度的确定： =h1+2+3+0（） =16+6+35+21 =78 H1凸凹模固定板的厚度 H2垫板的厚度 H3下模座的厚度 H0预压后弹性元件的高度；（2）、卸料螺钉在下模座深度的计算 1=h2+1+1+0.8 =8+2.8 =10.8mmH2卸料螺钉头部的高度 第5章 模具的主要零部件设计5.1 凸模结构设计鉴于此模具结构，根据零件形状确定凸模结构如下：因为材料厚度=0.8，取1；打杆运动距离取5所以凸模长度为50。冲孔12凸模：图5.1冲孔 4凸模：图5.25.2垫板的设计 在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板，可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的

20、冲击压力而出现凹陷；致使凸模松动。有些模具在凹模与下模座之间也加垫板，目的为了提高模具的使用寿命。 垫板的平面形状尺寸与固定板相同，其厚度一般取610，如果结构学要，例如在用螺钉吊装凸模时，为在垫板上加工吊装螺钉的沉孔，可适当增大垫板的厚度。 在垫板上穿过连接螺钉、卸料螺钉和定位销处要钻通孔，其直径比相应件的直径增大0.51，应注意，穿销孔是在预装模具时调整好冲裁间隙后，连同模座和固定板一起经钻孔，铰孔加工出来的，垫板淬火变形后难以打入销钉。如果模座是用钢板制造的，当凸模截面卖弄地不太小时，可以省去垫板。5.3紧固件 冲模上的紧固件包括连接螺钉和定位销钉，受力较大的连接螺钉一般都采用内六角螺钉

21、，其特点是用45钢制造，并淬火达3540HRC，因此可承受较大的拉应力，受力不大的小螺钉可以采用普通圆柱头螺钉，但一般不用半球头或沉头螺钉，前者一字槽容易拧坏，后者装配时不便调整，定位销采用普通圆柱销，可以承受一定的切应力。5.4凸缘模柄在上模座加工出容纳模柄大凸缘的沉孔，与凸缘为H7/6配合，并用3个或4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差；与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式模柄。因此在能应用压入式模柄时，不应采用凸缘模柄。折中木笔国内的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，模座凸缘以下部分仍可加工出型孔，以便容纳推件装置的顶板，采用螺纹模柄的小型模

22、具也可以这样应用，但螺纹连接的长度要比上模座厚度小一些。第6章 压力机校核6.1冲裁模模具闭合高度的校核 压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，即 Hmax-5HmHmin+10 190-5Hm160+10 185Hm170 式中：Hmax、Hmin分别为压力机的最大、最小装模高度（）； Hm模具闭合高度所选用的压力机闭合高度为185符合其闭合高度的要求。6.2 工作台面的校核由于我们所选用的压力机的长宽为200160mm，其工作台面的 工作尺寸为 前后300，左右450，符合其工作台面的要求。总 结 通过本次设计使我受益匪浅，我不但认识到自己专业知识严重缺乏，而且还认识到自己缺乏实际工作经验和设计经验。 在当今工业生产中模具是最重要的工艺装备之一，它在锻造、铸造、冲压、塑料等各行各业的生产生产中得到了广泛的应用。由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量、要求和精度等重要方面。尽管我国的模具制造行业这些年来发展较快，模具的设计和制造水平也越来越高，但和国外发达国家相比，仍存在着很大的差距。由于制造、技术落后，造成了模具供不应求的状况，还不能适应国民经济发展的需要，严重影响工业产品品种的发展和质量的提高。 通过设计过程中，我不但更深一层次掌握了模具设计的 步骤、方法，更进一步掌握了一些关于模具设计的相关资料，在翻阅了很多资料的过程中，