切边冲孔复合模的设计与制造毕业设计

杯形件切边冲孔复合模的设计与制造1摘要该模具用于生产杯形件，完成切边冲孔复合工序，压力机选用J23-10,他的工作原理是：将拉伸后的半成品件放入模具内，用定位销钉定位，在压力机的作用下合模，将工件压入凹模内完成冲孔切边工序。开模后，工件留在下模上通过推杆和弹簧将工件推出。关键字：复合，定位销钉，推杆杯形件切边冲孔复合模的设计与制造2AbstractThemouldpartsusedintheproductionofglass,trimmingpunchingmachineselectionprocess,composite,they-10workingprincipleis:willstretchofsemi-finishedpartsinafterthemould,withpositioningpininthepress,undertheinfluenceofthemould,theworkpiecewillfinishthepunchingtrimmingdies.Openmode,workpieceleavenextmodulesbyputtingouttheworkpieceandspringKeywords:Compound,positioningpin,pushrod杯形件切边冲孔复合模的设计与制造3目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第一章冲压件的工艺分析，确定模具的结构型式．．．．．．．．．7第一节零件的工艺分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71．零件材料的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72．零件的结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73．零件的工艺性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7第二节确定冲压工艺方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第二章进行必要的工艺计算，选择冲压设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第一节零件毛坯的尺寸计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第二节拟定冲压工艺方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第三节模具总体结构方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第四节主要工艺参数的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101、确定排样与裁板方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102、计算该工序的冲压力及选择设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113、弹性卸料装置的选用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124、定位零件的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．135、出件装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13第五节模具工作部分尺寸的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141、切边冲孔凸、凹模计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142、凹模轮廓尺寸的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143、模架的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第六节模具零件的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．171、工作零件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172、模架的零件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．194、模具的其它零件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20第七节模具装配顺序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21第三章绘制模具装配结构图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22第四章绘制模具工作零件图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22杯形件切边冲孔复合模的设计与制造4第五章制定模具主要工作零件的机械制造加工工艺．．．23参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24后记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25杯形件切边冲孔复合模的设计与制造5第一章冲压件的工艺分析，确定模具的结构型式第一节零件的工艺分析1、零件材料的分析08F钢抗拉强度σb=275~383MPa，抗剪强度τ=216~304MPa，屈服强度σs=177MPa，硬度HRC=61~63，，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。2、零件的结构分析该零件结构简单，尺寸没有公差要求，尺寸均为自由公差，外形对称。3、零件的工艺性分析该零件是钢料，该零件形状的基本特征是一般的有凹圆的圆筒形件，为圆筒形件底部有一个Φ10孔，内部圆周直径为Φ28,尺寸均为自由公差，因一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。所以将内部直径改为Φ28+00.16。高度10+00.12为IT11-IT12级精度。主要成形方法是冲裁、拉深、切边冲孔和弯曲。零件的dt/d、h/d都不太大，其拉深工艺性较好。该零件为大批量生产，零件外形简单对称。材料为08F钢，采用冲压加工经济性较好。零件如图：图1-1零件图其余R=0.4t=1mm杯形件切边冲孔复合模的设计与制造6第二节确定冲压工艺方案冲压工艺方案的确定是制定冲压工艺过程的主要内容，需要综合考虑各方面的因素，有的还需要进行必要的工艺计算，因此，实际确定时通常先提出几种可能的方案。再在此基础上进行分析、比较和择优。从零件的结构和形状可知，所需基本工序为落料、拉深、冲孔、弯曲四种。但工序模具生产效率低难以满足大批量生产的要求，为了提高生产效率主要采用复合冲裁或级进冲裁两种方式。若采用级进模虽然生产效率很高，但模具的结构比较复杂，对制造精度要求较高，一般生产周期长，成本高维护也比较困难。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，模具结构较级进模简单生产成本也比级进模的低。第二章进行必要的工艺计算，选择冲压设备第一节零件毛坯的尺寸计算1、弯曲毛坯尺寸的确定对于r0.5t的弯曲件毛坯长度的计算公式Lz=l1+l2+l3+0.6t=5+4+5+0.6t=5+5+4+0.6×1=14.6mm2拉深次数的确定及尺寸计算因板料厚度t为1mm故按厚度中线尺寸计算。2.1计算坯料尺寸D=（d22+4d2H-1.72rd2-0.56r2）½=（29*29+4*29*10.5-1.72*2.5*29-0.56*2.5*2.5）½=43.94mmL1=Lz+2*2.5=19.6mmL=L1+D=63.54mm2.2确定拉深次数根据坯料的相对厚度t/D=1/43.94=2.28%拉伸系数m=d/D=29/43.94=0.66大于极限拉深系数[m]=0.50，所以一次拉深成形。第二节拟定冲压工艺方案根据以上的分析计算，该零件的冲压加工需以下基本工序：落料、拉深、冲Φ10mm的孔、切边、弯曲。根据以上基本工序，拟定一下冲压工艺方案。方案一：落料与拉深复合→其余按基本工序。杯形件切边冲孔复合模的设计与制造7方案二：落料与拉深复合→冲孔与切边复合→弯曲。方案一工序组合程度较低，生产率较低。不过各工序模具结构简单，制造费用低，对中小批量生产是合适的。方案二制作出的零件尺寸精度高，需要两个复合模具，可获得高的生产率，而且操作方便。模具的结构复杂，制作周期长，生产成本高。因此，只在大批量生产中才较适宜。此次生产就是大批量生产故决定采用方案二的冲压工艺方案。冲压工艺方案为：落料与拉深复合→冲孔与切边复合→弯曲第三节模具总体结构方案在冲压工艺方案确定以后，根据零件的形状特点、生产批量、模具制造条件、操作与安全要求、以及利用现有设备的可能，确定每道工序所用模具的总体结构方案。模具总体结构方案的确定包括以下内容：（1）模具类型模具类型主要是指单工序模、复合模、和级进模三种，模具类型应根据生产批量、冲件形状与尺寸等因素确定。及根据冲压工艺方案确定采用复合模。（2）操作与定位方式根据生产批量确定采用手工操作、半自动操作或自动化操作；根据坯料或工序件的形状、冲件精度要求、材料厚度、模具类型、操作方式等确定采用坯料的送进导向与送料定距方式或工序件的定位方式。虽然此零件的生产批量较大但合理的安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料。为了便于操作和保证零件的精度且零件不太小所以采用挡料销作为定位方式。（3）卸料与出件方式根据材料的厚度、尺寸与质量要求、冲压工艺性质以及模具类型等，确定卸料选用弹性卸料装置，出件选用弹性顶件装置。（4）模架类型及精度根据冲压件尺寸与精度，材料厚度、模具类型、送料与操作等因素确定，由于零件厚度薄，冲裁间隙较小且零件为对称的回转体拉深件，则冲裁时一般不会承受大的偏心载荷又是复合模，因此选用中间导柱圆形模架。考虑到零件的精度要求不高但冲裁间隙较小，所以采用二级模架精度。杯形件切边冲孔复合模的设计与制造8第四节主要工艺参数的计算1、确定排样与裁板方案板料规格拟选用1×900×1800mm（08F钢板）因为坯料长L=63.54mm、宽b=43.94mm，不算太小考虑到操作方便采用条料单排，取搭边值a=1.8mma1=1.5mm,则进距：S=b+a1=43.94+1.5=45.44mm条料宽度：B=L+2a=63.54+2×1.8=67.14mm4.1.1采用纵裁每板条料数：n1=900÷67.14≈13条余27.18mm每条零件数：n2=（1800-1.5）/45.44≈39件余26.34mm每板零件数：n1×n2=13×39=507件材料利用率：η=（507×1725.5456）/900×1800=54%4.1.2采用横裁每板条料数：n1=1800÷67.14≈26条余54.36mm每条零件数：n2=（900-1.5）/45.44≈19件余42.10mm每板零件数：n1×n2=26×19=494件材料利用率：η=（494×1725.5456）/900×1800=52%由此可件，纵裁有较高的材料利用率。故决定采用纵裁法。图4-1排样图杯形件切边冲孔复合模的设计与制造9现对切边冲孔复合模进行设计与加工2、计算该工序的冲压力及选择设备毛坯如图所示：4.2.1冲压力计算切边力：F1=Ltσb=20×1×304×1.3=7904N顶件力：Fx=KxF1=0.05×7904=395.2N推件力：F