复合模具参数化设计说明书

辽宁工程技术大学课程设计题目：复合模具设计班级：机械05-6班姓名：马仲举指导教师：刘宏梅完成日期：2009年1月8日辽宁工程技术大学课程设计I指导教师评语成绩：指导教师日期辽宁工程技术大学课程设计II摘要本设计内容为复合模具的设计，并绘制出模具装配图、凸模和凹模的零件图以及编制课程设计说明书。此模具是落料、拉深和冲孔相结合的复合模具。在设计的过程中，首先对零件进行了工艺分析，接着对工艺方案进行了比较，最终确定采用先落料，再拉深，最后冲孔的工艺方案，然后画工序图、经过计算选择冲压设备。然后选择冲模类型以及结构形式，接着是一些模具设计的相关数据计算，包括一些基本力的计算。对模具的凸模、凹模加工工艺过程以及加工工艺方案的确定，最后编写凸凹模加工工艺规程。本次设计分析和解决了零件的制造工艺和凸、凹模制造的工艺及工序安排的问题。关键词：复合模具；装配；工艺方案；工序安排辽宁工程技术大学课程设计IIIAbstractThedesigncontentforcompositemolddesignandmoldassemblytomapoutplans,punchanddiepartsplansandthepreparationofcurriculumdesignspecification.Thismoldisblanking,drawingandpunchingacombinationofcompositemold.Inthedesignprocess,thefirstpartsoftheprocessanalysis,andthenonthetechnologyprogramsarecompared,andultimatelyadoptthefirstblank,andthendrawingthefinalpunchoftechnologyprograms,andthenpaintingprocessmaps,calculatedchoicestampingequipment.Thenselectthetypeofdiestructure,followedbyanumberofdiedesignoftherelevantdata,includingsomeofthebasiccomputingpower.Punchonthemold,diemachiningprocess,aswellasprocessingprogramtodeterminethefinalpreparationofconvexitymodulusoforderprocessing.Thedesignoftheanalysisandsolutionofthepartsmanufacturingprocessandconvexandconcavemoldmanufacturingtechnologyandprocessesarrangements.Keywords：Compositemold；assembly；technologyprograms；processarrangements辽宁工程技术大学课程设计IV目录1冲压工艺设计………………………………………………11.1零件的工艺分析………………………………………11.2制定工艺方案…………………………………………21.2.1计算毛坯尺寸……………………………………21.2.2确定工艺方案…………………………………………21.2.3确定拉深次数…………………………………………21.3排样图的确定…………………………………………21.4初选冲压设备…………………………………………31.4.1落料力的计算…………………………………………31.4.2拉深力的计算…………………………………………31.4.3冲孔力的计算…………………………………………31.5编制冲压工艺卡………………………………………42复合模具的设计…………………………………………52.1复合模具的类型及结构形式的选择…………………52.2模具设计计算…………………………………………62.2.1拉深凹模（落料凸模）尺寸的确定……………62.2.2拉深凸模（冲孔凹模）尺寸的确定………………62.2.3冲孔凸模和冲孔凹模刃口尺寸的确定……………72.2.4顶出器尺寸的确定………………………………73模具主要零件加工工艺设计………………………………83.1落料凸模(拉深凹模)加工工艺过程…………………93.2拉深凸模(冲孔凹模)加工工艺过程…………………113.3冲孔凸模加工工艺过程………………………………113.4落料凹模加工工艺过程………………………………124模具的工作过程…………………………………………145设计体会…………………………………………………15参考文献………………………………………………………16辽宁工程技术大学课程设计11冲压工艺设计1.1零件的工艺分析通过对零件图的观察，知零件的形状、尺寸及板料的材料和厚度。08钢,标准：GB/T699-1988特性及适用范围：为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。化学成份：碳C：0.05～0.12、硅Si：0.17～0.37、锰Mn：0.35～0.65硫S：≤0.035、磷P：≤0.035铬Cr：≤0.10、镍Ni：≤0.25、铜Cu：≤0.25力学性能：抗拉强度σb≥325(MPa)，屈服强度σs≥195(MPa)，伸长率δ5(％)：≥33，断面收缩率ψ(％)：≥60，硬度：未热处理,≤131HB，该零件包括一个落料工序，Φ59孔冲孔供血和深度为13.5-1.5=12mm的拉深工序。辽宁工程技术大学课程设计21.2制定工艺方案1.2.1计算毛坯尺寸落料后的毛坯直径D=)1(48)2(2)2(22rhdrrdrrd由公式得：D=)5.15.13(11145.18)5.12111(5.114.32)5.12111(22134.68032.0135（mm）1.2.2确定工艺方案分析后确定，该件可先落料经过计算后得出落料部分的毛坯直径是Φ032.0135，然后拉深Φ108深度为12的凹槽，最后再冲直径为Φ59的孔。1.2.3确定拉深次数圆筒件的拉深系数m=Dd=135108=0.8，而毛坯的相对厚度t/D×100=1.1,查极限拉深系数m值表得m1=0.53。因为m=0.8m1=0.53，所以该零件采用一次拉深成型。1.3排样图的确定考虑到毛坯的直径为比较大Φ135，比较大，由表查取搭边数值：条料两边1a=2.5mm、进距方向a=4mm。采用一板单排。则有：进距：h=D+a=(135+4)mm=139mm条料宽：b=D+21a=(135+2×2.5)mm=140mm选择板料：1.5mm×140mm×2000mm辽宁工程技术大学课程设计3每板的零件数：n=2000/139=14(件)材料利用率：%482000140259213514.314221.4初选冲压设备1.4.1落料力的计算查表得材料的抗拉强度b≥325(MPa)落料力bDPt8.0落=0.8×3.14×135×1.5×325=165321(N)卸料力落卸卸PKQ=0.03×165321=4959.6（N）卸落总QPP1=165321+4959.6=170280.6（N）1.4.2拉深力的计算拉深力11dKtPb拉=3.14×108×1.5×325×0.75=123990(N)顶件力拉顶PQ1.00.1×123990=12399（N）顶拉总QPP2=123990+12399=136389(N)1.4.3冲孔力的计算冲孔力btPd8.0冲=0.8×3.14×59×1.5×325=72251.4（N）综上所述：选用200KN压力机。辽宁工程技术大学课程设计41.5编制冲压工艺卡零件名称产品型号文件型号零件代号每台件数1共页第页材料08钢t=1.5mm条料1.5mm×140mm×2000mm材料利用率单件1.5mm×140mm×139mm48%工序工卡工序或工卡内容加工草图设备1剪床下料2落料200KN压力机3拉深200KN压力机4冲孔200KN压力机5检验游标卡尺辽宁工程技术大学课程设计52复合模具的设计2.1复合模具的类型及结构形式的选择复合模具分为正装式和倒装式复合模具两种。凸模装在上模，落料凹模装在下模，这种结构称为正装复合模具。正装复合凝聚向上出件，顶件装置由顶杆、顶块组成。弹性顶件装置中的顶块应高出凹模少许。条料在压紧的情况下冲裁，冲出的工件平直度较高。这种反向顶出工件的弹性顶件装置只适合于冲裁薄模。顶件装置的弹性元件在下模板下面，不受模具空间位置的限制，可获得较大的弹力，且力的大小可以调节。冲孔废料由上模的打料装置推出，凸模孔内不积存废料，所受胀力小，不易胀裂。但冲孔废料落在冲模工作面上，不易排除。当冲裁工件材料较厚，同时凸凹模壁厚较薄时，采用正装式复合模具。凸模装在下模，落料凹模装在上模，这种结构称为倒装复合模具。倒装度和模具由打杆、推板、推杆、顶杆组成的推件装置将工件推出，这种结构对工件不起压平作用。冲孔废料由凸模下漏，结构简单、操作方便；但凸模孔内由于积存废料，所受胀力较大。当凸模壁厚较小、强度不足时容易破裂。卸料装置在下模，卸料弹性元件装于下模板之上，受空间位置限制。条料的导向与定位采用活动销的结构。因此，当工件材料厚度较薄而要求平整时，一般采用倒装式复合模具，用弹性卸料板。综上所诉，本题采用倒装式复合模。为了保证冲裁精度，采用四个导柱的结构。此复合模具有如下的零件：托杆、圆柱销、弹性卸料板、下模座、导柱、导套、挡料销、导向螺钉、上模座、内六角圆柱头螺钉、顶杆、顶板、打杆、模柄、卸料螺钉、凸模固定板、拉深凹模（落料凸模）、冲孔凸模、落料凹模、顶出器、拉深凸模（冲孔凹模）、压料板。拉深凸模兼冲孔凹模与下模座用4个内六角圆柱头螺钉固定，落料凸模兼拉深凹模与凸模固定板用3个内六角圆柱头螺钉固定，落料凹模与下模座用4个内六角圆柱头螺钉固定，冲孔凸模与凸模固定板用一个内六角圆柱头螺钉相连接，凸模固定板与上模座用4个内六角圆柱头螺钉固定，模柄与上模座由两个内六角圆柱头螺钉连接。辽宁工程技术大学课程设计62.2模具设计计算2.2.1拉深凹模（落料凸模）尺寸的确定：落料凸模和落料凹模的刃口尺寸是Φ135mm，板料材料是08钢，厚度是1.5mm。查冲裁模出时双面间隙值表得：minZ=0.14（mm）,maxZ=0.18（mm）查规则形状冲裁时凸、凹模的制造偏差表得：凸模偏差T=0.025，凹模偏差A=0.035校核：T+A=0.06maxZ-minZ=0.04(mm)故取凸模偏差T=0.4（maxZ-minZ）=0.016，凹模偏差A=0.6（maxZ-minZ）=0.024查磨损系数表得磨损系数x=0.5。则：落料凹模直径：AxDDA0max)(=（135-0.50.32）024.00=134.84024.00（mm）落料凸模直径：0016.00016.00min70.134)14.084.134()(TZDDAT（mm）则初定落料凸模的形状如下图所示：2.2.2拉深凸模（冲孔凹模）尺寸的确定：以凸模尺寸为基准进行计算。查凸、凹模的制造偏差表得：凸模偏差T=0.025，凹模偏差A=0.035查双面间隙值表得：minZ=0.14（mm）,maxZ=0.18（mm）由于T+A=0.06maxZ-minZ=0.04(mm)所以取凸模偏差T=0.4（maxZ-minZ）=0.016，凹模偏差A=0.6（maxZ-minZ）=0.024拉深模间隙C