垫板冲压模具设计毕业论文

襄樊职业技术学院（毕业）论文第1页共20页毕业设计调查报告题目垫板冲压模具设计学生姓名刘可学号10021309班级100213专业模具设计与制造分院工程技术分院指导教师兰天鹏2012年11月25日目录目录.............................................................2摘要.............................................................3关键词............................................................31.冲压工艺与模具设计..............................................31.1零件介绍：.................................................31.2冲压件进行结构工艺性分析...................................41.3确定基本的冲压工艺，编制冲压工艺...........................51.4确定模具结构类型...........................................61.5排样设计...................................................61.6.计算材料利用率.............................................71.7.计算冲裁压力，初选压力机...................................71.8计算压力中心...............................................71.9计算凹模外形尺寸和选择经典组合.............................92.工作件刃口尺寸计算.............................................122.1计算凸凹模刃口尺寸........................................122.2部分零部件设计...........................................133.冷冲压工艺过程卡...............................................144.级进模零件加工工艺卡...........................................164.1凹模加工工艺过程卡........................................164.2冲孔凸模加工工艺过程卡....................................174.3落料凸模加工工艺过程卡....................................18设计小结.........................................................19参考文献.........................................................20摘要本次设计对支架进行冲压模具设计，对该零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算，确定合理的冲压工艺方案，正确的选用标准模架，使用CAD，PROE三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。根据三维图绘制模具二维装配图和零件图。通过对支架的冲压模具设计，以及工艺特点的分析，制定了合理的工艺解决方案，介绍了零件的排样设计和模具结构，并成功的创建了自动化冲压生产线，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图关键词支架；冲压模具；模具设计；工艺分析。1.冲压工艺与模具设计1.1零件介绍：已知冲裁零件的形状如图所示，材料为10.确定冲裁工艺方案，设计模具，编制模具零件的加工工艺规程材料:10t=1.5mm未注公差等级为IT14生产批量：大批量图1—11.2冲压件进行结构工艺性分析.结构工艺性分析1.该零件形状简单，对称。2.该零件有尖角，但图纸无特殊要求，用线切割钼丝半径加单边放电间隙代替间隙是允许的。3.冲件上无悬臂和狭槽。4.最小孔边距为（8.5-4）/2=2.25mmt=1.5mm因为只有一个孔，所以不用考虑最小孔间距。5.该冲件图形规则，用切口或切断成形都是允许的。6.检查最小孔径。由10查附表2得为255-333Mpa，再由表2-1查得dt=1.5mm,该件上的最窄孔为4.远远大于d1.5mm的要求（2）公差和断面粗糙度的确定1.公差由该零件并未注名公差等级以及偏差，则按IT14计算，低于冲孔可以达到的公差等级IT10.零件在折弯翻边以及攻螺纹之前的展开图的各尺寸经过计算查资料得螺纹孔在拉伸之前的D=0.85M=0.85*4=3.4mm其他数据经计算如下所示查表可得各尺寸公差为：零件外形：52.001.2036.005.8零件内形：3.004.3定位尺寸：1.02.31.断面粗糙度6.32.被冲材料10，冲裁性能很好。1.3确定基本的冲压工艺，编制冲压工艺1.确定基本工序及数量工件外形简单，可以切口，可以切断，内形可以冲孔，一个圆孔,然后落料，折弯和翻边采用其他模具，攻螺纹手工，在此不作深究。2.确定工艺方案方案一，先冲孔后落料，再在其他模具上折弯冲包最后攻螺纹；方案二，同时冲孔落料，再在其他模具上折弯冲包最后攻螺纹。其中，方案二虽然能满足冲件的精度要求，但模具结构相对比较复杂，成本高，方案一模具结构简单，模具制作起来比较方便，而且工件本身对精度要求不高。通过以上分析，采用方案一比较好，并且采取双侧刃定位。综上所述，先冲孔后落料，再在其他模具上折弯冲包最后攻螺纹。采用级进模。1.4确定模具结构类型采用弹压卸料级进模1.5排样设计查表2-6可知搭边由T=1.5查表得搭边a=1.5，1a=1.52.步距A=8.5+1.5=10mm3.条料宽度B=01)2(nbal查表得2-7=0.5则B=20.1+3+4=00.5-1.72mm4.排样图1.6.计算材料利用率η=S/AB×100%因为S=20.1*8.5-3.14*1.7*1.7=161.62mm，所以η=161.6/10*27.1=59.7%1.7.计算冲裁压力，初选压力机PF=1.3LtτL=3.14×3.4+20.1×2+8.5×2+10+10+2+2=91.876mm又查得τ=255MPa则PF=1.3×91.876×255×1.5=45685N=45.7KN初选压力机J23-6.3型号：J23-6.3公称压力（KN）：63滑块行程（mm）：35行程次数（次/min）：170最大闭合高度(mm)：150闭合高度调节量（mm）：35模柄孔尺寸直径（mm）:30模柄尺寸深度（mm）：551.8计算压力中心建立如下图所示的坐标系压力中心距轴的距离0X,0Y可以用下式子求得：n1n10XiiiiillXn1n10YiiiiillX其中n1iil=91.876mm各冲裁处的坐标值和冲切长度分别为1O=（0，0）2O=(10，3.2）2L=3.14*3.4=10.676mm3O=(10.75,11.5)3L=10mm4O=（15.75，12.5）4L=2mm5O=(-9.25,-11.5)5L=106O=(-4.25,-12.5)6L=2将以上数据带入公式得0x=（10.676×10+10.75×10+15.75×2-9.25×10-4.25×2）/91.876=1.57取1.60y=（10.676×3.2+11.5×10+12.5×2-11.5×10-12.5×2）/91.876=0.37取0.4即压力中心为（1.6，0.4）1.9计算凹模外形尺寸和选择经典组合1.由排样图确定各凹模型孔位置如下图所示2.确定凹模外形尺寸，在本例中已计算压力中心在（1.6，0.4）处外型尺寸按下式子计算L=(1L+2L)式中1L为压力中心到最远型孔的壁间距离，按照型孔的布置，凹模的外形尺寸分别为:平行于送料方向的凹模型孔最远壁间距离为上//1L=15.75-1.6=14.15mm下//1L=10+1.6+4.25=15.85mm则max//1L=15.85mm=//1L垂直于送料方向的凹模型孔最远壁间距离为左1L=20.1/2+1.5+0.4=17mm右1L=17-0.4-0.4=16.2mm则1L=max1L=17mm2L查表2-9，b=28t=0.2查得2L=20mm平行于送料方向的凹模外形尺寸为//1L=2(//1L+2L)=2×(15.85+28)=87.7mm垂直于送料方向的凹模外形尺寸为1L=2(1L+2L)=2（17+28）=90mm判断送料方向1L和//1L差不多，可选横向送料选定典型组合查表选择典型组合为：100×100×14GB2858.1-81根据上述数据和实际情况作出典型选择：(单位：mm）序号名称规格材料数量1垫板100×100×44512凸模固定板100×100×1445钢13卸料板100×100×1245钢14导料板140×100×64525凹模100×100×14Cr12MoV16导套20(22)×65×2345钢27导柱20(22)×10045钢28凸模长度45Cr12MoV29螺钉M8×3545钢410圆柱销8×3545钢111螺钉M8×2045钢82.工作件刃口尺寸计算2.1计算凸凹模刃口尺寸1.确定基本工序内形：冲孔。外形：落料2.画磨损曲线（1）冲孔（2）落料3.找出各类尺寸，列表如下磨后变小磨后变大磨后不变冲孔3.004.33.20.1落料52.001.20，36.005.8，具体计算4.查表确定初始间隙minZ=0.14×1.5=0.21maxZ=0.2×1.5=0.309.021.03..0Z5.计算凸凹模制造公差凸=0.4Z=0.4×0.09=0.036凹=0.6Z=0.6×0.09=0.054尺寸I：3.004.3为冲孔磨后变小=0.3IT14X=0.5凸b=（minb+x）=03.05.04.3凸=055.3凸=0036.055.3凹b=凹凸0minZb=054.0076.3尺寸Ⅱ52.001.20为落料磨后变大的尺寸。△=0.52IT14X=0.51凹A=凹0max1xA=054.0052.05.065.20=054.0036.201凸A=0min1凸凹ZA=0036.015.20尺寸Ⅲ36.005.8为落料后变大的尺寸。△=0.36IT14X=0.52凹A=凹0max2xA=054.0036.05.086.8=054.0068.82凸A=0min2凸凹ZA=0036.047.8尺寸Ⅳ3.20.1为磨后不变尺寸△=0.21凹C=1凸C=（2minC）8=（3.1+0.1）0125.0=3.20125.0mm2.2部分零部件设计（1）凹模的设计1.型孔的位置从排样图上被冲切的位置获得2.型孔尺寸由刃口尺寸计算获得3.各螺孔，销孔的大小，位置数量均可以从［5］中查得4.材料选取Cr12MoV，热处理硬度为HRC60-64，表面粗糙度见附图5.将以上设计结果绘制成凹模零件图，见附图（2）凸模的设计材料厚度不大，凸模尺寸足够，可以采用直通式即可凸模长度可以查［1］标准表得为45mm，经校核可行1.固定既可以采用铆接固定法，也可以采用台肩固定法，在此采用台肩法.凸模材料与凹模材料相同，热处理硬度比凹