卡垫落料模具设计

目录内容摘要…………………………………………………………………………1关键词…………………………………………………………………………1Abstract……………………………………………………………………….…1Keyword…………………………………………………………………………1前言………………………………………………………………………………21．零件工艺分析…………………….……………………………………….…31．1材料分析………………………………………………………………31．2结构分析………………………………………………………………31．3精度分析………………………………………………………………32．冲裁工艺方案的确定………………………………………………………43．主要工艺计算………………………………………………………………..53．1刃口尺寸计算……………………………….…………………………43．2排样计算……………………………………………………………….53．3冲裁工序的计算……...……………………………………………….63．4冲裁压力中心的计算………………………………………………….74．冲压设备的选用…….………………………………………………………..75．模具零部件结构的确定.……………………………………………………..85．1冲压模具制造的技术要求………..………………………………….85．2凹模的结构设计…..………………………………………………….85．3确定固定板、垫板、卸料板尺寸…………………..……………….95．4凸模设计…………………..………………………………………….95．5导柱、导套选择…………..…………………………………………105．6模架的选择………………..…………………………………………115．7模柄的选择………………..…………………………………………125．8模具的装配………………..…………………………………………135．9加工要求…….……………..…………………………………………136．主要零、部件的加工工艺………………….………………………………..146．1垫板的加工工艺…………..…………………………………………146．2凸模固定板的加工工艺…..…………………………………………146．3凸模的加工工艺…………..…………………………………………156．4卸料板的加工工艺………..…………………………………………156．5落料凹模的加工工艺…..……………………………………………15参考文献……………………………………………………………….……….16致谢………………………………………………………………………..……171摘要：本设计为一卡垫的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析。关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；Abstract:Thedesignforaplateofcoldstampingdiedesign,accordingtothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,andthenthroughtheprocessdesigncalculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses,computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsandtolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassemblydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartstothepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.hasbeendesigned,fortheselectionofsomecomponentsarestandardparts,thereisnoin-depthdesign,andstructuraldesign,whilesomepartsfortheprocessingprocessanalysisandultimatelytocompletethisgraduationproject.Keywords:mold;stampingparts;punch;die;2前言冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。设计此题目的意义是让我们掌握模具设计方法和步骤，了解模具的加工工艺过程。让我们更多的了解关于模具方面的知识，增强我们的实际动手能力，我在设计卡垫落料模具设计中学到了不少有关模具的知识，是我感到了很大的兴趣。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制。31、零件工艺分析1.1、材料分析工件为图1-1所示的落料卡垫件，材料为10钢，材料厚度t=0.8mm，精度要求IT9，生产批量为中批。工艺性分析内容如下：图1-1卡垫零件图10钢为优质碳素结构钢，具有屈服点和抗拉强度比值较低，塑性和韧性均高，在冷状态下容易模压成形。1.2、结构分析零件结构形状对称，但有尖角，在保证冲裁件的强度和保证凸、凹模之间的合理间隙时可以加工。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。1.3、精度分析因为公差等级IT9，查《机械设计课程设计指导》P166，得公差T1=0.052mm，T2=0.043mm，T3=0.030mm，T4=0.043mm。零件外形250052.0mm,150043.0mm。零件窄长槽5030.00mm，18±0.043mm。由以上分析可知，该零件在材料压紧状态下进行冲裁，冲出的零件表面平整。42、冲裁工艺方案的确定零件为一落料卡垫件，可提出的加工方案如下：方案一：采用单工序模生产。方案二：采用连续冲裁模生产。因为方案一导向精度高，凸、凹模之间的冲裁间隙容易保证，从而能保证零件的精度，安装方便，运行稳定性高，能提高模具的使用寿命。3、主要工艺计算3.1、刃口尺寸计算根据零件形状复杂的特点，为保证凸、凹模之间的合理间隙，必须使用配合加工。（1）、确定基准件此零件为落料件，应以凹模为基准。（2）、画出基准件的磨损图凹模刃口的磨损情况如下图：图2-1凹模刃口磨损图（3）、对基准件的尺寸进行分类（A、B、C三类）计算根据凹模刃口的磨损情况，其尺寸变化可分为三类。①凹模刃口磨损后，尺寸A1,A2增大，按落料凹模类尺寸处理。查《模具设计与制造》P37，可得X1=X2=0.5，取δ=Δ/4，5则：A1=(25-0.5x0.052)4/052.00=24.974013.00=25013.0026.0(mm)A2=(15-0.5x0.043)4/043.00=14.9785011.00=15011.0022.0（mm）②凹模刃口磨损后，尺寸B减小，按冲孔凸模尺寸处理。查《模具设计与制造》P37，可得X=0.5，取δ=Δ/4，则：B=（5+0.5x0.030）04/030.0=4.9850010.0=5015.0010.0（mm）③凹模刃口磨损后，尺寸C不变，按中心距类尺寸处理。则：C=18±0.043/4=18±0.011（mm）（4）、选取最小冲裁间隙查《模具设计与制造》P35，取Zmin=0.10mm（5）、注明配制关系凸模刃口尺寸按凹模刃口的实际尺寸减去最小冲裁间隙得。（6）、凸模尺寸计算A'1=A1-Zmin=25013.0026.0-0.1=24.9013.0026.0=25013.0026.0(mm)A'2=A2-Zmin=15011.0022.0-0.1=14.9011.0022.0=15011.0022.0(mm)B'=B-Zmin=5015.0010.0-0.1=4.9015.0010.0=5015.0010.0C'=C-Zmin=18±0.011-0.1=17.9±0.011(mm)3.2、排样计算根据材料性能、厚度和形状可确定搭边值查《模具设计与制造》P31，可得a1=1.2mma=1.5mm，步距16.2mm，条料宽度B=28mm，确定排样图，如下（3-1）所示，一个步距内材料的利用率：工件的面积S=A1xA2-BxC=25x15-5x18=285(mm2)6AB=16.2x28=453.6(mm2)则：η=ABS=6.453285x10000=62.800排样图如下图所示：图3-1零件排样图3.3、冲裁工序力的计算（1）、冲裁力FcFc=LtRm冲裁周长L=2A1+A2+3B+2C=25x2+15+5x3+18x2=116mm查《模具设计与制造》P35，表2-13可得Rm=400～600MPa，所以取Rm=500MPa。冲裁力Fc=LtRm=116x0.8x500=46.4KN（2）、卸料力FxFx=KXFC7查《模具设计与制造》P41，表2-16可得KX=0.05Fx=KXFC=0.05x46.4=2.32KN（3）、推件力FdFt=KtFc查《模具设计与制造》P41，表2-16可得Kt=0.055Ft=KtFc=0.055x46.4=2.552KN（4）、冲裁工序力F的计算F=FC+FX+Ft=46.4+2.32+2.552=51.272KN初选设备为开式压力J23-6.33.4、冲裁压力中心的计算由于零件为对称零件，其凸模的压力中心位于几何中心处。4、冲