模具课程论文冲孔落料拉伸件的设计.docx
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模具课程论文冲孔落料拉伸件的设计
模具课程设计
冲孔落料拉伸件的设计
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目录
级进模设计说明1
第一章冲压件工艺性分析2
第二章冲压工艺方案的确定2
第三章主要设计计算2
3.1排样方式的确定以及计算2
3.2压力中心的确定及相关计算3
3.3冲压力的计算3
3.4工作零件刃口尺寸计算4
3.5卸料橡胶的设计5
第四章模具总体设计5
4.1模具类型的选择5
4.2定位方式的选择5
4.3卸料,出件方式的选择6
4.4导向方式选择6
第五章主要零部件设计6
5.1主要零件的结构设计6
5.2定位零件的设计8
5.3导料板的设计8
5.4卸料板部件设计8
5.5模架及其他零部件设计9
第六章模具总装图9
第七章冲压设备的选定11
第八章工作零件的加工工艺11
第九章模具的装配13
参考文献16
级进模设计说明
任务描述:
工件名称:
冲孔落料件
工件简图:
如下图
生产批量:
大批量
材料:
紫铜
材料厚度:
1mm
要求:
1.完成模具总装图;
2.完成总装配图,图纸符合国家制图标准;
3.绘制工程图,图纸符合国家制图标准;
4.编写设计说明书。
(A4纸打印)
工件图
第一章冲压件工艺性分析
此工件只有冲孔和落料两个工序。
材料为紫铜,具有良好的冲压性能,适合冲裁。
工件结果简单,有2个直径8mm的孔;孔与孔,孔与边缘之间的距离满足要求,工件的尺寸全部为自由公差,可看着IT14级,尺寸精度底,普通冲裁就能满足要求。
第二章冲压工艺方案的确定
该工件包括落料冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案:
方案一:
先落料,后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二:
落料—冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:
冲孔—落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单,但需要两道工序两套模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产要求。
方案二只需一套模具,工作精度及生产效率都比较高,但制造难度大,并且冲压成品件留在模具上,清理模具上的物料影响冲压速度,操作不方便。
方案三也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,设计简单,由于工件精度要求不高,完全能满足工件技术要求。
所以经过比较,采用方案三最为合适。
第三章主要设计计算
3.1排样方式的确定以及计算
设计级进模,先要设计条料排样图。
工件图可视为一矩形中间两个孔,直排材料利用率最高。
如图3.1所示的排样方法,可减少废料。
第一次冲裁使用活动挡料销,然后第二次可用固定挡料销。
搭边值取1mm,壁厚取1.5mm,条料宽度为63.5mm,步距为21mm,一个步距的材料利用率为76%。
图3.1
3.2压力中心的确定及相关计算
画出凹模型口图如图3.2;通过软件得出压力中心点(-2.89,0)。
图3.2
3.3冲压力的计算
该模具采用级进模,选择弹性卸料,下出件。
冲压力的相关计算见表3.1。
根据计算结果,冲压力设备拟选择J23-25。
表3.1条料及冲压力的相关计算
3.4工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点,工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模,凹模,凸模固定板,卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装配简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算,具体计算见表3.2所示。
表3.2工作零件刃口尺寸的计算
3.5卸料橡胶的设计
卸料橡胶的设计计算见表3.3。
选用的4快橡胶板的厚度无比一致,不然会造成受力不均匀,运动产生歪斜,影响模具的正常工作。
表3.3卸料橡胶的设计计算
第四章模具总体设计
4.1模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
4.2定位方式的选择
因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销初定距,导正销精定距。
而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。
4.3卸料,出件方式的选择
因为工件料厚1mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。
又因为是级进模生产,所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。
4.4导向方式选择
为了提高模具寿命和工件治疗,方便安装调整,该级进模采用中间导柱的导向方式。
第五章主要零部件设计
5.1主要零件的结构设计
a.落料凸模
结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。
总长L可按公式计算:
L=hI=h1+t+h2+h=14.4+14+1+20.6=50mm
图5.1落料凸模结构
b.冲孔凸模
因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要特别保护的小凸模,所以冲孔凸模采用台阶式,加工简单,便于装备与更换。
冲孔凸模结构如图5.2所示。
图5.2
c.凹模
凹模采用整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模具在模架上的位置时。
要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄范围内。
其轮廓尺寸可按公式计算:
凹模厚度H=kb=0.3x60=18,为了方便橡胶安装,取H=25
凹模壁厚c=(1.5-2)H=27-36m,取c=40
凹模宽度B=b+2c=60+2x40=140,取B=150
凹模长度L取130mm(送料方向)
凹模轮廓尺寸为13015025mm,凹模结构如图5.3所示。
图5.3
5.2定位零件的设计
落料凸模下部设置两个导正销,借用工件直径8mm的的两个孔作为导正孔。
导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。
5.3导料板的设计
导料板内侧与条料接触,外侧与凹模齐平,导料板与条料之间间隙取1mm,这样就可确定了导料板的宽度,导料板厚度取4mm,采用45钢制作,热处理硬度为40-45HRC,用螺钉固定在凹模上。
导料板上有活动挡料销凹槽。
5.4卸料板部件设计
a.卸料板的设计
卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同,厚度为8mm。
采用45钢制造,淬火硬度为40-45HRC。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个螺钉,公称直径为8mm,螺纹部分为M6×4。
5.5模架及其他零部件设计
该模具采用对角式导柱模架,导柱分别为Φ28×100,导套分别为Φ28×42×95。
上模座厚度取40mm,上垫板厚度取10mm,固定板厚度取15mm,下模座厚度取45mm,那么该模具的闭合高度:
H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2=40+10+50+25+45-2=168mm
式中:
h2为凸模冲裁后进入凹模的深度,h2=2mm
L—凸模长度,L=50mm
H—凹模厚度,H=25mm
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度(220mm),可以使用。
第六章模具总装图
通过以上设计,可得如图6.1所示的模具总装图。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模(3个)、凸模固定板及卸料板等组成。
卸料方式采用弹性卸料,以橡胶为弹性元件/下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。
冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。
条料送进时采用活动挡料销21作为粗定距,在落料凸模上安装2个导正销,利用条料上Φ10的孔作为导正销孔导正,以此作为条料送进的精确定距。
1-上模座2-导套3-导柱4-紧固螺钉5-沉头螺钉6-模柄7-凸模固定板8-卸料9-垫板10-圆柱销11-卸料板12-下模座13-圆柱销14-凹模15-冲孔凸模16-落料凸模17-导正销18-卸料橡胶19-挡料销20-导料板子
图6.1模具总装图
第七章冲压设备的选定
通过校核,选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足要求。
起主要参数如下:
公称压力:
250kN
滑块行程:
65mm
最大闭合高度:
270mm
最大装模高度:
220mm
连杆调节长度:
55mm
工作台尺寸(前后x左右):
370x560mm
垫板尺寸(厚度x直径):
50x200mm
模柄孔尺寸:
Φ40x60mm
最大倾斜角度:
30度
第八章工作零件的加工工艺
本副冲裁模,模具零件加工的关键在于工作零件、固定板以及卸料板。
若采用线切割加工技术,这些零件的加工就变得相对简单。
表8.1所示为落料凸模的加工工艺过程。
表8.1
工序号
工序名称
工序内容
工序简图
1
备料
将毛坯锻成长方体70×40×60mm
2
热处理
退火
3
粗刨
刨六面,互成直角,留单边余量0.5mm
4
热处理
调质
5
磨平
磨六面,互成直角
6
钳工划线
划出各孔位置线、型孔轮廓线
7
加工螺钉孔、销孔及穿丝孔
按位置加工螺钉孔、销孔及穿丝孔
8
热处理
按热处理工艺,淬火,回火达到60-64HRC
9
磨平面
精磨上下平面
10
线切割
按图切割型孔达到尺寸要求
11
钳工精修
全面达到设计要求
12
检验
第九章模具的装配
根据倒装复合模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装上模,再装下模,并调整间隙,试冲,返修。
具体的情况见表9.1所示。
表9.1
序号
工序
工艺说明
1
凹凸模预装
1)装配前仔细检查各凸模形状级凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度,形状。
2)将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。
不适合的赢重新修磨或更换。
2
凸模装配
以凹模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中,并牢固。
3
装配上模
1)在上模座上划中心线,按中心线预装凹模、垫板、凸模固定板。
2)在上模座上,用已经加工好的凹模分别确定其落空位置,并分别钻孔、攻丝。
3)将上模座、垫板、凸模固定板、凹模装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉。
4
装配下模
1)在凹模中放入0.12mm的纸片,然后将凹凸模与固定板组合装入凹模,将上模翻转。
2)预装下模,划出与凹凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔。
3)用螺钉将固定板组合、垫板、下模座连接在一起,但不要拧紧。
4)将卸料板套装在已装入固定板的凹凸模上,装上橡胶和卸料螺钉,并调节橡胶的预压缩量,是卸料板高出凹凸模下端约1-2mm。
5)复查凹凸模间隙并调整合适后,紧固螺钉。
6)切纸检查,合适后打入销钉。
5
是冲与调整
装机试冲,并根据试冲结果作相应调整。
参考文献
[1]《公差配合与技术测量》,陈于萍,机械工业出版社
[2]《机械制图》,刘少年主编,机械工业出版社
[3]《机械制造基础》,胡大超,高等教育出版社
[4]《金属材料与热处理》,赵先仲,机械工业出版社
[5]《机械加工工艺基础》,司乃钧,机械工业出版社
[6]《机械制造技术》,李华,高等教育出版社
[7]《冲压与成型设备》,孙凤勤主编,高等教育出版社
[8]《模具制造工艺学》,郭铁良,机械工业出版社
[9]《冲压模具设计与制造》,刘建超、张宝忠主编,高等教育出版社
[10]《数控机床加工工艺与设备》,赵长明,机械工业出版社
设计心得体会
在这次课程设计中我学到了很多,也认识了很多,虽然在学习的过程中有许多知识老师讲过了还是不太理解,但经过老师的指点和同学的一起努力,还是完成了老师所布置的作业。
在这次课程设计中,我负责画图工作,在之前我自认为我画图功底挺高的,但是经过实际画这样的装配图,我才发现不是那么容易。
正如实践是检验真理的唯一标准。
只有通过上机的实际操作才能说自己真的掌握这项技术。
理论知识固然重要,可是无实践的理论就是空谈。
真正做到理论与实践的相结合,将理论真正用到实践中去,才能更好的将自己的才华展现出来。
我以前总以为看书看的明白,也理解就得了,经过这次的实际操作,我现在终于明白,没有实践所学的东西就不属于你的。
俗话说:
“尽信书则不如无书”我们要读好书,而不是读死书。
现在的社会需要的是动手能力强的人,而不是理论好的人,对于我们三本学生来说这更重要了,我们学校的目标就是培养应用型的人才。
在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。
为实现自我的理想和光明的前程努力。
“不经历风雨,怎能见彩虹”我相信,自己坚定的信心及个人坚定的意志,一定会实现自己美好理想,走上自己的成功之路!
目录
第一章总论1
一、项目概况1
二、项目提出的理由与过程6
三、项目建设的必要性8
四、项目的可行性12
第二章市场预测15
一、市场分析15
二、市场预测16
三、产品市场竞争力分析19
第三章建设规模与产品方案22
一、建设规模22
二、产品方案22
三、质量标准22
第四章项目建设地点25
一、项目建设地点选择25
二、项目建设地条件25
第五章技术方案、设备方案和工程方案28
一、技术方案28
二、产品特点30
三、主要设备方案32
四、工程方案32
第六章原材料与原料供应35
一、原料来源及运输方式35
二、燃料供应与运输方式35
第七章总图布置、运输、总体布局与公用辅助工程37
一、总图布置37
二、运输38
三、总体布局38
四、公用辅助工程39
第八章节能、节水与安全措施44
一、主要依据及标准44
二、节能44
三、节水45
四、消防与安全45
第九章环境影响与评价47
一、法规依据47
二、项目建设对环境影响48
三、环境保护措施48
四、环境影响评价49
第十章项目组织管理与运行50
一、项目建设期管理50
二、项目运行期组织管理52
第十一章项目实施进度55
第十二章投资估算和资金筹措56
一、投资估算56
二、资金筹措58
第十三章财务评价与效益分析61
一、项目财务评价61
二、财务评价结论65
三、社会效益68
四、生态效益68
第十四章风险分析70
一、主要风险分析识别70
二、风险程度分析及防范风险的措施70
第十五章招标方案72
一、招标范围72
二、招标组织形式72
三、招标方式72
第十六章结论与建议74
一、可行性研究结论74
二、建议75
附件77
一、附表77
二、附件77
三、附图77
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