双孔焊片模具设计说明书.docx
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双孔焊片模具设计说明书
一、设计题目
级进模模具设计
二、原始资料
(1)被加工零件的零件图(草图)1张
(2)生产类型:
中批或大批大量生产
三、上交材料
(1)被加工工件的零件图1张
(2)模具装配图(A0或A1,结合具体零件决定)1张
(3)模具主要零件图,具体情况结合设计内容,由指导老师指定
(4)课程设计说明书(包含方案选择、设计计算等内容,8000字左右)1份
四、进度安排(参考)
(1)熟悉零件,画零件图2天
(2)选择方案,确定模具类型及结构草图3天
(3)计算分析,画模具装配图及主要模具零件图7天
(4))编写说明书2天
(5)准备答辩1天
五、指导教师评语
该生设计的全过程表现,设计内容反映的基本概念综合运用知识和分析解决问题能力,说明书书写,工程绘图图纸表达,外语水平。
综合评定成绩:
指导教师
日 期
摘要
本次课程设计的设计内容是级进模模具课程设计,此次课程设计要求设计级进模,该设计工位包括冲孔,落料。
冲压模具的基本组成:
上下模座,垫板,螺钉,导料板,卸料板,导柱导套,凹模,凸模等等。
冲压级进模应用广泛是这次模具设计的重点。
机械产品的外壳大部分是冲压制品,产品性能的提高要求高素质的冲压模具和冲压性能,成型工艺和制品设计。
冲压制品的成型方法很多。
其中主要是冲孔,落料,弯曲,拉伸等。
冲压制品已在工业国内,农业,国防和日常生活中的方面得到广泛应用,特别是在机械工业中尤为突出。
关键词:
冲孔落料级进模
Abstract
Thiscoursedesigndesigncontentisprogressivediemoulddesigncurriculum,thecurriculumdesignrequirementofdesignofprogressivedie,thisdesignworkstationincludespunching,droppingmaterial.Thebasiccompositionofstampingmould:
up-downmouldseat,plate,screw,guidestripperplate,thestripperplate,guidepinguideset,concavedie,thepunch,etc.Stampingprogressivediewideapplicationisthemoulddesignkeypoint.
Mechanicalproductshellmostlystampingproducts,productperformanceenhancementrequestofhigh-qualitystampingdieandstampingperformance,moldingtechnologyandproductdesign.Stampingproductsoftheshapingmethodmany.Mainlypunching,blanking,bend,stretching,etc.Stampingproductsalreadyinindustry,agriculture,nationaldefenseanddomesticaspectofeverydaylifeiswidelyusedinmechanicalindustry,especiallyparticularly.
Keywords:
Punchingblankingprogressivedie
1.确定零件的基本冲压工序
零件为一带孔平板,其冲压工序主要包括:
毛坯冲孔落料。
零件图
分析零件冲压工艺性能
冲件为大批量生产,材料为20钢,材料厚度为2mm。
冲裁件的工艺分析材料20钢为普通碳素钢,抗剪强度280~400MPa,抗拉强度360~510MPa,屈服极限250MPa,伸长率25%,具有良好的冲压性能,适合冲裁加工。
结构与尺寸:
工件结构相对简单,
精度:
工件的尺寸全部是自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。
2.拟定冲压工艺方案
该工件包括落料和冲孔两个工序,可以采用三种方案。
方案1:
先落料,后冲孔,采用单工序模生产
方案2:
落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产
方案3:
冲孔-落料级进冲压,采用级进模生产
方案1的模具结构简单,但是需要两道工序和两套模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产的要求。
方案2只需要一副模具,工件精度高,但工件的孔较多而且较近,不便废料的处理,影响冲压速度,操作不方便,方案3也只需一副模具,生产效率高,操作简单方便,工件精度也能满足要求,通过对上述3种方案的分析比较,该工件的冲压的冲压生产采用方案3.
选择模具总体结构形式
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。
确定模架类型和导向方式
采用导柱进行导向运动,对角模架进行加工可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜,这样可以提高模具寿命和工件的质量,方便安装调整。
定位方式的选择
该冲件采用的坯料是条料,控制条料送进方向采用导料板,控制条料的送进步距采用侧刃粗定距,用导正销精定位。
因为工件材料厚为2mm,尺寸较小,采用弹性卸料,下出件方式。
3.排样及裁板方案
排样
排样方案
排样设计与计算
该冲件外形大致为矩形,采用直排时材料利用率最高,零件排样图。
搭边值取a1=,a2=,条料的宽度为39mm,步距为A=34mm一个步距材料利用率52%
计算过程
1利用cad计算冲裁件的面积=
2B=Lmas+2a+c(a为a2的尺寸,c为导料板与最宽条料之间的间隙)B=
3材料利用率=F/AB=52%
为了确保零件孔精度,采用间接导正,导正孔布置在中间的载体上,导正孔直径取11mm。
粗定位方式用侧刃。
当条料的料头送入时,确保条料的位置不变开始冲切加工。
此后靠侧刃定位。
精定位用导正销。
利用中心载体的孔作为导正孔,间接导正。
4冲压力计算
冲裁力
该模具采用级进模,选择弹性卸料,下出件结构。
计算过程
F落=KLt抗剪强度k为系数为,t为厚度为2mm,抗剪强度=400mpa,L为冲裁件周边总长L=,
F落=130884N
F冲=KLt抗剪强度L为冲孔圆的尺寸
F冲=
F=F落+F冲=
F卸=K卸×F=
查表2-18K卸=,K推=
F推=nKFn=3,k=,F推=
F总=F推+F冲+F落=
根据计算结果,冲压设备选开式压力机规格公称压力260KN所以选J23-400
压力中心
计算压力中心时,先用AutoCAD画出凸模刃口图,建立xOy坐标系,利用PRO/E求得模具的中心O点坐标(,)
L1=X=Y=
L2=X=Y=
L3=18X=47Y=
L4=2X=52Y=
X=ΣPIXI/ΣPIY=ΣPIYI/ΣPI
X=
Y=
5结构概要设计
基本结构形式
模板厚度:
凹模模板厚度:
25mm
卸料板厚度:
20mm
凸模固定板厚度:
20mm
垫板厚度:
10mm
凸模高度:
模具工作区高度
模具工作区闭合高度约为H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2=。
取H闭=200mm
选模座导柱导套
由于采用手工送料考虑到开敞性和导向精度两方面的要求,选用对角型滑动模架,根据模板平面尺寸和工作区高度要求,查冷冲模国家标准P397冲压模具技术问答
上模座:
(GB/)160mm×125mm×40mm
下模座:
(GB/)160mm×125mm×50mm
导柱:
(GB/)25mm×160mm28mm×160mm
导套:
(GB/)25mm×95mm×38mm28mm×95mm×41mm
模具开启高度为235mm,闭合高度约为200mm。
选冲床
由于采用了一般冲压,故可选用开始固定台式压力机,由于前计算的冲压力要求,初选J21-400型压力机,满足零件模具尺寸要求,据此选定了J21-400型压力机。
(P16模具设计与制造)
选模柄
根据上述计算结果,该模具为中小模具,可采用上模用模柄固定,查J21-400型压力机规格模柄安装孔尺寸为42mm,选冷冲模国标,可选用压入式模柄。
6结构详细设计
工作单元结构
由于采用正装式结构,凸模一律用凸模固定板安装于上模,凹模采用整体式结构,用销钉定位,螺钉连接于下模座。
卸料机构设计
在结构概要设计中以确定采用弹性卸料板,卸料板为整体板,选用普通橡胶提供弹压力。
定距机构设计
在工序排样中确定了侧刃定距方式,侧刃挡块固定在凸模上。
导正销结构
在落料凸模内设置一个导正销来进行导正,导正销采用H7/r6配合安装在冲孔凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合A型导正销6**25JB/材料T8A热处理硬度50-54HRC技术条件按JB/T7653-1994的规定
导料板的设计
导料板的内侧与条料接触,外侧与凹模平齐,导料板与条料之间的间隙取1mm导料板的厚度为8mm,导料板材料为45钢,热处理硬度为40-45HRC,用螺钉和销钉固定在凹模上。
送料与出件方式
本模具采用手工送料。
有工序排样图可知,本模具最后工位通过落料实现产品零件与条料分离。
产品的零件在送料过程中,由条料端头顶出后从凹模下方落下(送料方向由左向右)因此在使用中应注意从模具下方收集冲制好的产品零件。
模具零件的固定
模板采用螺钉固定,销钉定位,由于各凸模平面尺寸都比较小,所以用模板上的型孔配合定位。
安全装置
本模具采用手工送料,但工人是在模具外操作,一般情况下,应无不安全之虑。
为了使废料顺利落下,下模座的落料孔应比凹模落料孔大。
零件选材
该模具用于大批量生产,放工作零件选用较好的材料,凹模,凸模选用Cr12,卸料板选用T10A。
模具装配图
模具装配图
7模具零件设计
冲孔Ø11凹凸模设计
Ø11孔为冲孔制成,直径为11mm,查表P29模具设计与制造δp=δd=+查表P27模具设计与制造得冲裁模初始双边间隙Zmin=Zmax=,
校核δT+δA 冲孔部分: dp=(dmin+X·Δ)= dd=(dp+Zmin) = 冲孔6X3矩形凹凸模设计 长度6mm,Δ=, 长度3mm,Δ=, 落料凹凸模设计 长度4mm.Δ=, 长度9mm.Δ=, 长度.Δ=, 长度R3.Δ=, 长度32mm.Δ=, 长度20mm.Δ=, 8总结 本次级进模设计历时三个星期,这次设计是在学习了《塑料成型工艺与模具设计》,《模具设计与制造》等专业课之后,对所学习的知识进行综合的练习,也是更好的掌握关于本课程的一些常识性知识,达到理论与实践相结合的目的。 此次课程设计涉及了模具设计方法,凸模设计,凹模设计,垫板设计,卸料板设计,排样图设计等等模具结构,模具设计相关的工艺知识,实现了对所学习的知识的应用与固化。 涉及的问题主要有模型制作的基本过程,对制作模具所用到的设计过程的认识,对相关工具的使用方法以及设计时应注意的问题。 还有以前学习的机械制图方面的知识在本次课程设计中也有用到。 参考文献 [1]翁其金.冲压工艺及冲模设计.[M].北京: 机械工业出版社.2005 [2]样占尧.冲压模具典型结构图例.[M].北京: 化学工业出版社2008 [3]许树勤.模具设计与制造.[M].北京: 北京大学出版社2005 [4]许发樾.模具结构形式与应用手册.[M].北京: 机械工业出版社2006 [5]冯柄尧.模具设计与制造简明手册.[M].上海: 上海科学技术出版社1998 [6]李凤平.机械图学.[M]沈阳: 东北大学出版社2003 [7]徐政坤.冲压模具设计与制造.[M].北京: 化学工业出版社.2003 [8]康俊远.冷冲压工艺与模具设计.[M].北京: 北京理工大学出版社.2007 [9]吴伯杰.冲压工艺与模具.[M].北京: 电子工业出版社2004 [10]韩正同.机械精度设计与检测.[M].徐州: 中国矿业大学出版社.2007
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