椭圆形固定板复合模设计说明书.docx
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椭圆形固定板复合模设计说明书
芜湖职业技术学院
毕业设计
题目:
底壳固定板复合模的设计
姓名:
XX
学号:
110101221
系:
机械工程系
专业:
机械设计与制造
班级:
机制2班
指导老师:
刘敏老师
时间:
2013.11
目录
第1章设计任务........................................................................................4
1.1设计题目:
底壳固定板复合模的设计.......................................................4
1.2设计要求:
..........................................................................................4
1.3设计内容:
................................................................………………..4
第2章底壳固定板复合模的设计步骤.................................................................4
2.1冲压工艺分析............................................................................................4
2.2工艺方案确定..........................................................................................4
2.3工艺设计................................................................................................5
2.4模具结构形式的确定..............................................................................5
第3章底壳固定板复合模有关计算...................................................................6
3.1冲压件受力计算.................................................…………………..…...6
3.2计算凸凹模刃口尺寸.............................................................................7
第4章模具总体结构设计..........................................................................8
4.1模具类型的选择.....................................................................................8
4.2定位方式选择.........................................................................................8
4.3卸料、出件方式选择............................................................................8
4.4模架级其他零部件的设计.....................................................................8
第5章凸模、凹模的设计.....................................................................9
5.1凸模设计...............................................................................................9
5.2凹模设计..............................................................................................9
5.3凸凹模的设计........................................................................................9
第6章设计选用零件、部件..................................................................10
6.1定位零件..............................................................................................10
6.2卸料与出件装置..................................................................................10
6.3模架及其它零件的选用.........................................................................11
第7章模具总装配图....................................................................................12
第8章冲压加工的特点及其应用…………………………….....................13
第9章冲压技术的发展趋势...…………………………………………….13
参考文献………………………………………………………………..……14
第1章设计任务
1.1设计题目:
底壳固定板复合模的设计
1.2设计要求:
(1)模具装配图张;
(2)零件图一套;
(3)毕业设计报告书一份。
1.3设计内容:
(1)模具总体方案的确定;
(2)凹模和冲头的设计;
(3)模具有关零件的设计。
第2章底壳固定板复合模的设计步骤
2.1冲压工艺分析
(1)冲压工序:
落料和冲孔
(2)材料:
钢板常用材料
(3)结构结构简单.
(4)精度
零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。
2.2工艺方案确定
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下几种工艺方案:
(a)先落料,再冲孔,采用单工序模生产;
(b)采用落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产;
(c)用冲孔——落料连续冲压,采用级进模生产。
方案(a)模具结构简单,但需要两道工序,两套模具才能完成零件的加工,生产效率低,难以满足零件大批量生产的要求。
由于零件结构简单,为了提高生产效率,主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。
采用复合冲裁时,冲出的零件精度和平直度好,生产效率高,操作方便,通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。
根据以上分析,该零件采用复合冲裁工艺方案。
2.3工艺设计
该制件形状简单,零件的精度要求符合冲裁工艺要求,故采用冲孔落料复合模进行加工。
查《冷冲压工艺及模具设计》表2.5.2确定工件间最小工艺搭边值a=1.5mm。
最小工艺边距搭边值a1=2.0mm。
送料步距确定为A=13.5mm。
条料宽度公差=0.6
排样图:
2.4模具结构形式的确定
冲模分类:
根据工艺性质可分为:
冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模
根据零件的冲裁工艺方案,采用复合模。
复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模,凸凹模装在下模称为倒装式复合模。
采用倒装式复合模省去了顶出装置,结构简单,便于操作,因此采用倒装式复合冲裁模。
第3章平垫圈复合模有关计算
3.1冲压件受力计算
该模具采用固定卸料和下方出料方式。
总冲压力F0由冲裁力F、推件力F1卸料力F2组成。
130083N=130KN,F卸=k卸F=7.8KN,F推=nk推F=91KN
F0=F+F推+F卸=228.8kN
F压机>=(1.1~1.3)F总=1.7*158=297.44KN=29.744T
立华J23-40T冲床
该压力机参数如下
是否提供加工定制
否
类型
普通冲床
动力类型
电动
主电机功率
1.1-4(kw)
公称压力
300(kn)
喉口深度
120(mm)
滑块行程
145(mm)
控制形式
人工
模柄孔尺寸
25*40(φmm*mm)
布局形式
立式
J23-30T冲床属于通用机床,适合冲孔,落料等冷冲工作,压力机可倾式结构,便于废料从冲模上滑下。
3.2计算凸凹模刃口尺寸
工件落料采用配合加工的方法。
查表2.10得间隙值Zmin=0.13mm,Zmax=0.16mm
查表2.11得凸、凹模制造公差:
由于Zmax–Zmin=0.03mm,
,满足Zmax-Zmin≥
。
查表2.12得磨损系数x=0.75。
dp=(d+x△)
=(6+0.75*0.3)
=6.225
mm
dd=(dpmax+Zmin)
=(6.225+0.13)
=6.355
mm
卸料板与凸模的双边间隙取0.5mm
第4章模具总体结构设计
4.1模具类型的选择
有冲压工艺分析可知,采用倒装式复合模省去了顶出装置,结构简单,便于操作,因此采用倒装式复合冲裁模。
4.2定位方式选择
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,导正销精定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工作目测来定
4.3卸料、出件方式选择
因为工件厚度2.5mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸
4.4模架级其他零部件的设计
本模具采用后侧导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。
滑动导柱、导套都是圆柱形的,其加工方便,可采用车床加工,装配容易。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模、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
第5章凸模、凹模的设计
5.1凸模设计
(凸模长度尺寸的确定。
凸模长度尺寸与凸模固定板和推件板的厚度有关。
凸模固定板的厚度取H1=10mm,卸料板的厚度取H3=12mm,自由尺寸与修模量及进入凹模深度总计A'取为23mm。
凸模长度L2=H1+H2+A',可取L2=(10+12+23)mm=45mm
5.2凹模设计
凹模结构尺寸的确定。
凹模外形尺寸主要包括凹模厚度ha、凹模壁厚c、凹模宽度B1和凹模长度L1。
凹模厚度尺寸的确定。
查表2.15凹模厚度修正系数K=0.35,凹模厚度尺寸ha=Kb=0.35*40=14mm。
考虑实际情况取值28mm。
凹模宽度B1=b+(3~4)c=(12+3~4*30)mm=102~132mm,设计时取B1=110mm。
凹模长度尺寸的确定。
根据排样图,凹模长度L1=步距+3~4c,L1=(40+3~4*30)mm=130~160mm,设计时取L1=140mm。
5.3凸凹模的设计
凸凹模的内、外缘均为刃口,内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸,为保证凸凹模的强度,凸凹模应有一定的壁厚。
凸凹模总长L:
L=h1+h2+h3=72mm
第6章设计选用零件、部件
6.1定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。
选用固定挡料销一个。
挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离,固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上,规格为GB/T7694.10-94,材料45号钢,硬度为43~48HRC
选用活动挡料销两个。
导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进,位于条料的后侧(条料从右向左送进)尺寸规格为6X2。
6.2卸料与出件装置
卸料机构分别为上模刚性推件装置和下模弹性卸料装置,刚性推件装置结构简单,加工成本低,但是需要依靠压力机上的打料横梁进行工作,所以设计时务必考虑打料横梁的位置及调节量。
弹性卸料装置采用的是橡胶作为弹性元件,卸料板通过卸料螺钉与下模相对固定,为保证卸料板的平整,下模座上加工通孔,卸料螺钉挂头接角面为垫板下表面,这样避免了下模座孔卸料螺钉沉孔深度难以保证的缺陷,从需降低加工
6.3模架及其它零件的选用
(1)模柄
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上,同时使模具中心通过滑块的压力中心,模柄的直径与长度与压力机滑块一致,模柄的尺寸规格选用凸缘模柄,用3~4个螺钉固定在上模座上。
(2)模座
标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用,
模座材料采用灰口铸铁,它具有较好的吸震性,采用牌号为HT200
(3)垫板
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力,以防止模座被挤压损伤。
是否要用板,可按下式校核:
P=F12/A
式中P—凸模头部端面对模座的单位面积压力;
F12—凸模承受的总压力;
A—凸模头部端面与承受面积。
由于计算的P值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力,因此在工作零件与模座之间加垫板。
上下面须磨平,保证平行。
(4)冲压设备的选择
选用开式双柱可倾压力机J23-40。
(5)紧固件的选用
上模螺钉:
螺钉起联接紧固作用,上模上4个,45钢,尺寸为M12下模螺钉:
4个,45钢,尺寸为M10.销钉起定位作用,同时也承受一定的偏移力.上模2个,45钢,尺寸为Φ6
第7章模具总装配图
根据以上各模板及重要零件的设计和选用的标准件,可设计如图所示的模具结构装配图:
第8章冲压加工的特点及其应用
冷冲压指的是在室温下,利用冷冲压模具在压力机的作用下对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而得到需要的特定零件的加工方法,它是压力加工方法的一种,在机械制造中属于一种高效的加工方法。
在冲压加工中,将材料加工成零件的一种特殊工艺装备,称为冲压模具。
对于冷冲压加工来说,冷冲模就是冲压加工中的工艺装备。
冷冲模技术的先进程度决定了冷冲压工艺的先进程度。
冷冲压模具的结构有时很复杂,制造难度很大,且很昂贵。
但利用冷冲模具生产零件的操作却很简单,单件零件生产周期也很短,零件成本可以很低。
第9章冲压技术的发展趋势
发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及模具材料。
模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素,其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”质量好”和“价格低”的要求服务。
为此,急需发展如下几项:
①全面推广模具CAD/CAM/CAE技术②模具扫描及数字化系统③电火花加工④优质材料及先进表面处理技术⑤模具研磨抛光将自动化、智能化。
模具的失效原因有很多,材料方面的原因占较大的比重,据资料统计,因选材和用材不当,致使模具过早失效,大约占失效模具的45%以上。
另一方面,在整个模具价格构成中,材料所占比重不大,一般在20%~30%。
因此,十分有必要选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命。
模具用钢要采用电渣重熔工艺,如采用粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。
目前,模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化,尽量缩短供货时间亦是模具行业的重要发展趋势。
设计总结
到今天为止,这些天的冲压模课程设计终于可以画上一个句号。
在自己努力和指导老师的指导下,我比较好地完成了这次课程设计的任务,通过这次课程设计,我对机械设计过程有了一定了解,学到了很好有用的本领。
课程设计不仅是对前面扬学知识检验,而且也是对自己能力提高。
在这次的冷冲压模具设计实训中,我综合了在校所学的所有专业知识,使我受益匪浅。
不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练,也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。
在做冷冲压模具设计的过程中,在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题,经过老师和同学的指导帮忙,再加上自身不懈的努力,问题得到了及时解决。
这次的毕业设计使我对冷冲压模具设计有了一定的认识,在模具设计过程中,不仅把大学所学到知识加深了,还学会了查有关书籍和资料,能够把各科灵活的运用到设计中去。
这次的冷冲压模具设计实训不仅是对自己大学学习的一次考核,也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。
这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础
参考文献
1.《机械设计手册》化工工业出版社。
2.《机械零件》高等教育出版社。
3.《金属机械加工工艺人员手册》上海科学技术出版社。
4.《互换性与测量技术基础》.陈于萍主编.机械工业出版社。
5.《模具制造工艺》.黄毅宏主编.机械工业出版社。
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