机械5

目录 1.绪论 2.冲材件工艺性分析....................................................1 1.材料............................................................................................................................ 1. 2工件结构形状............................................................................................................ 1. 3尺寸精度................................................................................................................... 2.冲裁工艺方案的确定.................................................. 3.模具结构形式的确定.................................................. 4.模具总体设计........................................................ 4.1模具类型的选择..................................................... 4.2操作与定位方式..................................................... 4.2.1操作方式......................................................... 4.2.2定位方式......................................................... 4.3卸料、出件方式..................................................... 4.3.1卸料方式......................................................... 4.3.2出件方式......................................................... 4.4确定送料方式.................................................................................................................................. 4.5确定导向方式.................................................................................................................................. 5.模具设计计算................................................................................................................ 5.1排样计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率.............................................. 5.1.1排样方式的选择....................................................................................................... 5.1.2计算条料宽度........................................................................................................... 5.1.3确定步距................................................................................................................... 5.2冲压力的计算.............................................................................................................. 5.2.1冲裁力的计算........................................................................................................... 5.2.2卸料力、顶件力的计算........................................................................................... 5.3模具压力中心的确定.................................................................................................. 5.4模具刃口尺寸的计算.................................................................................................. 5.4.1冲裁间隙分析........................................................................................................... 5.4.2冲模刃口尺寸及公差的计算....................................................................................................... 5.5卸料橡胶的设计.......................................................................................................... 5.5.1卸料板工作行程....................................................................................................... 5.5.2卸料橡胶工作行程................................................................................................... 5.5.3卸料橡胶自由高度.................................................................................................... 5.5.4卸料橡胶的预压缩量............................................................................................... 5.5.5每个橡胶所承受的载荷............................................. 5.5.6卸料橡胶的外径D................................................. 5.5.7较核卸料橡胶自由高度............................................. 5.5.8卸料橡胶安装高度................................................. 6.主要部零件设计...................................................... 6.1工作零件的结构设计................................................. 6.1.1落料凹模......................................................... 6.1.2冲孔凸模......................................................... 6.2卸料部件的设计...................................................... 6.2.1卸料板的设计...................................................... 6.2.2卸料螺钉的选用.................................................... 6.3模架及其他零部件的选用............................................................................................. 7校核模具闭合高度及压力机有关参数..................................... 7.1校核模具闭合高度.................................................... 7. 2冲压设备的选定............................................................................................................ 8.设计并绘制模具总装图、选取标准件.......................................................................... 9.绘制非标准件零件图........................................................................................................ 总结....................................................................................................................................... 致谢....................................................................................................................................... 参考文献............................................................... 附录................................................................... 绪论 模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。 设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。 1冲材件工艺性分析 工件名称：六角垫圈 工件简图：如图1-1所示 生产批量：大批量 材料：45钢 材料厚度：2mm 模具结构形式的确定 正装式复合模和倒装式结构比较： 正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。 倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，所以应用十分广泛。 根据零件分析，制件的精度要求较低，孔边距较大，为提高经济效益和简化模具结构，适宜采用倒装复合模生产。 根据以上分析确定该制件的生产采用倒装式复合模具生产 4模具总体设计 4.1模具类型的选择 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状较简单，但工件产量较大，根据材料厚度，为保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，弹性卸料装置，自然漏料的倒装复合结构方式。 4.2操作与定位方式 4.2.1操作方式 零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，提高经济效益。 4.2.2定位方式 因为导料销和固定挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定挡料销。 4.3卸料、出件方式 4.3.1卸料方式 刚性卸料与弹性卸料的比较： 刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（0.20.5）t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于2mm且模具结构为倒装的场合。 弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.10.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲 工件平直度较高，料厚为2mm相对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。 4.3.2出件方式 因采用倒装复合模生产，故采用下出件为佳。 4.4确定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机，采用纵向送料方式，即由前向后送料。 4.5确定导向方式 方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。 方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。单只能一个方向送料。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱的导向方式，即方案四最佳。 5模具设计计算 5.1排样计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率 5.1.1排样方式的选择 方案一：有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 方案三：无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。 5.1.2计算条料宽度 搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。 搭边值通常由经验确定，表4所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。 根据零件形状，查表4工件之间搭边值a=2.0mm,工件与侧边之间搭边值a1=3mm,条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，小偏差为负值△