1、I本科毕业论文(20届)止动片冲裁模具设计摘要【摘要】止动片是机械设备上的止动零件,能够有效地解决各零件之间的定位问题。目前,在工业生产中普遍采用模具成形工艺方法,以提高产品的生产力和质量。此零件结果简单、尺寸小、精度要求较低,在大批量生产时,采用冲裁生产可以有效地保证冲压产品尺寸精度,使产品质量稳定。且在生产过程中不需要加热,具有生产效率高、质量好、成本低并且节约能源和原材料等一系列优点。本文介绍了止动片冲裁模具设计的具体过程,包括工件的工艺性分析、冲压工艺方案的确定以及工艺计算、模具工作零件计算、模具结构设计等。通过对零件的方案选择、拍样设计、压力计算和刃口计算,得出凹凸模等主要零件的尺寸
2、精度要求,依照国标选取合适的凹凸模及其它零件。再根据各部分的尺寸精度要求,编制主要零件的加工工艺,并绘制出整个模具的装配图和部分零件图。本设计由于零件需要采用的是正装式复合模,卸料采用弹性卸料装置;出件采用推件装置;送料采用导料销和挡料销的定位方式。【关键词】止动片;冲压;模具。IIIABSTRACT【ABSTRACT】STOPPERFILMISAMOVINGPARTSONMACHINERY,WHICHCANEFFECTIVELYSOLVETHEPROBLEMOFTHEPOSITIONINGBETWEENTHEPARTSATPRESENT,WIDELYUSEDININDUSTRIALPRODU
3、CTIONMETHODOFDIEFORMINGTECHNOLOGYTOIMPROVEPRODUCTIVITYANDPRODUCTQUALITYTHERESULTSOFTHISPARTISSIMPLE,SMALLSIZE,LOWPRECISION,INMASSPRODUCTION,THEUSEOFSTAMPINGPRODUCTIONSTAMPINGPRODUCTSCANEFFECTIVELYENSUREDIMENSIONALACCURACY,PRODUCTQUALITYANDSTABILITYANDINTHEPRODUCTIONPROCESSDOESNOTREQUIREHEATING,WITHH
4、IGHEFFICIENCY,GOODQUALITY,LOWCOSTANDSAVINGENERGYANDRAWMATERIALSANDASERIESOFADVANTAGESTHISARTICLEDESCRIBESTHEDESIGNOFTHESTOPPERPIECEPUNCHINGDIESPECIFICPROCESS,INCLUDINGANALYSISOFTHEPROCESSTHEWORKPIECE,STAMPINGPROCESSTODETERMINETHEPROGRAM,PROCESSCALCULATION,MOLDPARTSANDTHEDIESTRUCTUREDESIGNCALCULATION
5、SBYCHOICINGTHEPARTOFTHEPROGRAM,THEDESIGNOFNESTING,THECALCULATIONOFEDGEANDPRESSURETOREACHTHECONCLUSIONABOUTPRECISIONTHESIZEOFTHEMAINPARTS,FOREXAMPLETHEBUMPDIE,INACCORDANCEWITHTHENATIONALSTANDARDSELECTTHEAPPROPRIATEBUMPDIEANDOTHERPARTSACCORDINGTOTHESIZEOFPRECISIONPARTS,IDROWUPTHEPROCESSINGTECHNOLOGYOF
6、THEMAINPARTANDMAPOUTTHEWHOLEPARTOFTHEMOLDASSEMBLYANDPARTDRAWINGSSTOPACTIONFILMDIEDESIGN,SELECTIONOFCOMPOSITEMOLDISINVERTED,DISCHARGEELASTICUNLOADINGEQUIPMENT;THEPARTSAREPUSHEDPIECESOFEQUIPMENT;FEEDMATERIALBYGUIDEPINPOSITIONINGPINANDGAUGEMODE【KEYWORDS】STOPPERFILM;STAMPING;DIE目录摘要IIABSTRACTIII目录IV1绪论1
7、2引言321冲裁模具322止动片介绍33止动片的设计431止动片设计要求432止动片工艺分析433方案及模具结构类型534排样设计535压力计算7351冲压力7352卸料力7353推件力7354模具总压力836压力中心的确定837模具工作部分尺寸计算9371模具材料的确定9372模具零件热处理10373刃口尺寸计算10374落料凹模板尺寸确定11375凸凹模尺寸确定12376冲孔凸模尺寸确定12377凸凹模强度校核1238冲床选用1339其他模具零件结构尺寸144装配图1541装配的闭合高度1542装配图简图165工艺制作1651冲压工艺规程1752主要模具加工工艺过程19521落料凹模加工工
8、艺过程19522冲孔凸模加工工艺过程20523凹凸模加工工艺过程216总结22参考文献22致谢错误未定义书签。11绪论11止动片冲裁模具设计的国内外研究现状模具是大批量生产同形产品的工具,是工业生产中的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。随着中国工业的飞速发展,模具行业也显得越来越重要。现代模具工业有“不衰亡工业”之称,世界模具市场总体也供不应求。模具是大批生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺装备。模具可保证冲压产品的尺寸精度,使产品质量稳定,且在加工过程中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料,且在生产中不需要加热,具有生产效率高、质量
9、好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其他加工方法所不能比拟的。冲压工艺是靠压力机和模具对板材、带材、管材、和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。冲压是高效的生产方式,采用复合模,其实是多工位的级进模,可在一台压力机上完成多道冲压工序,实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产,生产效率极高。学者刘振奇,刘腾芸12通过对冲裁模中凹凸模间隙的研究得出,间隙对冲裁力有较明显的影响,对卸料力的影响更为显著。间隙小时,落料尺寸小于凹模,冲出的孔大于凹模。间隙增大,模具的寿命有明显的增加。当间隙适中时,零件的断面部分分光面和毛面两部分
10、,并带有塌角和毛刺。学者曹建刚,刑淑清13通过对普通冲裁过程中应力状态变化的研究得出冲裁间隙越大,完全力矩也越大,冲压件的不平衡度也就越大。要先出不平衡的方法有减小冲裁间隙、加顶件板、压料板或采用其他冲压工艺。从而得出凸凹模的间隙变化,使得板料在冲裁过程中的应力状态发生变化,从而直接影响到冲压件的表面质量。学者李春泉14在设计主要起定位防转作用的止动件零件时,指出,止动件零件形状简单、尺寸精度要求不高,原来一直使用三副单工序模具加工,容易造成通用V形机构弯形,形状不对称,两边摩擦力不均匀,材料滑移较大,很难保证尺寸要求。故应改进为级进模加工,成形后切断为两件,这样整副模具受力均匀,既能保证产品
11、质量,又能提高模具寿命,提高生产效率。学者石其年15在对冲裁模具的使用寿命研究中指出,影响模具寿命的因素主要与模具结构形状、模具材料性能、设计思路和工艺方案、制造加工技术水平、热处理技术与质量、使用与维护以生产系统管理水平等。其中冲裁模凸模和凹模之间的间隙大小及其均匀止动片冲裁模具设计性是影响模具使用寿命的关键因素之一。根基实际情况,有两种合理间隙可供选择,第一种为保证产品特殊的质量要求,适当降低模具寿命而采用小间隙;第二种是保证模具最高寿命,选择力和功耗较小的间隙。12课题研究的内容与意义本文介绍了止动片冲裁模具设计的具体过程,包括工件的工艺性分析、冲压工艺方案的确定以及工艺计算、模具工作零
12、件计算、模具结构设计等。通过对零件的方案选择、拍样设计、压力计算和刃口计算,得出凹凸模等主要零件的尺寸精度要求,依照国标选取合适的凹凸模及其它零件。再根据各部分的尺寸精度要求,编制主要零件的加工工艺,并绘制出整个模具的装配图和部分零件图。止动片是机械设备上的止动零件,能有效地解决各零件之间的定位问题。目前,工业生产中普遍采用模具成形工艺方法,以提高产品的生产力和质量。此零件结构简单、尺寸小、精度要求较低,在大批量生产时,采用冲裁生产可以保证冲压产品尺寸精度,使产品质量稳定。且在生产过程中不需要加热,具有生产效率高、质量好、成本低且节约能源和原材料等一系列优点。32引言21冲裁模具冲裁是利用冲模
13、使部分材料或工序件与另一部分材料、工序件、或废料分离的一种冲压工序。冲裁是剪切、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称。从板料上分离出所需形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓线产生剪切变形并分离。冲裁在冲压生产中所占的比例最大。在冲裁过程中,除剪切轮廓线附近的金属外,板料本身并不产生塑性变形,所以由平板冲裁加工的零件仍然是一平面形状。冲裁可分为剪切、落料、冲孔、切断、切口和剖切等。剪切是将大平板剪切成条料。落料是沿一条封闭的分离线将所需的部分从板料上分离出来。切边是切去拉深件的飞边。冲孔是在板料上冲出孔、槽和百页窗等。冲裁
14、除作为备料外,常用于直接加工垫圈、自行车链轮、仪表齿轮、凸轮、拨叉、仪表面板,以及电机、电器上的硅钢片、集成电路中的插接件等。冲裁模的上、下模刃口的错开量称为间隙。间隙对剪切变形、破坏过程、冲裁件的质量、冲模寿命有影响。冲裁间隙受板料的性能、板料厚度、冲裁方式和冲模结构等多种因素影响,一般单边间隙取板厚的1015。冲裁模具按工序组合程度可分为简单冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。在本次止动片的设计中,主要用到连续冲裁模,连续冲裁模是按一定的先后程序,在冲床的滑块的一次行程中,在模具的不同位置上,完成冲孔、落料两个工序的冲裁模,又称级进模。连续模,可以加工形状复杂的工件,适合加工形状较小的工件,加
15、工精度达IT1014级。加工中,工序间自动送料,自动排除工件,生产效率高,且操作人员手不进入冲模工作区,较为安全。连续模的冲模制造简单,加工成本较低。22止动片介绍止动片是机械设备上的止动零件,能有效地解决各零件之间的定位问题。目前,工业生产中普遍采用模具成形工艺方法,以提高产品的生产力和质量。此零件结构简单、尺寸小、精度要求较低,在大批量生产时,采用冲裁生产可以保证冲压产品尺寸精度,使产品质量稳定。且在生产过程中不需要加热,具有生产效率高、质量好、成本低且节约能源和原材料等一系列优点。止动片冲裁模具设计3止动片的设计31止动片设计要求本次所设计的模具的零件图如图1零件名称止动件生产批量大批量
16、材料A3材料厚度2MM图1止动件示意图32止动片工艺分析止动片是机械设备上的止动零件,能有效地解决各零件之间的定位问题。目前,工业中普遍采用模具成形的工艺方法,以提高产品的质量。有图得知材料该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能零件结构该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁尺寸精度零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按工T14级确定工件尺寸的公差孔边距12MM的公差为012,属11级精度查公差表可得各尺寸公差为零件外形7010MM240550MMR30050MM零件内形10400MM孔中心距403030MM结论此零件适合普通冲裁的加工方法533方案及模具结
17、构类型生产中使用的冲裁模的种类有很多,按完成工序数和工序的组合形式可将冲裁模分为单工序模、复合模和连续模三种。压力机一次冲裁过程只能完成一个冲裁工序的模具叫做单工序模。压力机一次冲裁过程在模具的同一部位上同时完成数道冲裁工序的模具叫做复合模。压力机一次冲裁过程在模具的不同部位上同时完成数道冲裁工序的模具叫做连续模。零件包括落料、冲孔这两个基本工序,可以采用以下三种方案(1)先落料,再冲孔,采用单工序模生产。(2)落料冲孔复合冲压,采用复合模生产。(3)冲孔落料连续冲压,采用级进模生产。方案模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求由于零
18、件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸120110MM二有公差要求,为了更好地保方案只需要一套模具,冲压件的形位精度和尺寸易于保证,且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。、方案也只需要一套模具,生产效率也很高,但零件的冲压精度较复合模的低。欲保证冲压件的形位精度,通过以上三种方案的分析比较,对该见冲压生产以采用放案为佳。由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸120120MM有公差要求,为了更好地保证尺寸精度,适合用复合冲裁方式进行生产。所以比较上面三个方案,应采
19、用第二个方案,即复合模生产。由于正装复合模冲出的工件表面平整,精度较高,所以复合模结构采用正装复合模结构,卸料采用卸料板弹性卸料方式,出件采用推件装置,定位采用圆柱定位销定位。34排样设计排样是指冲裁件在条料、带料或者板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值是降低成本、保证工件质量及延长模具寿命的有效措施。排样的方式有很多种,如直排、斜排、直对排和混合排等排样方式,由止动片的图得,此冲裁件适用采用直排。排样时工件以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿条料的止动片冲裁模具设计定位误差来保证冲出合格的工件;保持条料有一定的刚度,方便送料。在选择搭边值的大小与下列因素有关(
20、1)材料的力学性能。硬材料的搭边可以小一点,软材料的搭边要大一点(2)工件的形状与尺寸。工件的尺寸大或者有半径较小的圆角凸起时,搭边值要取大一些。(3)材料厚度。材料厚度大的搭边值也要大一些(4)手工送料、有侧压装置的模具,搭边值可以小一些搭边是废料,从节省材料出发,搭边值应越小越好。但过小的搭边值容易挤进凹模,增加刃口磨损,降低模具寿命,并且也影响冲裁件的剪切表面质量。查1表320,确定搭边值两工件间的搭边A22M工件边缘搭边A125M步距为H322M条料宽度HD2A1702X2575排样图如图2所示一个步距内的材料利用率按裁单件材料的利用率按下式计算,即100/BHNA式中A冲裁面积包括内
21、形结构废料;N一个冲距内冲冲裁件数目;B条料宽度;H步距。图2排样图7B702416802MMC3143030738/36005230SIN36930COS369147202MMABC1680147201827202MM18272075322100757查板材标准,宜选900MM1000MM的钢板,每张钢板可剪裁为12张条料75L000MM,每张条料可冲378个工件,则总为总NAL/BH100900100021827378100767,即每张板料的材料利用率为767。35压力计算351冲压力落料力F总F113LT1319161235017437KN式中F1落料力(N);L工件外轮廓周长,L24
22、7024175386117519161MMT材料厚度;材料的搞剪强度(MPA),查得2350MPA。其中按非退火A3钢板计算冲孔力F冲F113LT1323141023505715KN其中D为冲孔直径,10314为两个孔圆周长之和。352卸料力F卸K卸F落式中K卸卸料力因数,其值由2表215查得K卸0055。则卸料力F卸0055191611054KN353推件力推件力计算按2式211F推NK推F冲止动片冲裁模具设计式中K推推件力因数,其值由2表215查得推005;N卡在凹内的工件数。其中取凹模深度H6MM,因为工件厚度T2MM,所以KH/T6/23个,又因为要冲2个孔,所以N2K6个推件力则为F
23、推6005557151886KN354模具总压力F总F落F卸F压1743757151054188626092KN36压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损,减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心,的按下述原则确定(1)对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。(2)工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。(3)形状复杂的零件,多孔冲模,级进模的压力中心可用解析法
24、求出冲模压力中心。如图3所表示由于工件X方向对称,故压力中心X035MM其中1L24MMY112MM2L60MMY20MM3L24MMY312MM4L175MMY424MM5L3861MMY5RSINA/A2238MM其中R30,A5L/R3861/301287,876543218877665544332211YLLLLLLLLYLYLYLYLYLYLYLYL9图3A为弧度,转换度数为360(1287/628)738L6175MMY624MML7314MMY712MML8314MMY812MM计算时,忽略边缘4R2圆角。故Y1241MM由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为(35,1241)。3
25、7模具工作部分尺寸计算371模具材料的确定制造冲裁模具的材料有钢材、硬质合金、高分子材料等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部分材料的种类有碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢、硬质合金等等。考虑到模具结构并要保证模具寿命,此次模具设计材料选用工具钢(T8A)和碳素结构钢(45号钢)。45号钢属于中碳钢,是比较优质碳素结构用钢,硬度不高容易切削加工,模具中常用来做模板、导柱等,但一定要经过热处理,多在正火、调质状态下使用。T8A是碳素工具钢,淬火回火后可以有比较高的硬度和耐磨性,可以用止动片冲裁模具设计形状简单的模子和冲头。由以上分析,上下垫板选用T8A,凹凸模固定板、空心
26、垫板、卸料板选用45号钢。372模具零件热处理模具热处理是模具制造工程中的关键工艺之一,直接关系到模具的制造精度、力学性能、使用寿命和制造成本等,是保证模具质量和使用寿命的重要环节。模具在实际生产使用中表明,在模具的全部失效中,由于热处理不当而引起的失效概率最高。模具钢的热处理工艺是指模具钢在加热、冷却过程中,根据组织的转变规律制定的具体热处理、保温以及冷却的工艺参数。模具钢的常规热处理包括退货、正火、淬火和回火。凹模和凸模是在强压、连续使用以及有很大冲击的情况下工作的,并伴有温度的升高,工作条件非常恶劣。所以,对凹、凸模的材料要求有好的耐磨性、耐冲性、淬透性和切削性,硬度要大,热处理变形要小
27、,故热处理工艺为淬火工艺淬火温度在780820C,油冷,硬度在HRC61以上。回火工艺回火温度在150200C,空冷,硬度HRC5962。回火温度在200300C有回火脆性存在,应该避免在此温度范围内回火。冲模一般零件选45号钢,热处理工艺为淬火工艺淬火温度在800850C,水冷,硬度在HRC45以上。回火工艺回火温度在500600C,空冷,硬度HRC4850373刃口尺寸计算作落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制冲孔部分明中孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。对于孔10的凸凹模的制造公差由2表212查得凹0025MM,凸00
28、20MM由于凹凸ZMAXZMIN,故采用凸模与凹模配合加工方法。落料时,因外形轮廓较复杂,故模具按配合加工的方法制造,其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下落料部分以落料凹模为基准计算,凹模磨损后,刃口部分尺寸都增大,因此均属于A类尺寸。零件图中落料部分的尺寸偏差如下7010MM240550MMR30050MM查4表212可知凸模和凹模最小间隙为ZMIN022MM凸模和凹模最大间隙为ZMAX026MM查4表217得因数X为当050时,X0511当050时,X075按4表2184/0MAXXAA025004/100956910507070DMM14004/55007323550502424DMM1250
29、04/500752950503030DMM落料部分相应的凸模尺寸按凹模尺寸配制,保证其双面间隙为022MM026MM在冲孔模具工作部分刃口中,冲10MM孔时,凸模外形为圆孔,故模具采用凸、凹模分开加工的方法制造,以冲孔凸模为基准计算,其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下对于孔10的凸凹模的制造公差由2表212查得凹0025MM,凸0020MM由于凹凸ZMAXZMIN,故采用凸模与凹模配合加工方法。因数由2表213查得,X05则D凸XDS040501000250MM21000250MMD凹按凸模尺寸配制,其双面间隙为004006MM计算孔心距两圆孔之间的位置公差为06MM查4表217得因数X为X05查
30、1表346知125050MINLLD故L40030506012506400075MM374落料凹模板尺寸确定凹模厚度HKB15MMHO2870196MM凹模边壁厚C152H152196294392MM实取C40MM凹模板边长LB2C70240150MM查标准JB/T一7643194凹模板宽B125MM故确定凹模板外形为16012520MM,将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取16012516MM止动片冲裁模具设计375凸凹模尺寸确定凸凹模长度LHLH2H316101642MM其中H1凸凹模固定板厚度H2弹性卸料板厚度H3增加长度包括凸模进入凹棋深度,弹性元件安装高度等凸凹模内外刃口间壁厚校核
31、根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7MM,据强度要求查1表296知,该壁厚为49MM即可,故该凸凹模侧壁强度足够376冲孔凸模尺寸确定凸模长度L凸H1H2H314101642MM其中HL凸模固定板厚H2卸料板厚H3凹模板厚凸模板强度效核该凸模长径比为L/D42/104210凸模强度校核该凸模不属于细长杆,强度足够377凸凹模强度校核(1)落料时凸凹模强度校核1)凹模的强度校核凹模的强度校核主要是校核它的厚度H。凹模在冲裁力的作用下会产生弯曲,如果凹模厚度不够,就会产生比较大的弯曲变形甚至断裂。凹模强度计算近似公式见1表224ABABHF/1/322式中F冲裁力,N;许用弯曲应力,MPA,对
32、于淬火硬度要求HRC62的T8等,取300500MPAH凹模厚度,MM,取H20MMBA下模座长方孔的尺寸,MM40402故满足要求2)凸模板强度效核凸模工作时受到交变载荷的作用,冲裁时会受到轴向压缩作用,卸料时会受到轴向拉伸作用。由于冲裁时凸模刃口端面承受的轴向的压力远远大于卸料时受到的拉力,当用小凸模冲裁较厚或较硬的材料时,会有可能因受到的压应力超过模具材料的许用压应力而损坏。13凸模正常工作条件是它的刃口端面承受的轴向压力不应超过模具材料的许用压应力即式中C凸模刃口端面所承受的压应力,MPA;F作用在凸模端面的总冲压力,NS凸模刃口端面的面积,MM2C模具钢的许用压应力,MPA;普通冲裁
33、情况下模具钢的许用压应力,当淬火硬度为HRC5862时,可取C100160MPA。C1134C故满足条件。(2)冲孔时凸凹模强度校核1)凹模的强度校核与上面一样,凹模的强度校核也主要是校核它的厚度H。凹模的强度计算近似公式见1表2240223/2151DDHF式中F冲裁力,N许用弯曲应力,MPA,对于淬火硬度要求HRC62的T8等,取300500MPA;H凹模厚度,MM,取20MM;D凹模直径,MM;0D下模座孔的直径,MM。24562)凸模的强度校核也与上面一样,凸模的正常工作条件是它的刃口端面承受的轴向压应力不应超过模具材料的许用压应力即CF/SCC7106C故满足条件3)凸模板强度和刚度
34、校核该凸模长径比为L/D42/104210凸模强度校核该凸模不属于细长杆,强度足够38冲床选用冲压设备的选择依据1所选压力机的公称压力必须大于总冲压力,即F压F总止动片冲裁模具设计2压力机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度,因此对于冲裁,弯曲等模具,其行程不于过大,以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉深模,压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上,以保证毛坯的放进和成行零件的取出。3所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。4压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,
35、并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时,对工作台的受里条件也是不利的。根据总冲压力F总26092KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,J2340开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下公称压力400KN滑块行程100MM行程次数80次分根据总冲压力F总26092KN,模具闭合高度,冲床工作、台面尺寸等,并结合现有设备,选用J2340开式双分最大闭合高度250MM连杆调节长度100MM工作台尺寸(前后左右)630MM420MM39其他模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点凹模板尺寸并查标准JB/T7643194,确定其它模具模板尺
36、寸列于下表序号名称长宽厚(MM)材料数量1上垫板1601258T8A12凸模固定板1601251545钢13空心垫板1601251645钢14卸料板1601251045钢15凸凹模固定板1601252045钢16下垫板1601258T8A1154装配图41装配的闭合高度模具的闭合高度H是指滑块在下点也就是模具在最低位置时候,上模座表面与下模座表面之间的距离。模具的闭合高度必须和压力机的封闭高度相适应。压力机的封闭高度是指滑块在下止点的位置,滑块的下端面到压力机工作台的上表面之间的距离。压力机的调节螺杆可以上下调节,当连杆最短的时候,此距离为压力机的最大封闭高度MAXH;当连杆调至最长时,此距离
37、是压力机的最小封闭高度MINH。为了让模具正常工作,模具的闭合高度H应该介于压力机最短封闭高度MAXH与最小封闭高度MINH之间,就是满足如下条件MINH10MMHMAXH5MM式中5MM和10MM为装配时的安全余量。通过前面的计算,确定各模具的高度尺寸如下上模座H125MM下模座H230MM上垫板H38MM凸模固定板H415MM空心垫板H516MM卸料板H610MM凹凸模固定板H720MM下垫板H88MM橡胶层H914MM将以上数据相加得到模具闭合高度为162MMMINH150MM,MAXH250MM,故满足需要条件。止动片冲裁模具设计42装配图简图上图显示的模具装配图的主视图,采用的是顺装
38、复合冲裁模,凹模24装在下模。条料由装在凹模24上的固定导料销12和固定挡料销14进行导料和挡料。弹压卸料板13上要钻让位孔。冲裁后箍在凹凸模10上的条料由卸料板13卸下。由顶板15和顶杆22组成的顶件装置,将冲入凹模24内的工件逆向顶出。由推杆8、打板2和打料杆1组成的打料装置,在回程将冲入凹凸模10的冲孔废料排除。凹模24下面加凹模垫板17,成为分体结构,比整体凹模容易加工。175工艺制作51冲压工艺规程车间产品型别工艺规程零件名称止动件零件号(连封面共页)(另附对照页)工艺室主任车间主任主管工艺员总工艺师版次年月日批准车间工作程序型别材料毛料种类零件名称零件号第页A3板料止动件共5页工序
39、号工序名称工作地页次设备名称设备类别工作等级工时定额附注1切料剪床2冲裁开式双柱可倾冲床J23633去毛刺4检验游标卡尺等更改单号编号签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任止动片冲裁模具设计车间检验图表型别零件名称零件号工序号第页止动件4共5页材料硬度A3项目号检验内容检验工具1各主要尺寸游标卡尺更改单号编号签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任1952主要模具加工工艺过程521落料凹模加工工艺过程材料GR12硬度6064HRC序号工序号工序内容1备料锻件(退火状态)165130182粗铣铣六面到尺寸1603125317,注意两大平面与相邻邻侧面用标准角尺测量达基本垂直3平面磨磨光两大
40、平面厚度达166,并磨两相邻侧面达四面垂直。垂直度002/1004钳划线划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸钻孔钻螺纹底孔,销钉底孔,凹模洞口穿线孔铰孔铰销钉孔到要求攻丝攻螺纹丝到要求5热处理淬火使硬度达6064HRC6平面磨磨光两大平面,使厚度达1637线切割割凹模洞口,并留001002研余量8钳研磨洞口内壁侧面达08UM配推件块到要求9钳用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后,凹模与上模座配作销钉孔10平磨磨凹模板上平面厚度达要求11钳总装配止动片冲裁模具设计522冲孔凸模加工工艺过程材料T1OA硬度5660HRC序号工序名称工序内容1备料锻件(退火状态)15552热处理退火,硬度达1802
41、20H3车一端面,打顶尖孔。车外圆至12;掉头车另一端面,长度至尺寸50;打孔尖孔。双顶尖顶,车外圆尺寸114004,106004至要求,车尺寸50250至要求4检验检验5热处理淬火,硬度至5660HRC。6磨削磨削外圆尺寸110250,1020250至要求7线切削切除工作端面顶尖孔,长度尺寸至4210要求8磨削磨削端面至RA08UM9检验10钳工装配(钳修并装配,保证)21523凹凸模加工工艺过程材料GR12硬度6064HRC序号工序名称工序内容1备料锻件(退火状态)7540552粗铣铣六面见光3平磨磨高度两平面到尺寸514钳划线在长度方一侧线切割夹位6后,分中划凸模轮廓线并划两凹模洞口中线
42、钻孔按凹模洞口中心钻线切割穿丝孔锪扩凹模落料沉孔到要求,钻螺纹底孔并攻丝到要求5热处理淬火硬度达6064HRC6平磨磨高度到5047线切割割凸模及两凹模,并单边留001002研磨余量8钳研配研凸凹模并配入凸模固定板研各侧壁到08UM9平磨磨高度到要求10钳总装配止动片冲裁模具设计6总结随着现代工业技术的进一步发展以及模具产业的飞速进步,对于大规模生产零件中如何节约成本、提高效率、保证精度使质量稳定有较高的要求。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料,切在生产中不需要加热,具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其他加工方法所不能比拟的
43、。本文中以零件止动片为例,此零件具体设计了该零件的冲裁模具设计过程,结构简单、尺寸小、精度要求较低,在大批量生产时,采用冲裁生产可以保证冲压产品尺寸精度,使产品质量稳定。参考文献231冲模设计手册编写组模具设计手册M北京机械工业出版社,19992模具实用技术丛书编委会冲模设计应用实例M北京机械工业出版社,19993王芳冷冲模具指导书M北京机械工业出版社,19984王以真实用扬器技术手册M北京国防工业出版社,20035王新华,袁联富冲模结构图册M北京机械工业出版社,20036廖念钉,古莹奄等互换性与技术测量M北京中国计量出版社,20017陈锦昌,刘就女等计算机工程制图M广州华南理工大学出版社,1
44、9998刘鸿文材料力学M北京高等教育出版社,19999王焕庭,李茅华、徐善国工机械工程材料M大连大连理工大学出版社,200210党根茂,骆志斌等模具设计与制造M西安西安电子科技大学出版社,200111黄毅宏,李明辉模具制造工艺M北京机械工业出版社,199912刘振奇,刘腾芸冲裁模具结果设计的要点简介J科技信息,2010,535836013曹建刚,刑淑清冲裁模具设计中的应力分析J包头钢铁学院学报,1998,17323824014李春泉止动件冲压工艺的改进J模具工业,2001,5232515石其年提高冲裁模具使用寿命的途径与分析J模具,2006,5636616ONCORA,KNAMIKIWEARPERFORMANCEASSESSMENTOFALTERNATIVESTAMPINGDIEMATERIALSUTILIZINGANOVELTESTSYSTEMJWEAR,2009,2671123112917MFIRATCOMPUTERAIDEDANALYSISANDDESIGNOFSHEETMETALFORMINGPROCESSESPARTIIISTAMPINGDIEFACEDESIGNJMATERIALSDESIGN,2007,2813111320