下料开始的,经过各种工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件,对于些组合冲压和精度要求较高的冲压件,还需要经过切削焊接或铆接等加工才能完成。
进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件,综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面的因素,合理安排零件生产工序,最优的选用并确定各工艺参数,合理设计模具结构选择加工方法和设备等。
本次设计的是副落料冲孔拉深切边复合模,这次设计是在老师认真耐心的指导下进行的,是在对模具的经济模具的寿命生产周期及生产成本等因素进行了全面的仔细的分析下而进行设计的。
由于初次设计,水平有限,毕业设计中不妥和错误之处在所难免,还请老师同学多提宝贵意见,以便得以修正,以臻完善,则不盛感激。
设计者内容提要这次设计的是次成型的落料冲孔拉深切边复合模。
通过学习了冲压与模具设计等相关专业书之后,我自己自行设计的套集落料冲孔拉深切边的模具。
本次设计的目的不是检验产品是否能够使用,而是掌握如何来设计模具,了解模具设计的关键所在,因为本人是第次设计模具,所以这次论文是基于我的经验和基础和在指导老师以及同学的帮助下完成的,从零件工艺的分析到确定工艺方按,然后到模具设计步骤,最后装配成套模具。
针对凸凹模,复合模的结构特点,采用基于参数化的自动和交互设计相结合的方法对凸凹模进行了设计。
为实现凸凹模结构的系统商品化,适用化奠定了基础。
第章零件工艺分析及确定工艺方案第.节零件工艺分析冲裁的工艺性是从冲压件工艺方面来衡量设计是否合理。
在满足工件零件使用要求的条件下,能够以最经济最简单的方法冲出来就说明工艺性好。
但是工艺性的好坏是相对的,它直接受到工厂的冲压技术和设备等因素的影响。
尺寸公差无特殊要求,所以按级选取,利用普通冲裁方式可达到图样要求。
由于外形简单,形状规则,适宜于冲裁加工。
材料为,热处理.零件的毛坯形式,采用板料,经下料后直接冲裁。
第.节确定工艺方案确定方案就是确定冲压件的加工路线,合理的工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究比较与其经济效果,然后选择合理的工艺方案。
零件属于大批生产,工艺性好。
若采用落料后拉深在再冲孔,则效率太低,而且质量不易保证。
若采用级进模,则难以控制送料步距,而影响冲件的尺寸精度。
在此冲件中,能保证凸凹模的最小壁厚故采用顺装复合模。
复合模主要有以下几个特点.冲件精度较高,不受送料误差影响,内外形相对位置致性好。
.冲件表面较为平整。
.适宜冲裁薄件,也适宜冲裁脆性或软质材料。
.可充分利用短料或边角余料。
.冲模面积较小。
在选择工艺方面还考虑了下面的原素如果先冲孔再拉深,很有可能出现拉深后所冲的孔会因拉深而变形,又考虑到拉深后原板料可能因所受力有所变化而产生边缘变形,出现何叶形状,所以最后加了道工序切边,故此冲裁件采用落料拉深冲孔切边复合模为合理,设计方案为分别对凸模组件和凹模组件进行了定位和固紧。
使装配容易和装配精度容易得到保证。
第.节排样的确定排样的目的与作用冲裁件在板料条料或带料上的布置方法称为排样法,简称排样。
排样的结果表明要画出排样图。
排样是否合理,直接影响到材料的利用率,零件质量生产率模具的结构,与寿命及生产操作方式与安全。
因此,冲压工艺和模具设计中,排样是项极为重要的技术性很强的工作。
按材料的经济利用程度或废料的多少,排样可分为有废料排样与少无废料排样两大类。
排样又可分直排斜排对排对头斜排多排混合排等。
有废料排样有如下几种形式.直排,排样时,应优先选用直排,因为直排的模具最简单。
但对于三角形角尺形等工件,采用直排会造成较大的材料浪费,可考虑选择斜排或对排。
.斜排,斜排将时制模工作量增大。
可达,因此,如果节省材料不超过,用斜排是意义不大的。
.对排,选取对排省料幅度较大。
比直排省料可达。
但需要注意如下问题如果采取送料次冲件的方案,即用单凸模,模具结构与直排时基本相同,模具费也相差不大,但只实用于条料,不能用卷料。
因此在冲完行程后,需要调头冲另行,冲加行时就,条料的钢度很差,给送料造成了困难,有时根本无法送料,操作者普遍不愿意采用这种方案因此,只有在生产量为大的的情况下,且调头冲时能保证有足够的钢度时才考虑采用这种方案。
如果采取次冲两件的方案,既用双凸模,则模具结构复杂了,模具长度增大了,因而模具费用增加了。
可以用通过计算盈亏平衡点,对各方案进行比较,并作出选择。
.多排,采用多排是为了省料,但省料很有限。
混合排,如果将种零件落料后的废料作为另种工件的原材料,当然也可以提高材料的利用效率。
但这种排样对于小型件既不方便又不安全。
而采用混合排是只有两种零件的板厚与材质相同,并在设计人员的细心安排之下才有可能实现。
第章工艺与设计计算第.节模具的设计与加工模具是在平台上设计的,采用三维参数建模技术,利用该软件的装配动能进行干涉和间隙检查,及时的发现设计中的错误并进行修正。
这样大大提高了数控加工的效率。
缩短了生产周期。
确定毛坯直经,因,所以得.修边余量的确定因工件的高和工件的相对高度.都不大,拉深后工件口部较齐而修边量不大。
但考虑到下面的原因拉深后原板料可能因所受力有所变化,受力不匀恒而产生边缘变形,出现何叶形状,致使工件不平整而不合格,所以最后加了道工序切边,我们通过增加点落料的长度,在拉深后把毛坯边缘切掉部分而成。
拉深系数和拉深次数的确定毛坯的相对厚度.查表得第次拉深系数为取.该零件的总拉深系数.可知道该零件可次拉深,其拉深系数为.查表第.节冲裁力的设计根据式落料时冲裁力.冲孔时冲裁力.拉深时拉深力由表查表,所以.拉深时压边力查表第.和对拉深过程的影响凸模圆角半径与凹模圆角半径值对拉深时允许的变形程度有较大的影响,而且凸模半径的值影响超过了凹模半径值。
因为挡料板饱满区后,区对拉深过程的影响就很小了,而区却影响拉深的全过程。
被拉入凹模板料不断流经区,不仅受到磨察阻力,而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力,而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力。
如果值过小,将使筒壁处承受应力的峰值增大,即必须取较大拉深系数。
第.和的合理值当时,随值的增大,允许的值可减小,但减小不大。
而当时,随值的减小,而值将迅速增大。
因此凹模圆角半径的合理值应当不小于,为板料厚度。
从降低筒壁处的拉应力来考虑,越大越好,但也不能太大,方面当时再继续增大值对提高变形程度没有多大意义另方面去过大的的拉深系数板料将过早地失去压边,有可能出现拉深后期起皱。
如果将压边圈对应区制成圆弧形,可避免因过大造成拉深后期起皱,并可提高变形程度。
第.和值的确定除前面所述凸模圆角半径和凹模圆角半径的合理值外,还应当考虑材料种类板料厚度变形程度及拉深次数等因数的影响。
和值除影响拉深的变形程度,还影响拉深工件的质量。
或值应尽可能取工件要求的圆角半径值。
如果工件图上所标注的圆角半径小于或的合理值,拉深模的和仍然须取合理值,待拉深后在用整形方法使圆角半径达到图样要求。
查表凹模圆角半径取所以压.总的冲裁力为推件力推落料卸料力落查表.,又因为此工件为了弹压卸料顺出件,所以此冲裁件的总压力为总冲推卸冲压设备的选择压力机的吨位应当等于冲裁时的总力即,且该模具的总压力.闭合高度根据所需的总压力来看,必须用开式双柱压力机,该压力机的主要技术要求规格为最大冲压力滑块行程连杆调节量最大装模高度模柄孔尺寸工作台尺寸因此根据冲压力合闭高度,工作台尺寸等数据选定该设备是合适的。
压力中心的确定模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机的滑块中心线重合,以使平稳工作,减少导向磨损,提高模具及压力机的寿命。
由于落料拉深冲孔的凸模或凸凹模都有是旋转且同心,所以中心就是该旋转体的同心。
第.节冲裁模的主要零部件的结构设计各主要零部件尺寸的确定冲孔凸模为了保证凸模能够正常工作,设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三个原则精确定位凸模安装到固定板上以后,在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位,否则将造成冲裁间隙不均匀,降低模具寿命,严重时造成啃模。
防止拔出回程时,卸料力对凸模产生拉深作用。
凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出。
防止转动冲孔凸模各尺寸的计算工件孔尺寸如图所示查表凸模的制造公差为.查表查表,.根据表,则弹压卸料方式的凸模长度计算.式中凸模固定板厚度弹压卸料板厚度预压状态下卸料橡皮为自由状态下橡皮的厚度,公式中的.为凸模端面缩进卸料板的距离。
则凸模强度的校核凸模强度校核包括纵向弯曲能力两方面的内容。
凸模抗压能力校核凸模能正常工作,其最小截面承受的压力必须小于凸模材料允许的压应力式中凸模最小截面的压应力冲裁力凸模最小直径凸模最小截面积板料厚度板料抗剪强度凸模材料许用应力凸模纵向抗弯曲能力的校核冲裁时凸模纵向抗弯曲能力杆件轴向的压力的欧拉公式进行计算。
凸模无导向时,相当于端固定,另端自由的杠杆,由欧拉公式可解得凸模不发生失稳弯曲的最大长度为式中凸模弹性的弹性模量,般模具钢可取.凸模最小截面惯性矩弯曲安全系数冲裁力对于圆形凸模,取代入值,由上式可得原形凸模无导向时最大允许长度为。
下凸凹模设计如图所示凸凹模的厚度取此凸凹模是起冲孔落料凹模和拉深作用.所以冲孔凹模尺寸查表.查表.查表.根据表则第拉深凸模查表.查表.查表.则,该凸凹模的材料为第上凸凹模设计如图所示凸凹模起落料凸模和凹模拉深的作用落料凸模查表.查表.查表.查表根据表.第拉深凹模查表.查表.根据表.根据单面间隙查表.则.凹模圆角半径取落料凹模设计查表.查表.查表.查表则凸模固定板凸模固定板厚度,取为此凸模固定板的材料为钢如图所示第.节切边模的设计为了使工件平整,无荷叶状花边,第次落料尺寸比毛坯长,切边模就是要把这部分切掉.凹模的设计尺寸如图所示第.节上垫板的采用与尺寸是否采用垫板,以承压面较小的凸模进行计算,冲孔圆孔的凸模阴沉压面的尺寸。
如图所示按式,其承压应力为由表可得铸铁模为因为所以必须采用垫板,垫板厚度取压边圈采用压边圈与不采用压边圈装置的条件,而采用压边装置的目的是为了防止变形区板料在拉深过程中起皱。
当板料相对厚度.较大时,变形程度较小时,可不采用压边装置,而.,所以要采用压边装置。
前面已校核过,该拉深过程中可用压边圈,在拉深凸模上必须用顶件装置,该装置在拉深时能同时起到压边圈的作用。
本装置类型是采用橡胶垫。
,对于钢板模座,的为卸料螺钉直径的公称尺寸固定板厚度预压后弹性元件的高度导向零件的设计导向零件可保证模具冲压时,上下模精度的位置关系,用两个后侧导柱或导套导向,导柱安装在下模座,导套安装在上模座上,分别采用过盈配合,用滑动导柱导套型导柱导套的材料为,并淬火。
如图所示模柄的选用采用凸缘式模柄,以便在上模座开出较大的空间,容纳推件装置或打
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(图纸)
冲孔模.dwg
(图纸)
导向零件.dwg
(图纸)
导柱.dwg
(其他)
钢座活性套的冲压复合模设计说明书【落料-冲孔-拉深-切边复合模】.doc
(其他)
工件图.gif
(图纸)
零件毛坯图.dwg
(图纸)
模扳.dwg
(图纸)
模柄.dwg
(图纸)
切边模装配图.dwg
(图纸)
上垫板.dwg
(图纸)
上模固定板.dwg
(图纸)
凸凹模.dwg
(图纸)
凸模固定板.dwg
(图纸)
装配图.dwg










