汽车垫片模具设计
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车门垫片冲裁模课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解车门垫片冲裁模的基本原理和结构组成,掌握模具设计的基本流程。
2. 学生能掌握相关工程图纸上尺寸、形位公差的标注方法,了解模具材料的选择原则。
3. 学生能了解冲压设备的工作原理及其在模具设计中的应用。
技能目标:1. 学生能运用CAD软件完成车门垫片冲裁模的设计,并正确标注工程图纸。
2. 学生能运用CAM软件对模具进行加工编程,掌握模具加工的基本方法。
3. 学生能通过实际操作,掌握冲裁模的组装、调试和故障排除方法。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对模具设计和制造工作的兴趣,提高职业认同感和敬业精神。
2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养团队精神和集体荣誉感。
3. 学生通过解决实际问题,增强创新意识和动手能力,培养勇于挑战、持续改进的精神。
本课程结合模具设计与制造的相关知识,针对高二年级学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和工程意识。
通过本课程的学习,使学生能够掌握模具设计的基本方法,具备一定的工程实践能力,为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 车门垫片冲裁模基本原理及结构:讲解模具的工作原理、分类及结构组成,使学生了解冲裁模在实际生产中的应用。
教学内容关联教材章节:第三章 模具设计与制造基础2. 模具设计基本流程:介绍模具设计的基本步骤,包括需求分析、方案设计、详细设计、模具制造及试模等环节。
教学内容关联教材章节:第四章 模具设计流程与实例3. 工程图纸绘制与标注:教授工程图纸上尺寸、形位公差的标注方法,以及模具材料的选择原则。
教学内容关联教材章节:第五章 工程图学基础4. 冲压设备与模具设计:讲解冲压设备的工作原理、分类及在模具设计中的应用。
教学内容关联教材章节:第六章 冲压设备与模具设计5. CAD/CAM软件应用:使学生掌握CAD软件进行模具设计,以及CAM软件进行加工编程的方法。
教学内容关联教材章节:第七章 计算机辅助设计与制造6. 模具加工、组装与调试:介绍模具加工工艺、组装方法及调试技巧,使学生具备实际操作能力。
垫片冲压工艺与复合模具设计垫片冲压工艺与复合模具设计是制造业中的重要环节,对于提高产品质量和生产效率具有关键作用。
本文将详细介绍垫片冲压工艺和复合模具设计的原理、应用及其相互关系,以期为相关领域的从业者提供有益的参考。
垫片冲压工艺是指利用冲压设备将金属板料加工成一定形状和尺寸的垫片的工艺过程。
根据冲压工艺的不同,垫片可分为拉伸垫片和冲孔垫片两种。
垫片冲压工艺的原理主要是通过模具的凸模和凹模之间的压力作用,使金属板料发生塑性变形并获得所需形状和尺寸。
垫片冲压工艺的参数选择对于产品质量的影响至关重要,如冲压力、模具间隙、板料厚度等。
复合模具设计是一种将多种模具结构组合在一起,以完成多种加工步骤的模具设计方法。
相较于传统模具设计,复合模具设计可大幅提高生产效率,降低生产成本,减少废品率。
复合模具设计的原理是将多种模具结构根据加工需要组合在一起,如冲孔、拉伸、整形等。
设计过程中需考虑模具的材料、结构、冷却系统等因素,以确保模具的寿命和产品品质。
应用实例:以汽车刹车片为例,介绍垫片冲压工艺与复合模具设计的实际应用。
汽车刹车片是汽车安全的关键部件,其质量直接影响到汽车的安全性能。
在生产刹车片的过程中,垫片冲压工艺和复合模具设计得到了广泛应用。
利用垫片冲压工艺将钢板加工成一定形状和尺寸的垫片,然后通过复合模具设计将垫片和刹车片的其他部分组合在一起。
在模具设计和生产过程中,还需考虑模具的耐磨性、抗疲劳性等多种因素,以确保模具的寿命和产品品质。
总结:垫片冲压工艺和复合模具设计在制造业中发挥着重要作用,对于提高产品质量和生产效率具有关键作用。
垫片冲压工艺主要涉及到冲压设备的选择、模具间隙的调整、板料厚度的控制等参数,而复合模具设计则需将多种模具结构有机组合在一起,考虑模具材料、结构、冷却系统等因素。
在实践应用中,垫片冲压工艺和复合模具设计的选择和应用需根据产品实际需求进行具体决策,以确保生产出高质量的产品。
展望未来,随着制造业的不断发展,垫片冲压工艺和复合模具设计也将持续改进和创新。
垫片模具设计标准要求是什么
垫片模具设计标准要求包括以下几个方面。
1. 材料选择:垫片模具一般采用耐磨性好、热稳定性强的金属材料,如硬质合金、工具钢等。
选择合适的材料可以确保模具的使用寿命和性能。
2. 尺寸和公差要求:垫片模具的尺寸和公差要符合相关产品的要求。
在设计过程中,需要根据产品的尺寸、形状和用途等因素进行合理的尺寸设计,并保证公差范围内的精度要求。
3. 结构设计:垫片模具的结构设计应简洁、合理,易于加工和使用。
模具的开放方式和撞击方向等因素应考虑到材料的破坏性和安全性。
4. 寿命要求:垫片模具在使用过程中需要经受高温、高压等恶劣条件,因此应具备较长的使用寿命。
设计时需要选择耐磨、耐腐蚀的材料,并考虑到模具的使用频率、维护保养等因素。
5. 加工工艺要求:垫片模具的加工工艺应合理,选用适当的加工方法和设备,保证模具的精度和表面质量。
同时,还需考虑到加工难度、加工成本和加工周期等因素。
6. 模具标准件的选用:垫片模具中常使用一些标准件,如导柱、导套、吸塞等。
在设计时要选择合适的标准件,并合理配置,以便于加工和维护。
7. 维护保养要求:垫片模具在使用过程中需要定期进行维护和保养,以保证其正常运行和延长使用寿命。
设计时需要考虑到模具的易维护性,如易拆卸、易更换等。
总之,垫片模具设计标准要求包括材料选择、尺寸和公差要求、结构设计、寿命要求、加工工艺要求、模具标准件的选用和维护保养要求等方面,以确保模具的质量和性能。
新乡职业技术学院毕业设计题目名称:垫片冲压模具学生姓名:学号专业:模具设计与制造指导教师:填写时间:摘要本文分析了垫片的成型工艺特点,其中包括利用对工件的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力的计算、模具设计的难点,确定了级进模的排样方案和模具的总体结构。
该级进模有冲孔、落料、等工位。
详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造,以及压力机的选择。
阐述了模具的工作过程、以及凸模和凹模的装配间隙,并制定典型的零件加工工艺。
关键词: 垫片,级进模,模具设计目录内容摘要 (1)一、绪论 (5)1 课题背景及意义 (5)2 本课题及相关领域的国内外发展现状 (5)2.1 国内模具的现状 (5)2.2 国内模具的发展趋势 (6)2.3 国外模具的现状和发展趋势 (6)3 垫片级进冲压模具设计与制造方面3.1 垫片级进冲压模具设计的设计思路 (6)二、级进冲压模具设计 (7)1 冲裁件工艺性分析 (7)1.1 产品的结构、形状、精度 (7)1.1.1 零件结构 (7)1.1.2 尺寸精度 (7)1.2 模具结构的确定 (7)1.3 工艺方案的制定和选择 (7)2 工艺与计算 (8)2.1 排样方案分析 (9)2.1.1 条料宽度 (9)2.1.2 步距 (9)2.1.3 材料利用率 (9)2.2 计算冲压力与初选压力机 (10)2.2.1 冲裁力 (10)2.2.2 卸料力 (10)2.2.3 总冲压力 (10)2.2.4 压力机选用 (11)2.3 计算凸凹模刃口尺寸及公差 (11)32.3.1尺寸计算的原则 (11)2.3.2尺寸计算(凸、凹模) (13)3 模具的总体设计 (15)3.1模具类型的选择 (15)3.2 卸料方式的选择 (15)3.3 送料形式 (15)3.4 定位零件 (15)4 模架类型及精度 (15)4.1 模架 (15)4.2 精度 (15)5 模具零件的设计 (16)5.1 工作零件的设计 (16)5.2导向零件的设计 (16)5.3 模架的设计 (17)5.4 其他零部件设计 (18)6 模具零件加工工艺过程 (20)6.1 凹模加工工艺过程 (21)6.2 落料凸模加工工艺过程 (22)6.3 冲孔凸模加工工艺过程 (22)6.4 凸模固定板加工工艺过程 (23)7 模具图纸绘制 (24)7.1 模具装配图的设计绘制 (25)参考文献 (26)设计总结 (27)致谢一、绪论1课题背景及意义冲压利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。
垫片“级进模”冲压课程设计免费提供CAD图纸下载,且包含一份《中国模具设计大典》电子版资料冲裁件零件图图a零件要求:等级IT11,厚度为2mm,材料为Q235。
一、冲裁件工艺性分析:---------------------------------------参考书籍《冲压工艺与模具设计》-------------------------------------●冲裁件工件形状对称;●冲裁件无尖角;●凹槽满足B≥1.5t(t为料厚);●孔间距按必要值a=(1.5~1)t算的a=2~3mm,满足孔距要求。
二、冲压工艺性方案确定:--------------------------------------参考书籍《冲压工艺与模具设计》-------------------------------------●单工序模●复合模●级进模考虑到各自工艺特点以及冲裁件特性,“T型孔”采用异型凸模冲出,中间5.5直径的圆采用标准圆凸模冲出即可,然后再落料,考虑到冲裁件为圆形,所以不能用“挡料销”来定距,故采用侧刃定距,考虑到侧刃定距的精确性,故配合“导正销”使用,这样的思路很明显采用“级进模”最为恰当。
三、工艺计算:●排样设计查阅《冲压工艺与模具设计》表3-3 最小搭边值,可以确定a1=2mm,a=2.5mm,进距S=32mm。
然后采用“纵排”,计算得到材料利用率为32.8%。
然后再计算料宽,要记住,之前说过采用侧刃定距,故计算的料宽的计算公式应该是:B−∆0= (L+2a′+nb)−∆0这条公式在《冲压工艺与模具设计》也可以找到的。
计算得到料宽37.8,上偏差为0,下偏0。
差为-0.5即37.8−0.5●排样图略●冲裁件工艺力与压力中心由于在拿到零件时候,就可以初步选定采用“级进模”进行冲压,模架可以采用滑动式对角导柱模架,且采用凸模的推力讲废品或零件从凹模去除,故在计算冲裁力时候需要计算的力分别为:总冲裁力、卸料力和推件力,此处不用顶件力。
目录一冷冲压工艺分析 (1)1.1 零件工艺性分析 (1)1.2 结构分析 (1)1.3精度分析 (1)二确定工艺方案 (2)三确定毛坯画出排样图 (3)3.1 排样与材料利用率 (3)3.2 固定板排样与材料利用率 (4)四确定模具类型 (7)4.1 凹模设计主要内容 (7)4.2 凹模型孔侧壁形状的确定 (7)4.3 凹模外形与装配结构 (8)4.4 凹模外形的确定 (9)五主要零件图和总装图 (10)5.1 凸凹模 (10)5.2 凹模 (11)5.3 下垫块 (12)5.4 卸料板 (13)5.5 导套 (14)5.6 总装图 (15)六模具工作部分尺寸计算 (18)7.1 计算冲裁力公式 (20)7.2 计算相关卸料力、推件力和顶件力公式 (20)7.3 固定板冲压力的计算 (21)7.4 压力机的选择 (22)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)一 冷冲压工艺分析1.1 零件工艺性分析1.零件:固定板2.材料:08钢3.批量:大批量4.料厚:2.0mm1.2 结构分析零件结构容易对称,方便冲裁加工。
零件冲压两个圆孔,孔尺寸为10mm ,符合冲裁最小孔径min d =10mm≥mm 0.20.1=t 的要求,此外,通过冲裁的最小孔边距min l =5mm≥mm 0.35.1=t 要求,所以,该零件结构满足于冲裁要求。
1.3精度分析工件上有4个尺寸未标注公差要求,从公差表查得其公差要求均属于IT13,普通冲裁可以达到零件的精度要求。
二确定工艺方案落料冲孔零件,加工方案可以使用如下:方案一:先落料,后冲孔。
采用两套单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产。
方案一模具结构固然简单,但是需两道工序、两副模具,生产效率比较低,零件的精度差,不适用于生产批量较大的情况下。
方案二需1副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证,而且生产效率很高。
垫片模具设计说明书与案例1. 引言本文档旨在提供关于垫片模具的设计说明书及相关案例分析。
垫片模具是工业领域中常用的一种模具,用于生产各种尺寸和形状的垫片。
设计一个高质量的垫片模具对于提高生产效率和保证产品质量非常重要。
在本文档中,我们将介绍垫片模具的设计原理和步骤,并通过一个实际案例进行详细说明。
2. 垫片模具设计原理垫片模具的设计主要涉及以下几个方面:2.1 垫片材料选择垫片通常采用橡胶、塑料或金属等材料制造。
根据具体应用场景的需求,选择合适的材料至关重要。
例如,在高温环境下,应选择耐高温的材料,而在耐腐蚀的场景下,应选择耐腐蚀的材料。
2.2 垫片形状设计垫片可以有不同的形状,如圆形、方形、椭圆形等。
根据产品的实际需要和设计要求,确定垫片的形状。
同时,还需考虑垫片与相邻零件的匹配度和密封性。
2.3 模具结构设计垫片模具的结构设计直接影响到模具的使用寿命和生产效率。
关键要素包括模具的尺寸、开槽位置、卡簧设计等。
通过合理的设计,可以提高模具的稳定性和可靠性。
3. 垫片模具设计步骤3.1 模具设计需求分析在进行垫片模具的设计之前,首先需要进行需求分析。
明确设计的目标与要求,以及使用场景和性能要求。
3.2 模具设计参数确定根据垫片的材料、尺寸和形状等要求,确定模具的设计参数。
包括模具的外形尺寸、开槽位置、卡簧设计等。
3.3 模具结构设计根据需求和参数,进行模具的结构设计。
优化模具的布局和结构,提高垫片的生产效率和产品质量。
3.4 模具制造和调试根据设计图纸和工艺要求,进行模具的制造和调试。
确保模具的质量和使用性能符合设计要求。
4.1 案例背景我们现在以一个汽车发动机垫片模具的设计案例来进行分析。
汽车发动机垫片的主要材料是金属,形状为椭圆形。
4.2.1 模具需求分析根据汽车发动机垫片的使用要求,确定模具需要具备高温和高压的耐受能力,以及良好的密封性能。
4.2.2 模具参数确定根据垫片的尺寸和形状要求,确定模具的外形尺寸和开槽位置。
毕业论文-垫片冲压模具设计垫片冲压模具是制造垫片零件的重要工具,在汽车、电子、机械等行业应用广泛。
设计一款适合垫片冲压的模具需要考虑到材料、结构、工艺等多个方面,下面就这些方面进行详细的介绍。
一、材料选择垫片冲压模具的材料选择首先要考虑到模具的寿命和使用寿命,需要具有高强度、高硬度、高耐磨性等特点。
模具常采用的材料有合金工具钢、高速钢和硬质合金等,其中合金工具钢是应用最广泛的一种。
二、结构设计1.模具布局设计:模具布局的一般形式有平板式、板式、架子式和空心柱式。
平板式最为简单,板式最为常见,架子式适用于大型冲压,空心柱式适用于较小型号的模具。
在垫片冲压模具设计中常用的是平板式和板式。
2.上下模构造:上下模构造有下料式和未下料式。
下料式是在工件完成冲压后,由人工或机器将工件从模具中取出。
未下料式是将工件通过使用顶出机构或顶针来自动顶出,减轻操作工人的劳动强度。
3.导向和定位:导向和定位是模具中非常重要的一部分,它直接关系到工件成型精度及模具的寿命。
导向方式一般有滑动导向与针式导向两种,定位方式主要有心轴定位与浮动定位两种。
三、工艺设计冲压工艺流程是垫片冲压模具设计的基础,其具体步骤包括材料选择、裁剪、压边、冲孔等。
材料选择需要根据实际应用情况来选择,裁剪需要考虑到模具的准确度及设备的可操作性,压边需要设置不同形状的模具,在冲孔时需要确定合适的孔径和孔距,从而保证冲出来的垫片符合要求。
四、模具维修模具的维修可以延长模具的使用寿命,其主要工作包括模具清洗、磨损修复、破损修复等。
模具清洗是延长模具使用寿命的一项基础工作,每次使用后需要将模具清洗干净。
磨损修复可以采用加料复磨、补焊修补、砂轮磨削等方式,破损修复可以采用补焊、更换零部件等方式进行修复。
五、总结综上所述,垫片冲压模具设计需要考虑多个方面,例如材料选择、结构设计、工艺设计和模具维修等。
只有科学合理地设计和制造冲压模具,才能提高工作效率、降低成本和提高产品质量。
设计要求:设计该零件的冲裁模冲压件图如下图所示冲压技术要求:1.材料:H622.材料厚度:4mm3.生产批量:中批量4.未注公差:按IT14级确定.2 .零件的工艺性分析.2.1 零件的工艺性分析 该零件材料为H62(黄铜)结构简单,形状对称,凹模宽度B=12≥1.2t(t 为材料厚度) ,冲孔时有尺寸为φ6.52.00+ >φ5.215.00+ 根据课本 P86页知冲孔时,因受凸模强度的限制,孔的尺寸不应太小.冲孔的最小尺寸取决于材料性能,凸模的强度和模具结构等.根据表3-3可查得圆形孔最小值得d=0.9t=0.9X4=3.6mm<φ5.215.00+所以满足工艺性要求.冲裁件孔与孔之间:孔与边缘之间的距离受模具的强度和冲裁件质量的制约,其值不应过小,一般要求C ≥(1~1.5)t,C ′>(1.5~2)t 所以由冲件图可知C 1=12-5.2/2-6.5/2=6.15>1X4=4, C 2=88.9-21-29.4-31.5-2-2.5=2.5<1X4=4, C ′=18/2-6=3<1.5X4=6.由以上可知孔与孔之间距离C 1满足工艺性要求, C 2至少增加1.5才能满足工艺性要求,而孔到边缘的距离至少增加3才能满足工艺性要求,因此必须在总长88.9加上1.5,即总长为90.4才能满足工艺性要求,总宽18加上3X2,即总宽为24才能满足工艺性要求.由以上分析可得,冲件的长改为90.4 ,宽改为24 才能满足工艺性要求,如图2—1所示,如果征得有关同意,我们才能继续做下一步的设计.图2-1 工件图2.2 冲裁件的精度与粗糙度冲裁件的经济公差等级不高于IT14级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,由表3-5可得落料公差,冲孔公差分别为0.40,0.08.而冲件落料公差,最高精度冲孔公差分别为0.5,0.15由表3-6得孔中心距公差±0.15而冲件孔中心距最高精度公差为±0.25,因此可用于一般精度的冲裁,普通冲裁可以达到要求. 由于冲裁件没有断面粗糙度的要求,我们不必考虑.2.3冲裁件的材料由表1-3可得,H62(黄铜),抗剪强度τ=255Mpa,断后伸长率35%,此材料具有良好的塑性级较高的弹性,冲裁性较好,可以冲裁加工.2.4确定工艺方案.该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于中批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;若采用复合冲,可以得出冲件的精度和平直度较好,生产率较高,但因零件的孔边距太小,模具强度不能保证;用用级进模冲裁时,生产率高,操作方便,通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题,根据以上分析,该零件采用级进冲裁工艺方案.3.冲压模具总体结构设计3.1模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模.3.2 操作与定位方式零件中批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸较大,厚度较高,保证孔的精度及较好的定位,宜采用导料板导向,导正销导正,为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。
JIU JIANG UNIVERSITY课程设计题目“垫片”零件冲压工艺及模具设计院系机械与材料工程学院专业模具设计与制造姓名XXX年级XXX指导教师XXX2014年5月目录前言 (1)第一章概论 (2)1.1 冲压的概念和其加工特点 (3)1.1.1 冲压的概念 (3)1.1.2 冲压技术的加工特点 (3)1.2 冲压技术和模具工业的重要地位 (4)1.3 冲压工序的分类 (5)1.4 冲压模具技术的发展前景 (5)第二章冲裁件的工艺设计 (6)2.1 冲裁件的工艺性分析 (6)2.1.1 结构工艺性分析 (6)2.1.2 尺寸精度和粗糙度分析 (7)2.1.3 冲裁件材料分析 (7)2.1.4 生产批量分析 (8)2.2 工艺方案的确定 (8)2.3 冲裁件的排样与搭边值的确定 (8)2.3.1 排样方式的确定 (8)2.3.2 搭边值与条料宽度的确定 (9)2.3.3 材料利用率的计算 (11)2.4 冲裁力和压力中心的计算 (11)2.4.1 冲裁力的计算 (11)2.4.2 卸料力、推件力的计算 (11)2.4.3 冲模压力中心的确定 (13)2.5 压力机的选用 (13)2.5.1 压力机的分类 (13)2.5.2 压力机类型的选择 (13)第三章冲裁模结构设计 (14)3.1 冲模分类及其特点 (14)3.1.1 冲裁模的分类 (14)3.1.2 冲裁模的特点分析 (14)3.2 冲裁模具的选择 (15)3.3 冲模零部件分类及功能 (15)3.4 凸、凹模刃口尺寸的计算 (16)3.4.1 凸、凹模刃口尺寸计算的依据和计算原则 (17)3.4.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法 (18)3.5 冲模主要零部件结构设计 (21)3.5.1 工作零件 (21)3.5.2 定位零件 (24)3.5.3 卸料、推件零件 (25)3.5.4 模架及其零件 (25)3.5.5 其他支撑零件 (26)3.5.6 弹性元件(橡胶)的选用与计算 (26)结束语 (27)参考文献 (29)谢辞 (29)5/15/2014编前言冷冲压工艺应用范围十分广泛,具有效率高、精度高、质量稳定、材料利用率高、操作简易、适合批量生产及实现制造自动化;在国民经济的各个部门中,几乎都有冲压加工产品。
前言模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业,其发展之快,模具需求量之多,是前所未有的,今天,在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工,模具已成为国民经济的基础工业,已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。
现代工业产品的品种和生产效益的提高,在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。
为了更进一步加强我们的设计能力,巩固所学的专业知识,在毕业之际,特安排了此次的毕业设计。
毕业设计也是我们在学完基础理论课,技术基础课和专业课的基础上,所设置的一个重要的实践性教学环节。
本次设计的目的:一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识,进行一次冷冲压模设计的实际训练,从而提高我们的独立工作能力。
二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识,以致能融会贯通,进一步了解从模具设计到模具制造的整个工艺流程。
三、掌握模具设计的基本技能,如计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等。
在这次设计过程中我得到了罗老师的悉心指导和同学们的热情帮助,在此表示衷心的感谢!由于本人设计水平有限,经验不足,设计过程中错误难免,敬请老师批评、指正,不胜感激。
学生:梁斌2005年6月08日毕业设计课题与要求1.设计课题产品名称:汽车垫片材料:黄铜用途:汽车配件产量:大批量生产此冲压件的厚度为0.5mm,生产精度要求不高,可用公差等级为IT14级。
工序一:冲孔,落料2.设计任务书与要求①.设计说明书一份。
②.零件图数份,装配图一张。
第1章整体零件的工艺性分析与方案第1.1节.冲压件的工艺性分析零件尺寸公差无特殊要求,按IT14级选取,利用冲孔.落料.翻边的方式可达到图件要求。
第1.2节.确定工艺方案因该工件属大批量生产,根据零件的生产批量,尺寸精度和材料种类与厚度,选择模具的导向方式与精度,定距方式及卸料方式等,决定采用倒装复合模,这样,对冲裁件的质量才更有保障。
复合模有如下特点:1)冲件精度较高,不受送料误差影响,内外形相对位置一致性好。
2)冲件表面较为平整。
3)适宜冲薄件,也适宜冲脆性或软质材料。
4)可充分利用短料或边角余料。
5)冲模面积较小。
故此冲件采用落料拉深冲孔复合模比较合理。
第二章冲孔.落料复合模具设计与计算第2.1节.根据零件的形状,故可采取冲孔.落料.复合模具。
第2.2节.排样和搭边冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法,简称为排样。
排样是否合理,直接影响到材料的利用率,零件质量,生产率,模具结构与寿命等。
因此,在冲压工艺中和模具设计中,排样是一项极为重要的技术性很强的工作。
(1)根据工件的形状,排样采用直排形式,利用活动挡料销控制送料步距。
查《模具实用技术设计综合手册》表1—1—15最小工艺搭边值,工件间距a1=1.44mm,沿边距a=1.8mm。
(2)送料方式采用手动送料送料步距S:S=14.3+a1=15.8mm条料[宽度] B:B=[D+2(a1+△)+C1]0 -△其中△为滚剪板机下料公差,查《模具实用技术设计综合手册》得△=0.08mm式中:B----条料的宽度;D----工件横向最大尺寸。
a1----横搭边。
△----条料宽度公差,见表2-11---表2-12(采用滚剪机下料.)C1为条料与导料板的单面间隙见表2-13,查《冷冲压模具设计指导》得C1=0.1mm故B=[25.6+2(1.44+0.08)+0.1]0-0.08=28.740-0.08(3)材料利用率的计算一段条料能冲出的工件的重量与这段条料重量之比的百分数称为材料利用率。
材料利用率F——冲裁轮廓的总长度T——板料厚度σ——板料的抗拉强度L为拉深件截面周长T=0.5mm σ=294 MpaL=2×2×π×2.5+2×4.08+2×(πd-1/6πd)=8.16+60.7+31.4=100.26mm冲孔力F=0.5×196×100.26 = 14938.22 N 所以,弹压卸料逆出件时的总冲压力F O F O = F+F Q1+F Q3式中F ---冲裁力;按上式计算; F Q1 ---卸料力,按式(2-7)计算; F Q3--- 顶件力,按式(2-9)计算;所以,F O = F+FK 1+FK 3=(1+ K 1+ K 3)F =(1+0.05+0.05)×14938.22=16432N K 1—凹模材料修正系数; K 1取1.3 K 3为凹模刃口周边修正系数;K 3取1 (2)压力中心的计算模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机滑块的中心线重合,以使平稳工作,减少导向磨损,提高模具及压力机的寿命。
因为工件是规则矩形,故其压力中心也就是工件的几何中心。
其中心相对坐标为 :X 0= 0 Y 0= 0(3)计算各主要零件的尺寸 ① 凹模凹模厚度H :查模具实用技术设计综合手册得H = K 1 ×K 3 0.1F = 1.3×0.1×16432 = 15.34 mm 凹模取16mm凹模壁厚:根据工件尺寸,C 值由表2-17选取C=20—25 mm凹模的有效面积为l ×b=25.6×11.6 mm凹模壁厚尺寸L ×B=(25.6+2×20)×(11.6×2×20)=65.6×51.6 mm由于凹模板毛胚需要外购,应将计算的凹模外形尺寸按模具国家标准中凹模板的系列尺寸进行修正,取较大规格的尺寸。
即:L ×B=80×63mm ;H=12—22mm (GB2858.1—81) 所以凹模长L=80 mm凹模宽B=63mmL × B ×H =80 × 63 × 15.34取尺寸为80mm×63mm×16mm,采用整体式的凹模结构。
②固定板的选择此模具采用一个凸凹模固定板,其中落料凹模与翻边凸模直接用销钉与螺钉固定在下模座上,装配关系见装配图。
其结构和尺寸见零件图。
凸模固定板的外形与尺寸与凹模相同,厚度H1=0.8H =0.8 × 16 =12 取14mm③垫板在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板,可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击压力而出现凹陷,致使凸模松动。
垫板一般取6~~10mm,所以取H2=6mm。
在垫板上穿连接螺钉,卸料螺钉和定位销处要钻通孔,其直径应比相应件的直径增大0.5mm~~1mm。
④卸料橡皮的自由高度根据工件材料厚度为t=0.5mm。
拉深时,凸凹模进入凹模深度1mm,考虑模具维修刃磨量为0.8mm,再考虑开始时,卸料板高出凸凹模1mm,则总的工作行程:H= 4mm,工作决定选用硬度为邵氏70—80A的橡皮,其自由高度H=4/(30%-10%)=20mm聚氨酯橡胶橡皮的预压缩量H压缩=10%×20=2mm所以模具中安装橡皮的高度为20-2=18mm⑤卸料板下模卸料板厚度:H0=10mm其开孔大小查《模具实用技术设计综合手册》表达式1—1—61,得卸料孔每侧与凸凹模保持间隙0.1mm。
第2.4节.计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸。
(1)冲孔凸模(2个)。
工件孔尺寸Φ3,工件尺寸公差等级IT14级,磨损系数X=0.5。
根据《冲压工艺与模具设计》式2-34凸模刃口尺寸dp=(d+XΔ)-△/ 4查GB1800-79得标准公差数值Δ=0.30 mmdp=(3+0.50×0.30)0-0.075=3.150-0.075。
凸模长度尺寸的确定:弹压卸料方式的凸模长度L=h1+h4+h5-0.2式中:h1—凸模固定板厚度;h4—弹压卸料板厚度;h5—等于(0.9-0.85)H,其中为自由状态下橡皮厚度。
0.2为凸模端面缩金卸料板的距离。
凸模采用标准A型圆凸模形式,其详细结构尺寸见零件图。
杳《模具实用技术设计综合手册》表1-1-29可得凸凹模双边间隙值为0.09 mm。
冲孔凸凹模的刃口尺寸按冲孔凸模实际尺寸配作,保证单边间隙为0.045 mm。
(2)凸凹模的刃口尺寸与工件一致。
凸凹模的刃口尺寸按凸凹模实际刃口尺寸配作,保证单边拉深间隙为0.45 mm.第2.5节.按结构图计算闭合高度。
H模=25+8+14+14+16+10+14+6+30 = 137 mm结构图如下:第2.6节.标准模架的选择㈠标准模架标准模架是指列入模具国家标准的模架。
①准模架是模具标准化件中商品化程度最高的有各种型号与规格可供选购。
②售的标准模加均由专业厂成批制造,质量有保障,价格便宜。
③虽然每个模具都有单件生产的,但是模架却可以批量生产。
④标准模架严格按冷冲模模架技术条件GB2854—81制造与验收。
根据凹模的周界尺寸:80mm×63 mm×16 mm,选择模架类型为中间滑动导柱圆形模架,查《模具实用技术设计综合手册》表1-1-18。
可确定模架的相关尺寸如下:上模座306mm × 170 mm × 25mm下模座306 mm × 170 mm × 30mm导柱φ22mm × 125 mm φ25 mm×125mm导套Φ22 mm × 35 mm ×Φ35 mmΦ 25 mm×35mm×Φ38 mm最小闭合高度130mm最大闭合高度150mm第2.7节.模柄的类型及选择模柄的设计①模柄的类型已经选择中小型模具一般采用模柄将上模与压力机滑块连接,设计时选择模柄的类型要考虑模具结构的特点和使用要求,模柄工作段的直径应与所选择的压力机的滑块孔的直径相一致。
1:旋入式模柄通过螺纹与上模座连接,上端两行面供扳手旋紧用。
2:压入式模柄固定段与上模座孔采用H7/m6过度配合,并加骑缝销防止转动。
3:凸缘模柄在上模座加工出容纳模柄大多数为大凸缘的沉孔,与凸缘为 H7/m6配合,并用了3个或4个六角螺钉进行紧固4:浮动模柄凹球面模柄与凸球面垫块联接,装入压力机后,允许模柄与模柄轴心线之间的偏离,可减少滑块误差对模具导向精度的影响。
5:通用模柄6:槽型模柄根据此副模具的特点和使用要求,采用压入式模柄,模柄为标准件,因此不需加工,只需按尺寸进行购买即可得到。
查《冷冲压模具设计指导》表(2-37)选取A型凸缘模柄,具体尺寸如下:¢70mmX60mm第2.8节.模具各零件详细尺寸的设计该模具是采用手工送料倒装拉深、冲孔、切边的复合模。
冲孔凸模、凸凹模用固定板紧固,凹模用螺钉与圆柱销固定,送料靠活动挡料销保证送料步距,下模卸料板采用弹性卸料,上模采用刚性卸料。