模具制造综合训练

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辽宁工程技术大学

模具设计与制造综合训练

报告书

班 级: 加工11-2班

姓 名: 李胜凯

学 号: 1107070208

完成日期: 2015/1/25

模具设计与制造综合训练任务书

一、主要内容和基本要求

1.任选一个冲裁件或塑料件,分析其模具成型工艺,计算模具工作部分尺寸。(有精力的同学,可以选一个工作零件进行有限元受力分析)

2. 画出模具草图。草图要求能够清楚表达出模具的主要工作部件,并结合草图对其工作过程进行说明。(有精力的同学,可以画出三维装配图或爆炸图)

3.说明模具主要零件的材料型号及其选择方法。

4.说明你所选择的模具材料中的一种,写出其热处理工艺及热处理后达到的主要力学性能。

5.写出你设计的模具的主要零件(一至二个,如塑料模具的型腔,冲裁模具的凹模版,凸模固定板等)的加工制造方法,编写其数控加工程序代码(数控车、铣、电火花加工等)。

6.写出模具的装配工艺。

二、上交材料

综合训练报告,要求内容包括上述具体实践内容,严禁相互抄袭。

三、指导教师评语

结合该生在训练过程中的表现及训练报告质量,评定该生成绩

为 。

指导教师

工件名称:互锁板

工件简图:如下图

生产批量:大批量

材料:20钢

材料厚度:3.6±0.09

工件图

一.模具成型工艺分析:

1.1冲压件工艺性分析

该零件形状简单、上下对称,是由圆弧和直线组成的。零件中已标的尺寸公差如上图所示,图中尺寸中的未注尺寸公差,无特殊要求,属于自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查公差表,其精度在冲压加工范围内,故可以用冲压加工。

1.2冲压工艺方案的确定

该工件包括落料 冲孔 两个基本工序,可有以下三种工艺方案:

方案一:先落料,后冲孔。采用单工序模生产。

方案二:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。

2

方案三:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。

方案一模具结构简单,但需要两道工序两套模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产要求。

方案二只需一套模具,工作精度及生产效率都比较高,但制造难度大,并且冲压成品件留在模具上,清理模具上的物料影响冲压速度,操作不方便。

方案三也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,设计简单,由于工件精度要求不高,完全能满足工件技术要求。

所以经过比较,采用方案三最为合适。

1.3主要设计计算

1.3.1排样方式的确定以及计算

设计级进模,先要设计条料排样图。工件图外形可视为一近似矩形,考虑操作方便并为了保证零件精度,采用直排有废料排样。查表得搭边的参考值为a=3.5mm,侧边取搭边值2.31amm,调料宽度B=158mm,步距S=29.2mm,一个步距的材料利用率为61.6%。

排样图如下所示:

3

1.3.2模具工作部分尺寸计算

在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点,工作零件的形状相对简单,适宜采用线切割机床分别加工冲孔凸模,凹模,凸模固定板,卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装配简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。

工作零件刃口尺寸的计算

a. 冲孔R4mm凸、凹模刃口尺寸的计算

以凸模为基准来配作凹模,因为凸模磨损后刃口尺寸变小。冲孔凸模计算:

长度方向 002.0002.00minT215.16)43.05.016()(dTxd

mm

宽度方向 002.0002.00minT18.8)36.05.08()(dTxd

凹模计算:

长度方向 02.000.0200minA16.755)0.54215.61()(dAZdTmm

宽度方向 02.000.0200minA8.72)0.5418.8()(dAZdTmm

2)b. 冲孔φ13.35mm凸、凹模刃口尺寸的计算

以凸模为基准来配作凹模,因为凸模磨损后刃口尺寸变小。则冲孔凸模计算:

002.0002.00minT565.13)43.05.035.13()(dTxdmm

凹模计算:

02.000.0200minA14.105)0.5413.565()(dAZdTmm

3)c. 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算

长度方向 00.03-00.03-0minT26.150)0.54150.8()(DTZDAmm

宽度方向 00.02-00.02-0minT2.25)0.5474.52()(DTZDAmm

4

长度方向 04.000.0400maxA150.8)2.025.0151()(DAxDmm

宽度方向 025.000.02500maxA25.74)52.05.026()(DAxDmm

二模具装配草图如下:

其工作过程:板料从左向右送进,在第一个工位上冲出R4孔,在送进过程中每一个工位上冲出不同型孔,其主视图上序号16、17为冲孔凸模,18为落料凸模,22、23为冲孔凹模,24为落料凹模,凸凹模共同形成冲孔落料件。条料

5

在送进过程依靠25导料板送进,通过卸料板8进行卸料。

三.模具主要零件的材料型号及其选择方法:

上下模座HT250 挡料销、定位销45

导柱、导套20

上、下垫板45

弯曲凸、凹模及镶块T8A

固定板、卸料板45

导料板45

选择方法:查参考文献《冲压模具设计与制造》直接得到

四. 45钢的热处理工艺及性能:

4.1热处理:

正火:采用箱式电炉,规范:850-870℃,保温1-2h,出炉空冷。

调质:加热到A3+(30-50)℃后在10﹪左右的盐水溶液中淬冷,然后进行高温回火,加热温度一般为560-600℃

低温回火:低温回火温度一般为150-200℃,然后空冷。

4.2热处理后所能达到的力学性能:

45钢热处理后抗拉强度不小于600MPA,屈服强度不小于355MPA,伸长率不小于17﹪收缩率不小于40﹪。

五.导料板的加工方法及程序

如下图所示是导料板的一半,导料板厚10mm,其截面尺寸如下图。由于该截面简单,所以采用电火花线切割加工机

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其加工的程序代码:B210000 B0 B210000 Gx L1

B0 B56000 B56000 Gy L2

B210000 B0 B210000 Gx L3

B0 B56000 B56000 Gy L4

六.模具的装配工艺

根据装配要点,选凹模作为装配基准件,先装上模,再装下模,并调整间隙,试冲,返修。具体的情况见下表所示。

序号 工序 工艺说明

1 凹凸模预装 1)装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度,形状。

2)将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。不适合的应重新修磨或更换。

2 凸模装配 以凹模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中,并牢固。

3 装配上模 1)在上模座上划中心线,按中心线预装凹模、垫板、凸模固定板

2)在上模座上,用已经加工好的凹模分别确定其螺孔位置,并分别钻孔、攻丝

3)将上模座、垫板、凸模固定板、凹模装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉

4 装配下模 1)在凹模中放入0.12mm的纸片,然后将凸凹模与固定板组合装入凹模,将上模翻转

2)预装下模,划出与凸凹模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔

3)用螺钉将固定板组合、垫板、下模座连接在一起,但不要拧紧

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4)将卸料板套装在已装入固定板的凸凹模上,装上橡胶和卸料螺钉,并调节橡胶的预压缩量,使卸料板高出凸凹模下端约1~2mm

5)复查凸凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉

6)切纸检查,合适后打入销钉

5 试冲与调整 装机试冲,并根据试冲结果作相应调整