端盖冲压模具设计
XX 职业技术学院
毕业设计
题目 端盖冲压模具设计
系 别 机电工程系 年级专业 13模具设计与制造2 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 专业负责人 xxx 答辩日期 2015年 6月6日
摘 要
随着中国工业不断地发展,模具行业也显得越来越重要。本论文便是设计加工端盖的模具。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了方案,最后确定采用落料、拉深复合模。对模具的排样做出了合理的布置,使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力,包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等,并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了装的形式,计算出了落料、拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定。列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。由于拉深的深度较大,对压力机的电机也进行了功率校核并提出了,能使拉深顺利完成。最后对模具的一个主要零件导套进行了简单的加工工艺路线的制定。本设计对于采用单动压力机进行拉深具有一定的参考作用。
关键词:毕业论文;模具设计;复合模;
Abstract
With the continuous development of Chinese industry, the mold industry has become increasingly important. This paper is designed to cover the mold machining. First of machined parts were analyzed process and structure the process. By calculating the rough size and drawing coefficient proposed plan to finalize the use of blanking, drawing compound die. Nesting on the mold to make a reasonable arrangement, the material utilization rate reached a higher level. Calculate the force of stamping process the stamping process needs, including blanking force, discharge power, BHF, drawing force, ejector force, etc., and press for a reasonable tonnage primaries. Composite mold in the structure adopted in the form of equipment, calculated blanking, drawing deep working portion size. The mold is closed for a reasonable determination of the height. Lists the detailed list of the required mold parts, and gives a reasonable assembly drawing. Since the depth of the larger drawing of the press motor were also checked and made power, enabling the successful completion of the drawing. Finally, a major part of the mold guide sleeve for a simple process route development. The design for a single-action press were drawing has a certain reference.
Key words:
mold design; composite mold;
目 录
第1章 冲压工艺设计 . .................................................................................................................. 5
1.1 零件的工艺分析 ................................................................................................................ 5 1.2 制定冲压工艺方案 ............................................................................................................ 6 1.3 画工序图 ............................................................................................................................ 6 1.4 初选冲压设备 .................................................................................................................... 7 第2章 冲压模具设计 . .................................................................................................................. 8
2.1 冲模类型及结构形式 ........................................................................................................ 8 2.2 模具设计计算 .................................................................................................................... 8 第3章 选用模架、确定闭合高度 . ............................................................................................. 11
3.1 模架的选用 .................................................................................................................... 11 3.2 模具的闭合高度 ............................................................................................................ 11 3.3 压力中心 ........................................................................................................................ 12 第4章 模具的主要零部件结构设计 . ........................................................................................ 12
4.1落料凹模 ........................................................................................................................... 12 4.2 凸凹模 .............................................................................................................................. 12 4.3拉深凸模 ........................................................................................................................... 12 4.4弹性卸料板 ....................................................................................................................... 12 4.5上垫板 ............................................................................................................................... 13 4.6凹模固定板 ....................................................................................................................... 14 第5章 模具的整体安装 . ............................................................................................................ 15
5.1模具的总装配 ................................................................................................................... 15 5.2模具零件 ........................................................................................................................... 15 第6章 选定冲压设备 . ................................................................................................................ 15
6.1压力机的规格 ................................................................................................................... 15 6.2电动机功率的校核 ........................................................................................................... 16 总结 . .............................................................................................................................................. 17 致谢 . .............................................................................................................................................. 18 参考文献 . ...................................................................................................................................... 19
第1章 冲压工艺设计
1.1 零件的工艺分析
此零件形状为阶梯圆筒形件,需要采用落料,拉深三道工序,通过计算确定拉深次数。 零件材料为08A1钢,根据参考文献[1]表1.4.1得:08A1钢的抗剪强度=210MPa。 由此可见,其塑性较好,有较高的强度,适合于成形加工。度σb =300~440MPa ﹑伸长率δ10=29%、屈服强度=210MPa。
由此可见,其塑性较好,有较高的强度,适合与成形加工。 此零件毛坯形状为圆形,故采用冲裁工艺中的落料工序。
首先计算出毛坯的尺寸,根据毛坯尺寸要求计算出凸凹模的尺寸,但要注意落料见的尺寸应增加修边余量,以保证零件的高度。后面还有拉深等其它工序,最重要的是毛坯外形尺寸精度要保证下一道工序的完成。
拉深见工艺性的好坏,直接影响到该零件能否用拉深方法生产出来,不仅能满足产品的使用要求,同时也能够用最简单,最经济和最快的方法生产出来。
拉深见外形尺寸的要求应根据零件的高度以及厚度等选择一次拉深还是多次拉深。
1. 计算落料毛坯尺寸:
t=0.6mm
由《指导》表4-4. 将零件分为序号9和序号11两部分
2由序号9得:D 1=d 1+6. 28rd 1+8r 2+d 3-d 2
2
τ
=260~440MPa 、抗拉强
22
-d 3由序号11得: D2=d 12+2πr 2d 1+8r 22+4d 2h +2πr 1d 2+4. 56r 12+d 4
∴ 毛坯的总面积 A=A1+A2=11060mm2
∴ 所以毛坯直径
D = 因此毛坯直径为127mm
=
≈127mm
查书得修边余留为2.5,那么圆整取毛坯的直径为132 2.确定拉深次数:
t h ×100%=1.25(<1.5~1),一次拉深可得最大相对高度D d
为0.84~0.65,故零件以以一次拉深成形。
查《指导》表4-8得:当
3. 计算拉深系数
因该零件兼有凸缘见拉深与阶梯圆筒件拉深的持性,所以近似按此两种拉深方法估算总拉深系数. 1.2 制定冲压工艺方案
1.2.1 工艺方案分析比较
此零件外壳形状表明它为拉深件,所以拉深为基本工序,其毛坯可用落料工序完成。根据前面的计算,只需要一次拉深,故根据该零件所需基本冲压工序,做出一个合格的零件,可以有三种工艺方案:
第一种方案是把落料、拉深、二道工序做一个简单复合模。 第二种方案是以落料、拉深工序分开,各做一副单工序模。
第三种方案是把落料、拉深工序并在一起,做一副多工位的级进模。 三种方案的比较:
第一种方案:落料、拉深是一个简单复合模,设计简便,制造也不难生产效率高,装夹方便,只要保证一个尺寸精度要求,方便、简单。
第二种方案:2道工序分开,分布鲜明,有序进行,看得懂,弄得请,但效率不高,占用设备多,若单用一个设备,则需拆下来,装上去次数多,比较麻烦。
第三种方案:2道工序一起进行,效率比较高,但是制造麻烦,周期长,成本高,只有大批量生产中才适合。 1.2.2 工艺方案确定
根据工艺方案的比较: 方案一:落料拉深复合 方案二:落料→拉深 方案三:落料、拉深级进模 综合所有因素,此零件选用方案一。 1.3 画工序图
1. 工序1:落料拉深
(3)排样图
a.计算开料宽度及步距
由参考文献[1]表2.5.2 取搭边值a m in =1.5mm a 1m in =1.2mm 由表2.5.3得 减料公差δ=0.4mm 导料间隙C=0.1mm 考虑落料后需自然卸下条料 单恻需冲开0.6mm 深缺口
1.4 初选冲压设备
(1)计算拉深工艺力,相对厚度
t
=1.25%
t=0.6mm 根据参考文献[1]表4.5.2 拉深时需采用压边圈。在该模具中可利用凸凹模与
成型顶块进行压边。
由于该零件只一次拉深 因此拉深时需兼整形。拉深工艺力应按整形力计算。参考弯曲校力进行计算。查参考文献[1]表3.3.3。取单位校力q=40MPa 则 F 整=qA =40⨯π⨯392=47759. 4N
4
F 总1=F 整=47759. 4N (2)计算冲裁工艺力
F 冲=Ltσb=π×40×0.6×440=27632N 由参考文献[1]取顶件力系数K 顶=0.08 则 F 顶=K顶F 冲=0.08×27632=2210.6N F 总2=F冲+F顶=27632+2210.6=29842.6N (3)计算冲压工艺力
F 总=F总1+F总2=47759.4+29842.6=77602N 按F 总=77602N,以及F 总≤(0.7~0.8)F 公 得 F公≥97002.5~110860N
查参考文献[2]表8-10 初选压力机为J23-16
第2章 冲压模具设计
2.1 冲模类型及结构形式
此零件形状为阶梯圆筒形件,分为落料拉深模具,即落料拉深复合模,采用装式。利用挡料钉定距,模具本身利用M8螺钉固定及Ф8销钉定位,本模具采用弹顶器以及打杆作为卸料装置。 2.2 模具设计计算 1.压力中心
此零件为阶梯圆筒形件,即属于旋转体件,结构对称,所以压力中心应该在其几何中心。 (1)落料凹模外形尺寸 由参考文献[1]式(2.8.8) H=Kb 查表2.8.2 K取0.3 b=40mm
H 1=Kb=0.3×40=12mm 按要求需满足H 1≥15mm
因为是复合模,另有拉深工序,零件高度为6mm ,材料厚度为0.6mm ,加之有凸模进入由式(2.8.9)凹模壁厚C=(1.5-2)H 1=(1.5~2) ×15=22.5~30mm 按要求需满足C ≥30~40mm 故取 C=30mm 为便于加工模板取圆形 则D=2×30+40=100 (2)固定板外形尺寸 直径D 与凹模相同 为100mm
厚度H 2=(0.6~0.8)H 1(0.6~0.8) ×25
=(15~20)mm 取H 2=20mm (3)垫板外形尺寸 直径D=100mm 厚度H 3=(6~12)mm 取H 3=8mm
各模板采用Φ8与M8螺钉定位与连接 根据参考文献[4] 孔距取76mm
(4)凸凹模、凸凹模型芯、成形顶块、拉深凸模外形尺寸
根据成型要求凸凹模、凸凹模型芯、成形顶块以及拉深凸凹模长度分别为41mm 、35.5mm 、综上所述,归纳所得 (单位:mm) 落料凹模Ф100×25 GB2858.4-81
2.各主要零件外形尺寸
凹模的深度,综上所述,查参考文献[2],H=25mm
18.5和42.5mm 。