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1、沈阳工学院毕业设计说明书 1 摘 要 随着制造业的发展 现在模具设计应满足自动化 精密化等要求 级进模 比单工序模具和复合模更有利于实现冲压件生产的自动化 大大的提高了生产 率 而级进模的好坏依然取决于模具的结构 多工位级进模要求具有高精度 长寿命 模具的主要工作零件常采用高强度的高合金工具钢 高速钢或硬质合 金等材料 模具的精加工常采用慢走丝线切割加工或成形磨削 在多工位级进 模中 常有很精细的小凸模 必须对这些小凸模进行精确导向和保护 因此要 求卸料板能对小凸模提供导向和保护功能 卸料板上相应的孔必须采用高精度 加工 其尺寸及相互位置应准确无误 本模具的细小冲头采用了快换结构 凹模采用镶拼
2、式结构 更有利于模具 的维护和维修 模具采用导料板导料 用侧刃及侧刃挡块进行粗定位 导正销 进行精定位 有效的保证了制件的精度 采用弹压卸料板 以此保证制件的平 整度 如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠和冲压产品大批量生产的要 求 关键词 级进模 排样 导正销 冲孔 弯曲 沈阳工学院毕业设计说明书 1 Abstract Summary with the development of manufacturing mold now design automation precision requirements to be met Than a single process of progre
3、ssive die mold and more conducive to the realization of the compound die stamping production automation significantly increases productivity Is good or bad depending on the mould of the progressive die structure Multi position progressive die for requiring high precision long life major parts of the
4、 mold usually made of high alloy tool steel high speed steel or carbide material Finishing often used wire cutting processing of mold or mold grinding Multi position progressive die there is often a fine little punch must be precise guidance and protection for these small punch Therefore asked the s
5、mall punch stripper plate to provide guidance and protection Corresponding holes on the stripper plate must be in high precision machining its size and their location should be accurate This small punch using the quick change mold structure die insert type structure more conducive to mold maintenanc
6、e and repair mould plate Guide material with a side blade and rough position of side blade block pilot punches for precision positioning effectively guarantee the precision of parts Flick pressure reposition stripper plate in order to ensure that flatness of the products So design the structure ensu
7、res die working requirements for reliable operation and stamping products in large quantities Keywords progressive die layout pilot punches punches bend 沈阳工学院毕业设计说明书 1 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 目 录 III 1 零件的工艺性分析 1 1 1 公差 1 1 2 结构 2 1 3 材料 2 2 确定工艺方案 3 3 工艺设计与计算 5 3 1 搭边值的确定 5 3 2 送料步距 5 3 3 弯曲展开尺寸计算 5
8、3 4 排样图 6 3 5 排样的利用率 7 3 6 刃口尺寸计算 8 4 冲裁力的计算 10 4 1 冲裁力分析 10 4 2 卸料力 11 4 3 推料力 11 4 4 弯曲力 11 4 5 总冲裁力的大小 12 5 压力机选择 12 6 模具整体结构的确定 13 6 1 模架的选择 13 沈阳工学院毕业设计说明书 1 6 2 固定零件 15 6 3 工作零件 16 6 4 定位零件 18 7 模具结构简图 21 致谢 23 参考文献 24 沈阳工学院毕业设计说明书 1 1 零件的工艺性分析 工件图如图 1 1 所示 图 1 1 工件图 该制件为收音机上零件 形状较为复杂 尺寸较小 材料为
9、 45 钢 料厚为 0 7mm 相对较薄 零件尺寸公差按 IT11 制造 工件成形部分为弯曲成形 在 模具设计应注意以下几点 1 应尽量避免产生过多的毛刺 及弯曲回弹 2 模具的设计也有利于实现生产的自动化 3 有一定的批量 应重视模具材料和结构的选择 保证一定的模具寿命 1 1 公差 该制件上未注尺寸公差按 IT11 级计算 所有工序需保证尺寸精度都为 沈阳工学院毕业设计说明书 1 IT11 级 其中凸模 凹模精度等级分别为 IT6 IT7 进行计算 以保证工件的精 度 经分析 此工件的加工工序的基本步骤为 a 冲裁搭边及侧刃 b 弯曲 c 冲孔 d 切断 1 2 结构 1 该制件为条形板料
10、 涉及的冲压工艺为冲孔 切断和弯曲 2 制件尺寸较小 且单侧有弯曲成形 采用中间载体结构 3 为保证制件上弯曲部位两孔的精度 所以在弯曲后再冲孔 4 制件料厚较小 有利于弯曲成形 1 3 材料 该制件材料为 45 钢 查 冲压工艺与模具设计 P24 表 1 4 1 得材料抗剪 强度 440 450Mpa 抗拉强度 b 550 700Mpa 伸长率 16 屈服强度 s 360 Mpa 沈阳工学院毕业设计说明书 1 2 确定工艺方案 该制件工艺复杂程度一般 需要冲孔侧刃切边 弯曲等工序 考虑采用级 进模方案 由于该制件为大批量生产 若采用单工序模具会降低生产效率达不 到生产要求 不仅会增加模具成本
11、 还不能保证制件的精度 所以否定单工序 模方案 采用复合模生产方案 由于该制件较小 凹模大径不满足要求 且工 件上有弯曲 所以虽然复合模方案符合大批量生产要求 但由于设计加工难度 大而屏弃 相对单工序模和复合模的弊端而采用级进模设计思想 采用级进模 可解决以上两种方案的弊端 本制件涉及的工艺有 冲裁搭边 冲孔 弯曲 切断等工序 现考虑以下两种方案 方案 1 第一步 冲裁侧刃 搭边及冲导正孔 第二步 空工位 导正销 第三步 冲裁搭边 第四步 冲裁搭边 第五步 空工位 导正销 第六步 弯曲 第七步 冲孔 导正销 第八步 切断 方案 2 第一步 冲裁侧刃 搭边及冲导正孔 第二步 空工位 导正销 第三
12、步 冲裁搭边 第四步 冲裁搭边 第五步 冲孔 导正销 第六步 弯曲 第七步 切断 沈阳工学院毕业设计说明书 1 比较以上两个方案 可以看出第二个方案比第一个方案省了一个工位 它 们的主要区别在于弯曲和冲孔的次序 第二个方案 是在弯曲前冲出制件上的 孔 这样虽然可以减少一个工位 但这样很难保证制件上孔的位置 所以选用 第一套方案 在这两个方案中 排样的形式均为分次裁搭边形式 这种形式使模具刃口 分解和重组 把复杂的内外形轮廓分解为若干简单的几何单元 以简化凸模和 凹模的形式 便于加工 缩短模具制造周期 通过刃口的分解还能改善凸模和 凹模的受力状态 提高模具的强度和寿命 并可满足特殊的工艺需求 便
13、于制 件在模具中的级进成形 分段冲切的分割原则 1 刃口的分段应有利于简化模具结构 形成的凸模外形要简单 规则 要便于加工 并要有足够的强度 2 内外形轮廓分解后 各段间的连接应平直或圆滑 3 分段搭接点应尽量少 搭接点位置要避开产品的薄弱部位和外形的重 要部位 4 复杂外形以及有窄槽或细长臂的部位最好分解 复杂内形最好分解 5 刃口分解要考虑加工设备条件和加工方法 便于加工 沈阳工学院毕业设计说明书 1 3 工艺设计与计算 3 1搭边值的确定 搭边值与制件的形状尺寸 料厚 排样的形式等有关 通常由经验所得 搭边的作用是补偿定位误差 保持条料有一定的刚度 以保证零件质量和送料 方便 搭边过大
14、浪费材料 搭边太小 冲裁时容易翘曲或被拉断 不仅会增 大冲件毛刺 有时还会拉入凸 凹模间隙中损坏模具刃口 降低模具寿命 或 影响送料工作 查 冲压工艺与冲裁模设计 P48 表 2 5 2 经验数据 取 a 2 0 a1 1 5 3 2送料步距 S D a1 9 8 1 5 11 3mm 式中 D 平行于送料方向工件宽度 a1 冲件间搭边值 3 3弯曲展开尺寸计算 零件图如图 3 1 所示 沈阳工学院毕业设计说明书 1 图 3 1 零件图 毛坯展开长度为 L L 2 360 0 式中 xtr r t 0 5 0 7 0 71 查 冲压工艺与模具设计 P124 表 3 3 3 得 x 0 4 0
15、787 04 05 0 所以 L 24 2 0 3 4 1 2X3 14X0 78X90 360 00 32mm 3 4排样图 排样图如图 3 2 所示 沈阳工学院毕业设计说明书 1 图 3 2 排样图 从图中可以看出 该模具分为八个工位 第一工位冲出侧刃 侧刃参与 成形 所以对称布置 及 3 导正销孔 为满足凹模强度要求所以第二工位为 空工位 设有导正销 第三工位及第四工位为冲裁搭边 第五工位为空工位 第六工位为弯曲成形 第七工位冲 1 5 孔 第八工位切断 在下模对应位置 上开有漏料孔 由于工件尺寸较小 且单侧有弯曲成形 所以该模具采用中间载体结构 3 5 排样的利用率 N F F0 x1
16、00 式中 F 一个步距内零件的实际面积 F0 一个步距内毛坯面积 N 179 77 11 3 100 45 沈阳工学院毕业设计说明书 1 所以该方案的有效利用率是 45 经综合分析 材料利用率虽不高但生 产效率比较高 精度易保证 所以方案可行 3 6 刃口尺寸计算 冲压件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度 模具的合理间隙值也 要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证 正确确定模具刃口尺寸及其制造公差 是设计冲裁模的主要任务之一 凸模及凹模的加工方法主要有两类 分别加工法 配作加工法 分别加工 法是指凸模和凹模分别按图纸标注的尺寸和公差进行加工 冲裁间隙由凸模 凹模刃口尺寸和公差来保证 要分别标注凸模和凹模刃口尺寸和制造公差 其 优点是具有互换性 但受冲裁间隙 的限制 适应于圆形和简单形状的冲压件 配作加工法是先做好其中的一件作为基准件 然后以此基准件的实际尺寸来配 加工另一件 其优点是凸模凹模的间隙容易保证且标注较为简单 由于该工件成型工艺多样 工件公差等级为 IT11 级 为保证凸模和凹模有 一定的间隙值 所以凸模和凹模采用配作法加工 查 冲压工艺与模具设计 P36 表 2 2 4 得
