《机械类毕业设计-平垫冲压模具、内冷式砂轮的机床附件结构设计及工艺设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械类毕业设计-平垫冲压模具、内冷式砂轮的机床附件结构设计及工艺设计（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、冲裁工艺在工业生产中应用广泛，冲压模具设计与制造技术是一项技 术性和经验性都很强的工作。本次毕业设计根据毕业设计任务书提供的零 件图纸要求，用Auto CAD进行设计分析。根据分析结果选择合理的冲压工 艺和合理的模具结构，在此基础上优化零件结构和选择合适的零件材料。 经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用 冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。 再分析对冲压件加工所需的模具类型，选择所需设计的模具类型。本文首先叙述了冲压模具的发展状况，模具在现代工业中的作用，和 在整个国民经济中的地位。说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义， 接着是简单说
2、明了模具设计的基本概念和模具设计的一般步骤、模具的分 类、模具零件的分类、模具的结构形式、冲压的基本概念、冲压工艺基础 理论、塑性力学基础理论。然后对冲压件进行工艺分析，完成了工艺方案 的确定，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工 艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，为选择冲压设备提供依据。其 次对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次模具零件图的绘制和模具 的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画 出模具各零件图和装配图。本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。本模具性能 可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本
3、。关键字：冲裁；落料冲孔；倒装复合模；模具结构Fx 落=KxF 落=0.1 * 70 = 7 KN(3-7)Kx一系数取0. 1；F落一落料力70 KN(4)冲孔卸料力Fx 冲二 KxF 冲=0.1 * 30. 8 =3.08 KN(3-8)F冲一冲孔力30. 8KN；Kx一系数取0. 1(5)推件力F推二Ft落+ Ft冲=N*K推* (F冲+ F落)=2 * 0. 045 * ( 70 +30. 8) = 2. 8 KNN 二H /t =6/2 = 3H 凹模刃口直臂高度K推一系数取0. 045(7)公称压力F 总二F 落+F 冲+Fx 落+Fx 冲+F 推=15. 9KN3. 6 压力中心
4、由于本零件的加工在本工序中加工时是对称件压力中心在对称中心，所 以不需要计算压力中心。3.7工作零件刃口尺寸计算1.1 .1落料部分以落料凹模为基准计算落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制。3.7 . 2冲孔部分以冲孔凸模为基准计算冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，间隙取在凹模上，通过增加凹模刃 口尺寸来取得间隙，即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值 配制。刃口尺寸计算冲裁间的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸精度。合理间隙数值也 必须靠模具刃口的尺寸及公差来保证正确。确定刃口尺寸及其公差将会直 接影响到冲裁生产的技术经济效果。因此它是设计冲裁模的主要任务之一。在计算刃口尺寸时
5、，应按落料与冲孔两种情况分别考虑，其原则如下:(1) 落料时，应以凹模刃口尺寸为基准。凹模基本尺寸取落料尺寸 公差范围内的较小尺寸。凸模的基本尺寸则是用凹模的基本尺 寸减去最小的合理间隙。(2) 冲孔时，应以凸模尺寸为基准。凸模基本尺寸取冲件孔尺寸公 差范围内的较大尺寸。凹模的基本尺寸是用凸模的基本尺寸加 上最小合理间隙。(3) 凸凹模刃口的制造公差应根据冲裁件的尺寸公差和凸凹模的加工方法来确定。既要保证冲裁间隙要求，并冲出合理的零件又 要便于模具加工。(4) 根据工件的尺寸公差的要求确定模具刃口尺寸的公差等级。凸凹模配作加工时的计算方法：磨损系数落料时以凹模为基准，配作凸模；冲孔时以凸模为基
6、准，配作凹模冲件精度IT10IT11-IT13IT14XI0.750.5冲裁件的制造尺寸公差IT14；模具刃口尺寸的公差IT9冲裁模初始双面间隙：Zmin=O. 246 Zmax=O. 36 (根据参考材料查表得) 落料模具刃口尺寸的计算：以落料凹模为基准的刃口尺寸计算，落料时间隙取在凸模上。凸模和凹模的制造公差选择百产一Q-Q4+占 rw= + 0-06工件尺寸：)_a=25 -o,3凹模尺寸：Dd= (D-x A)产D一工件的尺寸；2mmX磨损系数；查表5-1得0. 5一工件公差；0.3mmS一凸模凹模的制造公差；+0. 06mm计算得：Dd= 24. 85 o+0 06凸模尺寸：Dp=
7、( DdZmin)，Dd凹模的尺寸；24.85mmZmin冲裁模初始双面间隙最小值；0. 246mm5凸凹模的制造公差；-0.04mm计算得：Dp=24.604 !004冲孔模具刃口尺寸的计算：以冲孔凸模为基准的刃口尺寸计算，冲孔时间隙取在凹模上。凸模和凹模的制造公差选择占门=一I5*+ o.oes工件内孔的尺寸：d=llmm凸模尺寸：dp =3 +必)d工件的尺寸；18mmX磨损系数；查表5-1得0. 5一工件公差；0.3niniS 一凸模凹模的制造公差；-0.04mm计算得：dp= 18. 15 -0.04凹模尺寸：4/=(d + xA + Zmin)工件的尺寸d = 18mmx磨损系数；
8、查表5-1得0. 5一工件公差；0. 3mm5凸模凹模的制造公差；+0. 06mmZmin冲裁模初始双面间隙最小值；0. 246mm计算得：dd = 17.94 o+0 06综合以上计算得：落料模具刃口尺寸：凹模尺寸Dd= Dd= 24.85 o+006凸模尺寸Dp=24.604%4冲孔模具刃口尺寸：凸模尺寸.IS -0.0411凹模尺寸dd二3.8零件结构尺寸17. 94+ 0. 06 0落料凹模板尺寸凹模的结构形式如上图所示在此设计中落料凹模和冲孔凹模的结构形式均为直筒式孔 口凹模。直筒式孔口凹模特点：制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸 不变。易积存冲件或废料，胀力大，推件力大， 孔
9、壁磨损大，刃磨层较厚。冲裁刃口高度h (mm)料厚t0. 5112244刃口高度h688-1010-1214(1)落料凹模厚度：H=kb其中 k =0.28；b -凹模孔的最大宽度(b=71.8)；计算得：H = 20(2)落料凹模壁厚：C= ( 1. 22) H= (1.22) X20 =2440 m m 取 25mm(3)落料凹模板边长 L = 120mm(4)落料凹模宽 B = 100mm(5)故确定凹模板外形为圆形直径为120mm(6)根据上表确定冲裁刃口高度8mm h 10mm,在本设计中冲裁刃口高度h=9mnio材料：Cr 12 表面硬度5862 HRC弹性卸料板3.8.1 ：凸凹
10、模长度和结构设计弹簧L=hl+h2+h3=7 + 104-28=45 hl凸凹模固定板厚度；L=hl+h2+h3=7 + 104-28=45 hl凸凹模固定板厚度；h2弹性卸料版厚度; /1/ X /h3弹性元件的厚度；mm7 mm10mm28mm凸凹模/凸凹模固定板下垫板凹模长度示意图如下喻%一上垫板凸模固定板空心垫板落料凹模3.8.2 冲孔凸模尺寸凸模长度：L = hl + h3/20 +/5；=45 hl凸模固定板厚度；20nll11$一 h3 凹模板厚；25mm冲孔凸模长度示意图筋下图 飞凸模长度示意图材料：Cr12 表面硬度 58 62 HRC3.9零件的强度校核其他零件均不属于细长
11、杆强度足够，以只校核冲孔凸模的强度。3.9.1 凸模的承受能力校核：5 = p/A = 30800/3. 14*182 =81.06Mpa6 c = 520Mpa因为：3 45mm所以此凸模符合要求。3. 10其他零件结构尺寸3.1.1 核导料板的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间的间隙 取0.5mm,这样就确定导料板的宽带，厚度按表选择。导料板采用45钢制 作，热处理硬度为4045HRC,用螺钉和销钉固定在凹模上。在导料端安装 有承料板。3.1.2 卸料部件的设计卸料板的设计。卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为 10mmo卸料板采用Q235钢制造。卸料螺钉
12、的选用。卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12mm, 螺纹部分为MlOXlOmnio卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧 紧后，应使卸料板超出凸模断面1mm,有误差时应通过在螺钉和卸料板间 安装垫片来实现。各板厚尺寸及规格见下表各种板厚及规格序号名称尺寸厚度材料数量1上垫板120*100845#钢12凸模固定板120*10020Q23513卸料版120*10010Q23514凸凹模固定板120*10020Q23513.1.3 模柄模架结构的设计模柄是作为上模与压力机滑块连接的的零件。对他的技术要求是：一 要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠。二是要与上模正确而可 靠的连接。JB/
13、T 7646. 1 -2008冲模模柄标准规定的冲模模柄有压 入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄等几种。压入式模柄与模孔采用过渡配合H7/m6,并加螺钉以防止转动。这种 模柄可较好的保证轴线与上模座的垂直度，适合中小冲模，在生产中比较 常见。选入式模柄通过螺纹与上模座连接，并通过螺丝防止松动。这种模具 拆转方便，但模柄轴线与上模座的垂直度较差，多用于有导柱的中小型模 具。凸缘模具用34个螺钉紧固与上模座，模柄的凸缘与上模座的网窝 采用H7/js6过渡配合，用于较大的模具。考虑到模具的结构，本次设计采 用凸缘模柄比较的方便。3.1.4 模架结构的设计模架是上模座、下模座、导柱、和导套的组合体。根据模
14、架导向用的 导柱和导套间的配合性质，模架可分为滚动导向模架和滑动到相爱那个模 架两大类。选择模架结构要根据共建的受力变形特点配件的定位和出件的方式、 材料送进方向、导柱的受力状态，以及操作是否方便等方面进行综合考虑。选择模架尺寸时耀从凹模的轮廓尺寸来考虑，一般在长度及宽度上模 架都应比凹模大4060mm,模架的厚度一般等于凹模后的的11.5倍选 择模架时还要注意模架和压力机的安装关系，在模架与压力机工作台的关 系中，模座的狂度应比压力机功能工作台孔的孔径每边约大4050mm。另 外，冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最 大装模高度等。考虑到以上的要求以及制件的精度、压力机的最大装模高度、滑块行 程确定模具闭合高度为356mm,由此选择对角导柱的模架。对角模架的定 位相对于其他几种模架的更加准确。由于所加工的零件的尺寸过大不能选 择标准模架。根据模具架的结构的设计标准进行设计上模座，下模座以及 其他标准件得选择。3.1.5 下模座的选择设计模座的设计准则：模座设计时应注意的问题设计时一般都按标准(GB/T2851. 3
