《锁片机械模具课程设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锁片机械模具课程设计说明书（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录第一章 引言 1第二章 绪论 22.1 产品介绍22.2 课题介绍2第三章 工艺设计 33.1 产品冲压工艺性分析33.2 工艺方案确定3第四章 工艺计算 44.1 排样图设计44.1.1 排样图的意义和材料利用率44.1.2 排样图确定54.2 工艺力的计算64.2.1 凸、凹模配合加工时工作部分尺寸计算64.2.2 压力中心的有关计算9第五章 模具设计与设备选用105.1 落料模零件相关设计105.1.1 落料模的凸凹模设计105.1.2 冲孔落料模的模架的设计105.1.3 落料模卸料装置的设计115.1.4 落料模定位装置的设计125.2 设备的选择125.2.1 压力机选择的要求
2、125.2.2 选择压力机与技术参数的校核135.3 模具总装图绘制与模具零件材料的选用135.3.1 总装图的绘制135.3.2 模具零件材料的选择14第一章 引言冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加 工或冲压产品的生产。如汽车、飞机、拖拉机、电机、仪表、铁道、电信、化工以 及轻工日用产品中均占相当大的比重。冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板料）的加工过程。所 以冲压加工具有如下特点：1）生产效率高、操作简单、内容实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生 产；2）冲压零件表面光滑、尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉；3）在材料消耗不多的情况下，可
3、以获得强度高、刚度大、而重量小的零件；4）可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。 由于冲压加工具有节材、节能和生产效率高等突出特点，决定了冲压产品成本 低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占重要地位。本论文主要对锁片的冲压模具设计为主线，依据模具的基本组成部分，采取基 础和设计技巧相结合，理论与实践相结合，图例与剖析相结合，模具设计与加工工 艺相结合的方式，分析电风扇面板的冲压工艺性，提出设计其模具的多种方案，通 过比较分析设计出较合理的模具。同时，从模具的加工工艺的角度出发，分析并提 供便于加工的模具结构形式，使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。本论文在设计时广泛吸收了国
4、内外各个领域成熟的经验和最新的参考资料，并 在模具的成型零部件等关键部位采用了国内外的优质模具钢。为了顺应形势发展的 需要，在技术上也有一定的创新， 使用了计算机辅助设计来绘图， 像 UG 、AUTOCAD 等，达到优化设计的目的。第二章 绪论2.1 产品介绍（1） 题目：锁片（2） 原始数据 数据如图所示。大批量生产，材料为 Q235,t=1mm。图 2.1 产品 图 此产品为固定板冲压，其三维造型如图 2.1 所示，生产批量为 10 万件 /年。2.2 课题介绍本次课题主要是分析固定板冲压产品的工艺性，绘制产品的三维图，在多中工 艺方案中选择其最优冲压工艺方案，然后进行工艺计算、确定其模具
5、结构并设计其 模具。课题主要运用AUTO CAD软件进行制图，分别绘制装配图以及零件图。之前利用草绘草图用以确定装配尺寸以及配合的确定。计算尺寸写于设计草稿本。第三章 工艺设计3.1 产品冲压工艺性分析此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=1mm的碳素钢，具有良好的冲压性 能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有两个直径为。8的圆孔，一个40规则加四个边方 块的圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔，孔与工件边缘最小壁厚大于8mm。工件 的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全满足要求。3.2 工艺方案确定 方案种类该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可
6、有以下三种工艺方案。方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料级进模生产。 方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产。 方案的比较各方案的特点及比较如下。方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生 产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使 工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复 杂，成本较高，一般适用大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案 势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除
7、此方案。方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、 模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 方案的确定 综上所述，本套模具采用冲孔-落料复合模。-模具的结构形式的确定：复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性， 正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后留 在上模，只需在上模装一副推杆装置，故采用倒装式复合模。第四章 工艺计算工艺计算是模具设计的基础，只有正确的确定排样图和计算出各道工序的凸凹 模尺寸、冲压力等，才能设计出正确的模具。本设计中的工艺计算比较多，具体计 算如下：4
8、.1 排样图设计4.1.1 排样图的意义和材料利用率冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能用同样的材料 冲出更多的零件来，降低材料消耗。大批量生产时，材料费用一般占冲裁件的成本 的 60% 以上。因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排 样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产效率、模具结构与寿命、 生产操作方便与安全等。排样的意义就在于保证用最小的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零 件。排样是否合理，经济性是否好，可用材料利用率来衡量。材料利用率是指零件的实际面积与所用材料面积的百分比，一个进距内的材料利用率n为：n =（ nA bh） x
9、 100%（4-1）式中 A冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）（mm?）； n一个进距内冲件数量；b 条料宽度（ mm ）；h 进距（ mm）。1 x 2022.9293 x 74x 100% 二 29.39%材料面积包括零件实际面积与废料面积。提高材料利用率的途径是减少废料面 积。废料分为两类，1结构废料 由零件的形状特点产生的废料。一般不能改变，但可以利用大尺 寸的机构废料冲制出小尺寸的零件。2. 工艺废料 由零件之间和零件与条料侧边之间的废料，以及料头、料尾所产 生的废料。要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手，即设计合理排样方案，选择合适的板料规格及合理的裁料法（料头、料尾） ，利用
10、废料冲制小件。4.1.2 排样图确定1搭边和条料宽度的确定搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条 料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料 有一顶的刚度，不弯曲，便于送料，并能使冲模寿命提高。为节约材料，应合理确定搭边值。搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的法 向应力沿切口周边分布不均，降低冲裁质量和模具寿命，故必须使搭边的最小宽度 大于冲裁时塑性变形区宽度，一般可取等于材料的厚度。若搭边值小于材料厚度， 冲裁中搭边可能被拉断，有时还会被拉入凸凹模间隙中，使零件产生毛刺，甚至破 坏模具刃口搭边值的大小与材料性能、零件形状及尺寸、材料
11、厚度、送料及挡料方式、卸 料方式有关。硬材料的搭边值可小一些，软材料、脆材料的搭边值应大一些。零件 尺寸大或有尖突的复杂形状时，搭边值应大一些，原材料的搭边值取大一些。用手 工送料、有侧压板导向时搭边值可小一些，弹性卸料的搭边值要小一些。搭边值是 右经验确定的，也可以查表获得。1 带料宽度确定条料宽度的原则是： 最小条料宽度要保证冲裁时零件周围有足够的搭边值 最大条料宽度能在导料板间送进，并与导料板间有一定的间隙。B=D+2b=70 mm+2X 2mm=74mm式中b 侧面搭边宽度（mm）；（可以通过查搭边值表获得）D 毛坯直径。图 4.1 排样图4.2 工艺力的计算4.2.1凸、凹模配合加工
12、时工作部分尺寸计算(1)凸凹模间隙查表可以确定其凸凹模的间隙为： Z =0.1mm ， Z max=0.14mm 。(材料厚度为 mi nmax1mm ，材料为 10 钢)(2) 凸、凹模刃口尺寸计算1111)70图 4.2 冲孔落料凸凹模其冲孔落料凸凹模的尺寸如图 4.2 ，其凸凹模尺寸计算采用配作法加工凸模和凹 模。 凸模或凹模磨损后会增大的尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸。第一类尺寸 AA =(A- xA4A(4-2)j max 0 凸模或凹模磨损后会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸。第二类尺寸 BB =6 + xA)3(4-3)jmin-1A4 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺
13、寸，相当于简单形状的孔心距尺寸。第三类尺寸 CC=jC +1Amin 2 丿(4-4)式中 A ， B ， C 模具基准件尺寸（ mm）；jjjA ， B ， C 工件极限尺寸（ mm）；m a x min minA-工件公差（mm）；x 磨损系数；X值零件磨损系数 x 是为了使零件的实际尺寸尽量接近零件公差带的中间尺寸。在0.51之间，与零件的制造精度有关。零件精度为IT11IT13时，x=0.75；精度为IT10以上时，x=1 ；零件精度为IT14时，x=0.5。根据上述的公式可以计算出的刃口尺寸： 第一类尺寸：A =(20 - 0.75 x 0.21” x0.21 =19.775 +0.
14、0 5 2 514A =(60 - 0.75 x 0.3丄 4 x0.3 = 59.775 +0.07524第二类尺寸：B =(8 + 0.75 x 0.15)丄 =8.11251 - x0.15-0.03754B =(40 + 0.75 x 0.25)丄 =40.18752 - x0.25-0.0 6 2 54B3= (45 + 0.75 x 0.25)丄=45.1875-x0.25-0.0 6 2 54B4 =(6 + 0.75 x 0.12)丄=6.09-x0.12-0.034第三类尺寸：( 1 )(1 C=59.7 + x 0.6土X 0.61.2丿 8丿( 1 、(1 )C=75.7 + x 0.6土21 2丿18丿=60 土 0.0 7 5=76 土 0.075（4）冲裁工艺力的计算冲裁力 K = 1.3= 400 M P aF = KLxtb(2-11)式中 F 冲裁力；L 冲裁周边长度；t 材料厚度；e -材料抗剪强度； bK 系数；F 二 1 x 427.8x 400 二 171000N卸料力、推件力和顶件力卸料力F= K FXX推件力F= nK FTT顶件力F= K FDDn=h/t式中F 冲裁力K ， K ， K 卸料力、推件力及顶件力系数；XT
