《六角星垫板模具设计 模具专业课程设计 毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《六角星垫板模具设计 模具专业课程设计 毕业设计.doc（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、如图1所示零件：六角星垫扳生产批量：大批量材料：08F t=3mm设计该零件的冲压工艺与模具2 零件的工艺分析 2.1 结构与尺寸该零件结构简单,形状对称。 为正六角星型，零件外角所形成外接圆直径为30mm，厚度t=3mm. 2.2 精度零件内外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,尺寸公差为：零件外形:58， 38, 30, 16, 8 利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。2.3 材料08F，属于碳素结构钢,查冷冲压工艺及模具设计附表1可知抗剪强度=260MPa,断后伸长率=32。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。根据以上分析,该零件
2、的工艺性较好,可以进行冲裁加工。3 确定冲裁工艺方案该零件可只经落料基本工序就可完成，所以采用工艺方案：采用落料，采用单工序模生产；此方案模具结构简单，只需要一道工序，就能完成零件的加工，生产效率高，操作方便，满足零件大批量生产的要求。通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。根据以上分析，该零件采用落料工艺方案。4 确定模具总体结构方案4.1 模具类型根据零件的冲裁工艺方案，采用单工序冲裁模。4.2 操作与定位方式虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件
3、的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。4.3 卸料与出件方式采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。4.4 模架类型及精度考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。4.5 凸模设计凸模的结构形式与
4、固定方法：落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶式，中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的圆形，通过接方式与凸模固定板固定。5 工艺设计计算5.1 计算冲压力与压力中心，初选压力机冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度：L=128.5=102mm查冷冲压工艺及模具设计附表1可知：MPa;查冷冲压工艺及模具设计附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.落料力：F落=KL1 t T =1.31022260=68.95KN 卸料力：Fx=KxF落 =0.056
5、8.95=3.45KN推件力：根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, 故:n=h/t=3 FT=nKtF=30.05568.95=11.38KN总冲压力：F= F落+ +Fx+ FT则F=68.95+3.45+11.38 =83.78KN应选取的压力机公称压力15t因此可初选压力机型号为3J23-25。当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。确定压力中心：画出凹模刃口，建立如图所示的坐标系：由图可知，该形状关于X轴上下对称，关于Y轴左右对称，则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为（0，0）。5.2 计算凸、凹模刃口尺寸及公
6、差由于模具间隙较小，固凸、凹模采用配作加工为宜，由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时。由此，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循以下原则：（I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；（II）凸模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高23级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。a): 落料凹模刃口尺寸。按磨
7、损情况分类计算：i)凹模磨损后增大的尺寸，按冷冲压工艺及模具设计公式：DA=(Dmax-X);计算，取 A=/4，制件精度为IT14级，故X=0.558: DA1 =(58-0.50.74 )=57.63 （） 38: DA2=（38-0.50.62）=37.69 （）30: DA3=（30-0.50.52）=29.74 （）16: DA4=（16-0.50.43）=15.785（）8: DA5=（8-0.50.36）=7.18（）ii)凹模磨损后不变的尺寸，按冷冲压工艺及模具设计公式：CA=（Cmin+X）0.5A: 计算，取A=/4 ，制件精度为IT14级，故X=0.5180.215: C
8、d1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375（） 冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。查冷冲压工艺及模具设计表3-3可知Zmax=0.360 , Zmin=0.246相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证最小合理间隙为0.246mm冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按冷冲压工艺及模具设计公式dT=(dmin+x) 计算，取T=/4，制件精度为IT14级，故X=0.51
9、2: dT1=(6+0.50.30)=6.156 设计选用零件、部件6.1 凹模设计凹模的结构形式和固定方法：凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命，其值可查冷冲压工艺及模具设计表3-23。凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm凹模轮廓尺寸的确定：查冷冲压工艺及模具设计表3-24，得：K=0.28;查冷冲压工艺及模具设计表3-25, 得: s2=36; 凹模厚度H=ks=0.2830=8.4（） B=s+
10、（2.54.0）H=30+（2.54.0）8.4=5163.6 （） L=s1+2s2=30+236=102 （）根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为LBH=12512528.5（）凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC5862。外轮廓棱角要倒钝。6.2 凸模设计6.2.1 凸模的结构形式与固定方法为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形，小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分，中间圆柱部分是安装部分，它与固定板按H7/m6配合，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采用台肩式固定。6.2.2 凸模长度计
11、算凸模的长度是依据模具结构而定的。采用弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算，式中 L-凸模长度，mm； h1-凸模固定板厚度，mm; h2-卸料板厚度，mm ; h3-卸料弹性元件被预压后的厚度L=22mm+10mm+18.5mm=50.5mm6.2.3 凸模材料和技术条件凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 5660，凸模尾端淬火后，硬度为HRC 4348为宜。6.3 凸凹模的设计6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法凸凹模的结构简图如图4所示： 图4 凸凹模 凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。6.3.2 校核凸凹模的强度落料边缘与工件外开边缘不平行时，凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度t=2mm，而实际最小壁厚为5mm，故符合强度要求。6.3.3 凸凹模尺寸的确定凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Zmin=0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Zmin=0.246mm。6.3.4 凸凹模材料和技术条件凸凹模材料采用碳素工具钢T10A，淬硬至5660HRC。6.4 定位零件定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。
