垫片级进模设计.docx

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1、垫片级进模设计摘要冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压是汽车行业四大工艺中极其重要的环节。冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。本文主要介绍垫片级进模设计的全过程，经过零件的工艺分析、排样方案的设计、冲压工艺参数的计算、压力中心的计算、刃口尺寸的设计、模具总体方案的设计，确定了模具的工艺流程及模具的结构形式并绘制模具装配图和零件图，运用CAD软件制图。关键词：垫片，级进模设计，计算，装配图和零件图1绪论12冲裁件工艺分析22.

2、 1材料分析22. 2零件结构22. 3尺寸精度33冲裁工艺方案的确定43. 1冲裁工艺方法的选择43. 2冲裁顺序的安排44模具总体结构设计63.1 送料方式的确定63.2 模具类型的选择64. 3定位方式的选择64.1 卸料、出件方式的选择64.2 导向方式的选择75零件工艺设计计算85.1排样方式的选择85. 2条料宽度与导料间距的确定95.3 步距的确定105.4 材料利用率及排样图的确定 106冲裁力相关的计算126. 1计算总冲裁力126.3 计算卸料力、推料力、顶件力 136. 2. 1计算卸料力F卸137. 2.2计算推料力F推138. 2.3计算顶件力Fk1 136.4 压力

3、机公称压力的确定147模具压力中心的确定158凹凸模刃口尺寸计算178.2刃口尺寸计算的依据与法则188. 2.1凸、凹模工作部分尺寸计算的基本原则188.2.2凸、凹模工作部分加工方法的选择188. 2.3凹、凸模刃口尺寸的计算199模具主要零部件设计239. 1凹模设计239. 1. 1凹模外形的确定239. 1.2凹模材料的确定259. 1 3 fy3t 259. 1.4凹模精度的确定259. 1. 5凹模的零件图259. 2凸模的设计269. 2. 1凸模的结构确定269. 2. 2凸模的高度确定269. 2.3凸模材料279. 2. 4 模的固定 式279. 2.5凸模零件的精度确定

4、279.3固定板的设计 279. 3. 1凸模固定板的设计 279. 4.2垫板的设计 289.4 卸料置的设1 十299. 4. 1卸料板的设计299. 4.2卸料螺钉的设计 299. 4.3卸料弹簧的设计309.5弹性浮料装置的设计319. 5.1弹性浮料的设计319. 6上下模座、模柄的选用 319. 6. 1上下模座的选用319. 6.2模柄的选用3210冲压设备的校核 错误!未定义书签。11压力机的选定错误!未定义书签。12模具结构简述错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。1绪论模具工业是国民经济的基础工业，是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆

5、脱从属地位，发展为独立的行业。在我国，1998年3月在国务院关于当前产业政策要点的决定模具被列为机械工业技术改造序列的第一位，把发展模具工业摆在发展国民经济的重要位置。目前，我国冲压模具的产值占模具总产值的40%以上，处于主导地位。随着改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展。在仪器仪表、家用电器、交通、通讯等各行业中，有70%以上的产品是使用模具加工成型。模具设计水平的高低、模具制造能力强弱以及模具质量的优劣，直接影响各种产品的质量、经济效益的增长及整体工业水平的提高。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。模具工业已成为高新

6、技术产业的一个重要组成部分,现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。在进行模具设计时，必须仔细分析零件的加工工艺，设计完成的零件要能加工、易加工。了解模具各零部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然有新的模具结构。设计出正确合理的模具能够提高产品质量、生产率、模具使用寿命，还可以提高产品经济效益。模具生产制件所表现出来优势有高精度，高复杂程度，高生产率，高一致性和低消耗,是其他制造加工方法不能达到的，从而运用模具生产有好的经济效益，以此在批量生产中得到广泛应用

7、，在现代生产工业中也有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中不可取代的加工方法。本次垫片级进模设计，有一定的实用价值。对于该制件我们利用先进的模具生产提高生产效率、保证产品质量、节约成本，从而获得很高的经济效益。2冲裁件工艺分析图2-1垫片零件工件名称：垫片；工件简图：如上图2-1所示；生产批量：大批量；材料：黄铜；材料厚度：0. 3mm；未标注尺寸公差按IT14级计算。2.1材料分析黄铜即平均含铜量为62%的普通黄铜。该材料的抗拉强度是385MPa,伸长率15%,黄铜有良好的力学性能，钢强度低、韧性、塑性和焊接性都比较好，因此H62这种饭材有较好的冲压性能，适合冲裁加工。2. 2零件结构

8、零件结构对称，无尖角，适合冲裁。零件中有2圆孔，孔的最小尺寸为2mm,满足冲裁最小孔径duinNl. Ot=O. 3mm的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为5. 0mm,满足冲裁件最小孔边距Linl. 5t=l. 5mm的要求。所以该零件的结构适合冲裁。2. 3尺寸精度零件图上无公差的尺寸属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查公差表2-1可得各尺寸公差为：零件外形：32； 74mm, 2500.43nim ,30 30mm,17 o.36mm,6 2；25mm, R15；25mm。孔心距：力25 0. 31mm。结论：适合冲裁。表2-1标准公差数值公差等级IT4IT5

9、IT6IT7IT8IT9IT 1()IT11IT12IT13ITU基本尺寸/mm41m/mm3645812183()48750.12().18().3()6-1046915223658900.150.220.3610-18589182743701100.180.270.4318306913213352841300.210.330.523()50711162539621001600.250.390.6250 80813193()4674120190().3()0.460.7480-1201015223554871402200.350.540.87120-180121825406310016025

10、00.400.631.00180-25014202946721151852900.460.721.15250-31516233252811302103200.52().811.3()315-40018253657891402303600.570.891.4040050020274063971552504000.630.971.55253冲裁工艺方案的确定工艺方案主要包括冲压工序，工序的组合以及工序顺序。3.1 冲裁工艺方法的选择垫片可以有以下三种工艺方案。方案一：先冲孔-落料，后弯曲。采用一套简单的冲裁模和一套单工序模生产。方案二：冲孔-落料-复合冲压。采用复合模生产。方案三：采用冲孔-落料一

11、级进冲压，采用级进模生产。其三种工序的性能见表3-1 o表3-1单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能比较项R方案一方案二方案三生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工.序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性良好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合于大批量生产不能通用，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的

12、复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复合模级进模生产效率高，能保证冲裁剪外周和内孔的精度，定位板料的方式简单多样，比级进模的定位方式简单，模具的外周尺寸小。垫片的量大、零件的尺寸较小且结构相对第杂，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案的分析、比较、选用方案三级进冲裁。3.2 冲裁顺序的安排该零件采用的是冲孔、落料两个基本工序，这两个工序可以组成以下三种可行方案：方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产；方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔一落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两套模具，生产效率低

13、，冲孔是零件定位差，零件精度不能保证，不适用大批量生产。方案二只需一副结构较复杂的模具，可较好的保证工件的形状和尺寸精度，且生产效率高。由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三只需一副结构复杂模具，能保证生产效率，但零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。通过三个方案的分析上看，方案三较为合理，所以欲采用方案三生产。为保证模具中工作部件的强度，现对凸模和凹模壁厚进行校核，可查得当材料厚度为2. 0mm时，凸凹模最小壁厚为2.7rmr),垫片最小孔边距为3. 0mm,所以适合级进模生产，即采用方案三:冲孔-切边-弯边-切断级进冲裁。4模具总体结构设计4.1 送料方式的确定由于垫片是大批量生产，合理安排生产可用手动或者自动送料方式。4.2 模具类型的选择级进模结构分为正装式级进模和倒装式级进模两种。正装式级进模与倒装式级进模两者各有优缺点。正装式较适合于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。而倒装式级进模不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，