毕业设计（论文）-半圆垫片冲压工艺与模具设计.docx

XXXX大学设计说明书（论文）作 者：学 号：学院（系、部）：专 业：材料成型与控制工程题 目：半圆垫片冲压工艺与模具设计指导者：评阅者：2018年09月29日摘 要第一章、绪论第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定2.1. 冲压件的工艺分析2.2. 确定工艺方案及模具的结构形式2.3. 、计算条料宽度及步距的确定2.3.1. 搭边值的确定2.3.2. 条料宽度的确定2.3.3. 的 确2.3.4. 2.3.5. 材料利用率的计算：第三章、冲裁力的计算3.1. 计算冲裁力的公式3.2. 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力和总冲压力第四章、第五章、第六章、3.2.1. 总冲裁力3.2.2. 卸料力Fx的计算3.2.3. 推料力Ft的计算3.2.4. 总的冲压力的计算模具压力中心与计算冲裁模间隙的确定刃口尺寸的计算6.1. 刃口尺寸计算的基本原则.6.2. 刃口尺寸的计算6.3. 凸、凹模刃口的尺寸.6.4.冲裁刃口高度第七章、主要零部件的设计7.1. 工作零件的结构设计7.1.1. 凹模的设计7.1.2. 外形凸模的设计7.2. 模架及其它零件的设计.7.2.1.上下模座7 2.2.木丙.7.23模具的闭合高度第八章、压力机的选择3455667778999910101 1 1131515 1151617171 718191902021结 论22参考文献23摘 要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。本设计通过对半圆垫圈的落料模设计的工艺性分析，确定了正确的工艺方案。从而对模具设计方案，以及冲压设备作出了分析与选择。通过分析决定采用复合模形式，然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图等。关键词：冷冲压；落料模；设计第一章、绪 论模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时、板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定2.1. 冲压件的工艺分析02219图21零件图如图21所示零件图。生产批量：大批量；材料：08F钢;厚度：2. 0mm；2.2. 确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案；(1)正装落料模；单工序模冲压(2)倒装落料模；单工序模冲压。方案(1) (2)属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，在模具同一部位同时完成此道冲压工序的模具。采用单工序模冲裁，其模具结构简单，正装结构比倒装结构生产效率高，所冲产品直接下掉，能有效降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。由于本次设计的产品年产量为中批量生产，所以采用方案(1)单工序冲裁，模具设计和加工简单，操作方便。2.3. 排样、计算条料宽度及步距的确定2.3.1. 搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。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，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表22搭边a和al数值材料厚度圆件或类似圆件的工件矩形工件边长LW50mm矩形工件边长L>50mm工件间al沿边a工件间al 沿边a工件间al沿边a<0.251.01.21.21.51.52.51.8-2.60.25-0.50.81.01.82.02.22.50.5-1.00.81.01.51.81.82.01.0-1.51.01.21.21.51.51.81.5-2.01.21.51.51.81.82.02.02.51.51.82.02.22.22.52.53.01.82.22.22.52.52.83.03.52.22.52.52.82.83.23.54.02.53.02.53.23.23.54.05.03.03.53.54.04.04.55.0120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表22给出了钢(WcO.O5%0.25%)的搭边值。该制件是圆形工件，根据尺寸从表2-2中查出：两制件之间的搭边值ai=1.5(mm),侧搭边值 a=1.8(mm)o232.条料宽度的确定有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B°./二 (Dtnax+2a)公式(21)其中条料宽度偏差上偏差为0,下偏差为一，见表23条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表23条料宽度偏差为0.5根据公式 23 BP-a= (DmcLx+2a)=(22+2x1.8) %, 15=25.6。° 15表2-3 条料宽度公差(mm)条料宽度 材料厚度t/mmB/mm0.5>0.51>12200.050.080.10>20 300.080.100.15>30 500.100.150.20233.送料步距的确定导料板间距离公式：A=B+Z公式(22)Z导料板与条料之间的最小间隙(mm)；查表 24 得 Z= 1.5mm根据公式2一 A=B+Z= 19+1.5=20.5 (mm)234.排样根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种,根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力(单边切断时)，不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。2.3.5.材料利用率的计算：冲裁零件的面积为，可以借用CAD计算：F= Ji r2 =349(mm2)一个步距内的材料利用率为：n=(F/Bh)xOO%=(349/20.5x25.6) xlOO%=66.50%图22排样图第三章' 冲裁力的计算3.1. 计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力Fp一般可以按下式计算：Fp=KptLz公式（3一1）式中r材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；/材料厚度（mm）;系数他是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数他,一般取13。当查不到抗剪强度T时' 可以用抗拉强度Ob代替T ,而取Kp=l的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出08F钢的抗剪强度为220310（MPa）,取r=310（MPa）o3.2. 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力和总冲压力由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括：F总冲压力。Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ1推料力。321.总冲裁力Fp=Fl+F2公式（32）F1一一落料时的冲裁力F2冲孔时的冲裁力落料时的周边长度为：Ll=6757 (mm)根据公式31Fl =KptLr= 1.3x2.0x67.57x310=54.461 (KN)表31卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKdW0.10.0650.0750.10.14>0.1 0.50.0450.0550.0630.08钢>0.5 2.50.04 0.050.0550.06>2.5 6.50.03 0.040.0450.05>6.50.02 0.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.03 0.07纯铜，黄铜0.02 0.060.03 0.09对于表中的数据，厚的材料取小值，薄材料取大值。3.22卸料力Fx的计算