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1、连接板冲压模具设计 毕 业 设 计连接板冲压模具设计摘 要 模具是制造业的重要工艺基础在我国模具制造属于专用设备制造业本设计是冲孔复合模设计冲模的结构性能直接反映了冲压技术水平的高低选用材料时应考虑模具的工作特性受力情况冲压件材料性能冲压件的精度生产批量以及模具材料的加工工艺性能和工厂现有条件等因素冲床的选用主要是确定冲床的类型和吨位板料冷冲压加工是机械加工的一个重要组成部分它应用十分广泛但由于传统的加工存在着冲压工艺方案选择不合理冲压间隙选择过大压力机不相匹配等问题本文就以冲孔复合模设计主要介绍了冲压模具设计的全过程 经工艺分析工艺计算间隙值的选择确定了该设计工艺流程及冲模结构形式 同时对所
2、设计的模具分别进行了分析说明 对压力机做出了合理的选择 整个过程采用AutoCAD软件绘制模具的二维装配图和个别零件图 冲压模冲裁间隙冲压工艺Abstract Die process is the important basis for the manufacturing sector manufacturers in China die of special equipment manufacturing This design is Lianjie Ban punching blanking compound die design die directly reflect the stru
3、cture of the high and low level of stamping technology Optional material should be considered the work of mold the force punching pieces of material the accuracy of press parts molds and production quantities of materials processing plant performance and existing conditions and other factors Selecti
4、on of Punch Punch is determined the type and tonnage Sheet metal stamping cold machining processing is an important component It is very broad application However due to the traditional processing there is a stamping process options unreasonable stamping gap choice is too large presses do not match
5、and so on In this paper to Lianjie Ban punching blanking the main compound die design stamping die design on the whole process 1 The process of analysis the gap value of the options determine the design process and die structure 2 At the same time the molds were designed by an analysis that 3 The pr
6、ess has made a reasonable choice 4 AutoCAD software used throughout the process of drawing two-dimensional mold assembly drawing plans and individual partsKeyword stamping die compound die connection tablets blanking gap stamping process1 前言冷冲压技术从最初的作坊式生产到现在的专业化模具工业生产从无到有发展迅速而我国模具工业在近20年来发展更是迅速模具及模具
7、加工设备市场需求潜力巨大发展前景广阔随着工业的发展工业产品的品种数量越来越多对产品质量和外观的要求更是日趋精美华丽所以改革开放20多年以来我国已成为使用各类模具的大国其中汽车摩托车与家电产品生产用的各类模具的年需求量已占全国模具总量的60以上但是我国模具生产能力和水平与国外相比则差距颇大造成20世纪90年代模具进口量占全国模具销售总额的13以上达6亿10亿美元改革开放以来随着国民经济的高速发展市场对模具的需求量不断增长近年来模具工业一直以15左右的增长速度快速发展模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化除了国有专业模具厂外集体合资独资和私营也得到了快速发展材料及厚度101mm零件图形22设计要
8、求1绘制模具总装图必须是0号图2绘制全部自制零件的工程图3编制典型零件的加工工艺规程4编写设计说明书设计工作量应至少完成折合A0号图纸三张和一份10000字以上的设计计算说明书3 冲裁工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理一般的讲在满足工件使用要求的条件下能以最简单最经济的方法将工件冲制出来就说明该件的冲压工艺性好否则该件的工艺性就差当然工艺性的好坏是相对的它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响以上要求是确定冲压件的结构形状尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素根据这一要求对该零件进行工艺分析31 几何形状该冲裁件外形简单形状规则且成几何中心对称32 最小孔距孔边
9、距经计算零件的孔边距为575mm大于最小孔边距15t15x115mm孔距为40mm明显足够所以零件适合冲裁33 冲孔最小尺寸查表3-8参考文献1冲孔最小尺寸为13t13x1com即得此孔能够冲出34 冲裁件的精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差属自由尺寸可按IT14级确定工件尺寸公差经查公差表得各尺寸公差分别为零件外形尺寸20 14零件内形尺寸8535 材料10钢属于碳素钢查附表1参考文献1可知其屈强比较小延伸率较高具有良好的冲压性能结论此零件适合冲裁4 确定冲压工艺方案确定方案就是确定冲压件的工艺路线主要包括冲压工序数工序的组合和顺序等确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面
10、的分析与研究比较其综合的经济技术效果选择一个合理的冲压工艺方案41 方案种类该零件包括冲孔落料两个基本工序可以采用以下三种方案1先落料再冲孔 采用单工序模生产2落料冲孔复合冲压 采用复合模生产3冲孔落料连续冲压 采用级进模生产42 方案的比较与分析方案1模具结构简单但需要两道工序两套模具才能完成零件的加工且生产效率较低难以满足零件大批量生产的需求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43 方案的确定由零件尺寸可知查表3-28参考文献1得最小壁厚为27575mm即凸凹模壁厚大于允许的最小壁厚所以为便于操作完全
11、可以采用复合模结构复合模有两种结构形式正装式复合模和倒装式复合模考虑到工件成形后如何脱模方便正装式复合模成形后工件留在下模需向上推出工件取也不方便倒装式复合模成形后工件留在上模只须在上模装一推出装置借助模具的合复力就可以轻松的将工件给卸下来考虑到工件成形后如何脱模方便故采用倒装式复合模根据工件的形状确定采用无废料排样的方法是不可能做到但能采用有废料和少废料的排样方法即得B602x1805642式中Z导料与最宽条料之间的间隙其值由表3-16查得参考文献1条料宽度偏差其值由表3-15查得参考文献1条料排样图如下图所示com 裁板方式与利用率的计算当一次冲裁完成以后为了能够顺利地进行下一次冲裁必须适
12、时的解决出件卸料及排除废料等问题选取的冲裁方式不同时出件卸料及排除废料的形式也就不同因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式并影响冲裁件的质量根据不产品的结构和工艺性能本副模具顶板式顺出件结构由于本模具采用顺出件式模具冲裁省去校平工序既可满足工件对平面度的要求有能保证安全生产查附表3 参考文献1选用的板料规格为600x1200x1mm1横裁根据板料的规格及零件的尺寸剪切条料尺寸为642x600一板料可裁条料为18条每条可冲零件的个数为26个即一块板料可冲裁总的零件个数为18x26468个根据式3-10参考文献1一块板料的利用率为n x100468 x10053式中A0一个制件的有效面积A 一块板
13、料的面积n 一块板料秘冲制件的总个数2纵裁剪切条料尺寸为642x1200一块板料可裁条料共9条每条可冲零件的个数为54个即一块板料可冲裁总的零件个数为54x9486个根据式3-10参考文献1一块板料的利用率为n x100486 x10055式中A0一个制件的有效面积A 一块板料的面积n 一块板料秘冲制件的总个数经计算得到的横裁与纵裁的材料利用率相比较确定裁板方式为纵裁52 冲压力计算com力的计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力因此要计算最大冲裁力则冲裁力可按下式计算FA式3-1参考文献1式中A为剪切断面面积为板料的抗剪强度考虑到刃口的磨损间隙的波动材料力学性能的变化板料厚度的偏差等
14、因素的影响可取安全系数为13并取抗剪强度为抗拉强度b的08倍于是在生产中冲裁力便可按下式计算FLT式3-2参考文献1式中 L冲裁轮廓的总长度mmt板料厚度mm板料的抗拉强度MPa经查的取300参考文献1com 计算工序冲压力由于影响卸料力推加力和顶件力的因素很多根本无法准确计算在生产中均采用下列经验公式计算查附表1参考文献1取材料的抗拉强度270Mpa落料力FlKLt式3-10参考文献1Flcomx270513KN冲孔力FkKLt式3-10参考文献1Fkcom270187KN卸料力Fx K xFl式3-15 参考文献1Fxcom23KN推件力FtnKtFk式3-16参考文献1Ftcom62KN式中L冲裁时材料发生剪切变形处的周长K安全系数K13K xKt分别为卸料力推件力系数查表3-18参考文献1 n同时卡在凹模内的废料个数nh为凹模洞口深度t为料厚n6 查表3-27参考文献1在此取h6FzFlFkFxFt