托板冲压工艺分析及模具设计.doc

1、托板的冲压工艺分析及模具设计摘要：本设计介绍了冲压级进模具的结构设计及其工作过程。通过对冲裁图样零件工艺性的正确分析，设计了一套冲孔落料级进模。通过冲裁力、卸料力等计算，确定模具结构。本设计包括了模具成型零件凸模、凹模及其他零件，如卸料板、固定板、垫板、导柱、导套等的设计和选用过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，冲裁机构与送料挡料以及其它结构的设计过程，并着重对模具的设计部分作了详细介绍。该模具性能可靠，运行平稳，能提高产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键词：冲孔，落料 ,级进模 ,模具结构Splint Analysis of Stamping Process and Desig

2、n of Die for Valve Plate Abstract:Compound progressive die structure design and working process was introduced. Through to technological correct analysis of the blanking patterns components, has designed a continual blanking punching die blanking .Die type was determined through the calculation of b

3、lanking force and ejecting force. This design introduced the mold formation components including the plunger, the lower die and other components like unload the yard lumber, the dead plate, the backing strip, the guide pillar, the guide busher and so on design and select the process, the technologic

4、al parameters choice and the computation of the important components, the blanking organization and the feeding keep off the material as well as other structure design process, and to has made the detailed introduction emphatically to molds design parts.The die works stable so that the product quali

5、ty and efficiency has been improved and working intensity and production cost has been reduced.Key words:piercing ,blanking , progressive die, die structure目 录1 前言12 零件的工艺性分析22.1 经济性分析22.2 材料分析22.3 结构与尺寸分析22.4冲裁件精度与表面粗糙度分析33 冲压工艺方案设计43.1冲压工序类型43.2 冲压工序次数与顺序43.3冲压工序的组合方式44工艺计算64.1排样64.2确定送料步距、板料宽度与导料

6、板间的距离74.3确定排样图75设备的选择115.1 冲裁力的计算115.2压力机的选择125.3 确定压力中心126模具计算146.1模具间隙146.1.1间隙的作用146.1.2间隙的确定 146.2冲裁模刃口尺寸计算156.2.1计算原则156.2.2压力中心15 7 冲裁模主要零部件的设计与选用187.1冲孔凸模187.1.1凸模的结构形式与固定方法187.1.2凸模的长度计算与强度校核187.2落料凸模207.3凹模207.3.1凹模的结构形式与固定方法207.3.2冲裁凹模的刃口形式207.3.3凹模的外形尺寸的确定207.3.4凹模强度的校核217.4其他零件217.4.1挡料装

7、置217.4.2导料装置227.4.3导正装置237.4.4卸料装置237.4.5上、下模座247.4.6导柱与导套247.4.7模柄247.4.8凸模固定板和垫板257.4.9定位与紧固零件的选用及校核258 模具的使用及维护说明书278.1模具的使用说明：278.1.1 模具安装278.1.2模具的工作过程278.2模具的维护说明28结论 30参考文献31致谢32附录 33III1 前 言大学四年我学习的专业是：材料成型及控制工程，专业方向是模具方向。因此，我们学习了很多有关模具的专业知识。这次毕业设计我的毕业设计题目是：托板的冲压工艺分析及模具设计。它是我们所学的冷冲模设计里的一部分，也

8、是我们一门重要的专业课。所以，我们具有这样的专业基础知识的储备。在毕业指导老师的细心指导下，在同学们的帮助下，我一定能够完成好自己的毕业设计。本次设计的主要任务及目标：（1）通过毕业设计能够巩固所学的各类基础知识、初步掌握冲压模具设计的流程,熟练掌握使用各类工具书籍。（2）通过毕业设计初步达到工程师所具备的基本素质。（3）通过毕业设计了解生产实践中模具设计的具体流程，做到心中有数，完善所学知识，并注重在以后工作和学习中得到积累。 本次设计的基本要求和内容：（1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算）（2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要零部件的结构设计、模具结构设计及模具

9、工作部分尺寸计算等)（3）完成模具总装配图及模具主要零部件图的绘制（4）编写模具毕业设计论文。 本设计说明书主要包括了七个部分。其中的第2章的零件工艺性分析，第3章的冲压工艺方案设计，第4章的工艺计算，第5章的设备的选择，第6章的模具的计算，第7章的冲裁模主要零部件的设计与选用，第8章的模具的使用及维修说明书。 在这次设计中，我发现了很多以前忽视过的问题，也学习到了不少有用的知识，重新梳理了自己的知识结构，也收获了很多有用的东西。通过毕业设计我找到了模具设计的基本步骤与方法，以适应以后的学习与工作。由于自己的知识有限和缺乏实践经验，所以设计中难免有不足之处望指导。2 零件的工艺性分析2.1 经

10、济性分析 通过以下几方面对冲压件托板的经济性成本进行分析 (1)通过查阅资料可得知，材料的费用占总成本的6070，另加上工 人的的劳工费及加工时所需要的电费及机床的维修费。 (2)托板的批量，由用户提供的图纸所知，该冲压件需要大批量生产，适合用冲压 的方式加工，可以采用级进模、复合模、以及单工序模进行冲压。 (3)由实际生产过程可知，在加工时充分对材料利用，提高材料的利用率，充 分利用材料的缝隙，以循环利用废料。 (4)在大批量生产过程中，采用硬质合金钢在延长模具的使用寿命以减少单件 产品所耗模具的费用。 综上所述，该零件的生产批量为大批量生产。因此，从经济性上来说适合采用冲压来加工。2.2

11、材料分析 冲压所用的材料，不仅要求满足冲压件的使用要求，还应满足冲压工艺的要求和后续加工的要求。冲压工艺对材料基本要求是： a、具有良好的冲压成型性能 b、具有较高的表面质量 c、材料的厚度公差应符合国家标准 由零件设计要求知，该零件的材料是08F，属于低碳钢。查冲压设计资料可知，这种钢板冲压性能良好，材料抗剪强度为216304MPa,抗拉强度为275383MPa。（在下面的计算中抗拉强度取为300MPa）。屈服点s = 177MPa.满足其生产条件下的托板冲压，所以08F符合材料适用性。2.3 形状与结构分析（1） 形状由零件图可知，该零件的形状简单规则，且以两条互相垂直的中心线分别对称，有

12、利于材料的合理利用，节约材料，提高模具寿命，降低冲件成本。（2） 内外处的夹角 冲裁件的内外形转角处要尽量避免夹角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时夹角处的崩刃和过快磨损。在各直线或曲线的直接处，除属于无废料冲裁或采用镶拼模结构处，宜有适当的圆角。但是经过和指导老师商量，这种托板有着特殊的用途，所以它的尖角不能改成圆角，只有通过选用耐磨材料才提高模具的使用寿命。因此，在选用模具材料是，特别是在零件尖角出的模具材料必须提高它的耐磨性能和硬度。（3） 是否有悬臂和凹槽 要尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽。否则会降低模具寿命和冲裁件质量。而该零件没有这种情况，因此不用

13、考虑。（4） 孔径冲孔时，受凸模强度的限制，孔径不宜过小。其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能和材料的厚度等有关。查冲压设计资料表2.3用自由凸模冲孔的最小尺寸1，硬钢d 1.3t = 2.6mm 3.5mm，所以满足要求。（5） 孔间距与孔边距冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的制约，其值不应过小，其许可值可见冲压设计资料图2.2，一般要求圆C t，边c 1.2t 1.该零件孔与孔边距之间的距离最短为14mm，孔与边缘之间最短为7mm。故孔边距和孔边距均满足要求。2.4 冲裁件精度与表面粗糙度分析 冲裁件内外形的经济精度不高于GB1800-79IT 11级，一般要

14、求落料件精度最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。由零件图知，精度要求为IT11级满足精度要求。粗糙度影响零件的外观和质量。粗糙度及毛刺高度与材料塑型、材料厚度、冲裁间隙、刃口锋利程度、冲模结构及凸模、凹模工作的表面粗糙度有关。由于零件没有给出具体的要求，故托板的表面粗糙度为Ra6.3满足常规要求。经查公差与配合手册表1.6标准公差值7.可知各尺寸公差为： mm、mm、mm、mm、160.11、140.11、Rmm、mm3 冲压工艺方案设计3.1 冲压工序类型冲压工艺按其变形性质可以分为材料的分离与成形两大类。从冲压件图上可以看出该零件精度与表面粗超度都没有什么特殊要求，而且零件形状、结

15、构简单属于普通冲压件，使用冲裁中落料工序和冲孔工序即可。3.2 冲压工序次数与顺序该零件是冲裁件，形状简单规则，厚度较薄，内外形只需要一次冲孔和落料工序即可完成。该零件只需要落料和冲孔两个工序，没有其他后续工序。因此，冲孔不必考虑会被后续工序影响，且结构形状简单，可以采取先落料后冲孔也可以冲孔和落料同时进行，具体应该如何选取，则需要通过冲压工序组合方式分析再联合多方面因素进行确定。3.3 冲压工序的组合方式方案一：单工序模 方式1 先冲孔后落料 方式2 先落料后冲孔方案二：复合模 方式 冲孔落料复合方案三：级进模 方式 冲孔落料级进 方案一 优点 此方案为单工序模，用此方案生产托板，尺寸和厚度不受限制，生产设备 维护成本低且生产操作较为方便，适用于中小批量生产。 缺点 冲件