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模具课程的设计垫片冲压模具的设计
模具课程设计
垫片冲压模具设计
学 校: 电子科技大学中山学院
学 院: 机电工程学院
班 级: 09机械C班
姓 名: 许桂林
学 号: 29100101062
指导老师: 刘海潮
2013年1月5日
冲压模设计题目
如图1所示零件:垫扳
生产批量:大批量
材料:08F t=2mm
设计该零件的冲压工艺与模具
垫板冲压模具课程设计
摘要:本设计为一垫板的冷冲压模具设计,根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求,首先分析零件的工艺性,确定冲裁工艺方案及模具结构方案,然后通过工艺设计计算,确定排样和裁板,计算冲压力和压力中心,初选压力机,计算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后设计选用零、部件,对压力机进行校核,绘制模具总装草图,以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中,主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计,对于部分零部件选用的是标准件,就没深入设计,并且在结构设计的同时,对部分零部件进行了加工工艺分析,最终才完成这篇毕业设计。
关键词:模具;冲裁件;凸模;凹模;凸凹模;
1 零件的工艺分析
1.1 结构与尺寸
该零件结构简单,形状对称。
硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:Φ61.3t=1.3×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度t,该工件的空边距(20)t=2,(10)t=2,均适宜于冲裁加工。
1.2 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,各尺寸公差分别为:
零件外形:58, 38, 30, 16, 8
零件内形:6
孔心距:18±0.215,
利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。
1.3 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τ=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,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。
2 确定冲裁工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下几种工艺方案:
(a)先落料,再冲孔,采用单工序模生产;
(b)采用落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产;
(c)用冲孔——落料连续冲压,采用级进模生产。
方案(a)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,生产效率低,难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单,为了提高生产效率,主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时,冲出的零件精度和平直度好,生产效率高,操作方便,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,该零件采用复合冲裁工艺方案。
3 确定模具总体结构方案
3.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案,采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模,凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置,结构简单,便于操作,因此采用倒装式复合冲裁模。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
3.5 凸模设计
凸模的结构形式与固定方法:
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长圆形,通过接方式与凸模固定板固定。
4 工艺设计计算
4.1 排样设计与计算
零件外形近似矩形,轮廓尺寸为58×30。考虑操作方便并为了保证零件精度,采用直排有废料排样。如图1所示:
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13,工件的搭边值a=2,沿
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