Q235冷轧板压片模具设计论文

目录 摘要 1 前言 2第一章 设计内容及目的3第二章 冲压件工艺性分析5第三章 冲压工艺方案的确定6第四章 主要设计计算71、排样方式的确定及其计算62、冲压力的计算73、压力中心的确定及相关计算94、工作零件刃口尺寸计算95、弹簧的选择设计设计11第五章 模具总体设计121、模具类型的选择 122、定位方式的选择123、卸料、出件方式的选择 124、导向方式的选择12第六章 主要零部件设计 131、工作零件的结构设计 132、定位零件的设计153、卸料部件的设计164、模架及其它零部件设计 175、模具总装图186、冲压设备的选定 197、模具零件加工工艺198、模具的装配 20冷冲压工艺卡 22毕业总结和体会 27 致谢 .28参 考 文 献 .29摘 要本文主要阐述产品压片冷冲压模具的设计。在设计的过程中所要做的内容包括：冲压工艺性分析，工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算，刃口尺寸计算，弹簧 橡胶件的计算及选用，凹模、凸模或凹凸模结构设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡。经过了上几次的课程设计，使我在这次设计当中不再陌生每一步所要做的内容和每一步的计算，我都很清楚，虽然每一步都要通过计算，得出来的数值是算起来很烦锁，但当我完成了整个设计才真正了解到每一个步骤都是那么的严谨，一环扣一环，缺少一样都不行，我在这过程中也深深地体会到，因为我在这过程中都是不断地改数据，这样也使我感觉到不仅是细小要考虑，而总体的设计也不可少，要两者同时进行才能得出最合理的设计来。数据计算出来后我运用AUTOCAD及外挂pressCAD这个作图软件绘制压片模具的装配图以及零件图，还用solidworks画出其三维图，在这个过程中使我再次增强我的软件作图的动手能力。在本次设计的过程中不仅使我很好地回顾再以加固以前我所学的知识，而且最重要的就是我又体会到了要有全面的知识才能够设计出来更合理的设计方案。关键词：设计 冲压复合模具 加工与装配工艺 前言冷冲压是在室温下，利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离或塑性变形，从而获得所需形状和尺寸零件（也称制件或冲件）的一种压力加工方法。因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。冷冲压模具便是用于实现冷冲压工艺的一种专用工具。冷冲压技术主要包括冷冲压工艺及冷冲压模具设计两方面。冲压工艺是指获得冲压制件的生产方法及生产过程。冷冲压生产依靠冲模和冲压设备来完成加工，便于实现自动化，生产效率高，操作简便。对于普通压力机，每分钟可生产几件，而高速压力机每分钟可生产数百至上千件。大批量生产时，成本较低;冷冲压生产加工出来的制件尺寸稳定、精度较高、互换性好，具有一模一样的特征;金属材料在压力机和模具的工同作用下，能获得其他加工方法难以加工或无法加工的、形状复杂的零件;冷冲压是一种少无切削的加工方法，可以获得合理的金属流线分布，材料利用率较高，零件强度、刚度好。要得到冲压产品，自然应先从产品工艺开始，且要落实到生产中，主要的工作将是设计和使用生产用工装，其中最生要的是各种模具。在模具设计中，首先是定方案，方案确定后才有可能根据设计手册数据，设计具体的模具。显然，方案的选择是战略性的，具体模具设计是战术性的，即是说，对生产成败起决定性作用的，是生产方案的确定。本毕业设计的内容就是根据产品工艺性、生产技术及成本要求，查模具设计手册和有关资料设计出一整套模具。第一章设计内容及目的（一） 设计内容题目： 制件如图1-1，压片材料为Q235冷轧板，t=2.3mm，产量10万件/年。图1-1压片技术要求: 1 材料:Q235冷轧板 T=2.3±00.05mm; 2 未注公差尺寸：0-6=±0.05mm 6-30±0.10mm 30-120=0.15mm; 3 制品去毛刺并清洗干净;不能有花斑、压伤、刮痕、变形或表面处理不良等现象; 4 所有孔中心距公差为±0.05 5 所有孔径公差为±0.05设计内容包括冷冲压工艺性分析，工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算及压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡胶的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡。（二）、设计目的 该毕业设计是运用了冷冲模具设计的思路与制造的方法，其目的在于巩固所学知识，和各项动手能力，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力和动手能力。通过模具结构设计，学生在工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献反面收到一次综合训练，增强学生的实际工作能力。从而能为以后的实际工作做好良好的过度，并能得到更好的帮助。第二章冲压件工艺性分析该制件是将材料为Q235,厚为2.3mm的冷轧板料冲裁而成，该压片形状较简单，尺寸较小，厚度一般薄，属于普通冲压件，要求中批量生产，精度要求比较高，但有几点必须注意：（一）、材料半硬的Q235冷轧板，具有良好的冲压性能，适合冲裁。（二）、结构该冲压件形状简单，尺寸较小，厚度适中，冲孔与边缘之间的距离满足要求，属于中批量生产，制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，如设计一斜台，方便零件自动收集。（三）、精度要求根据产品图纸尺寸要求分析，该产品精度要求比较高，所有孔径偏差为±0.05，平整度要求也比较高，2.3±0.05，但是该产品属于普通冲压件，完全满足冲裁的要求。第三章冲压工艺方案的确定 （一）、工艺方案的确定根据制件工艺分析，基本工序有落料、冲孔2种，按不同组合得如下方案。（1）、落料-冲孔，单工序冲裁；（2）、冲孔-落料，级进模冲裁；（3）、冲孔-落料，复合冲裁；采用方案（1）属于单工序冲压。工序简单，要制造两套模具，模具制造成本低，周期短，但由于此制件生产量较大，尺寸较小，此方案征文效率低，工件尺寸的累积误差大，但产品的精度要求较高，而已操作不安全，故不宜使用。采用方案（2）较方案（1）生产效率高，精度可达IT13IT8，可保证一定的误差。但此方案适用于制造大批量、较复杂的制件。这个制件结构简单，用此方案定位难，易产生误差，故也不适用。 采用方案（3）用复合模冲裁，结构紧凑，精度高，平整，适用冲厚度适中的制件而该产品精度要求较高，刚好满足。并且该产品的材料为Q235，这种方案非常适合要求。经上述对该产品的工艺分析，该产品的形状较小，生产量较高，为了保证生产率，通过比较，决定取用方案三，同时采用弹性卸料及顶件装置，保证工件平整，且操作比较安全，生产效率高。（二）、模具结构形式的确定因制件材料适中，为保证制件平整，采取弹压卸料装置，并采用弹性挡料销定位，这样生产率高，为方便操作和取件，选用开式双柱可倾压力机，横向送料。综合上述，由表文献2查表5-2，5-9选用弹压卸料横性送料典型组合结构，倒装式复合模。第四章 主要设计计算（一）、排样方式的确定及其计算排样方式的确定及其计算零件外轮尺寸基本为49×14,考虑到操作方便性,并为了保证制件精度,采用直排排样方式,为了增加使用效率条料采用两个交叉并排（冲完一排再掉头冲）排样如图4-1所示开料尺寸：T=2.30.05*1220(步距：16.5)*94.5，双可啤146PCS图4-1排样排样计算如表4-1表4-1排样计算项目分类项目公式结果备注排样冲裁件面积A=49*14-12*7-2.1*2.1*3.14-5*8548mmA548mm条料宽度BB=Lmax+1.5a+nb=94.5B=94.5mm查文献1表3-13a=2.5mm，a=2.5mm进距SS=14+ a=16.5S=11一块板可裁的条数nn=710/94=7条，余5mmn=7条，余5mm查文献1附表3选钢板：2.3*94.5*1220(mm)；采用纵裁剪切条料尺寸为：94.5mm*1220mm每条可冲零件的个数nn=1220*2/16.5=147个，n=147个材料利用率=n*100=7*7147*548/(1220*710)*100%=68=68(二)、 冲压力的计算 压力中心的确定及相关计算(如表4-2)表4-2冲压力冲裁力FF =kLt=1.3×139×2.3×315=131kNF=131KN查文献1附表1 =315MP卸料力FF=kF=0.045*131=6kNF=6KN查文献1表3-18 k=0.05推件力FTFT=nKTF=1*0.055*131=7.2kNFT7.5KN查文献1表3-18 KT=0.05冲压工艺总力FF=F+ F+ F=57+2.5+16=144k NF1.2 F=1.2*144172KN根据计算总力可选用J23-10采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模(三)、 压力中心计算如图4-2：由于该产品的形式为均匀对称的几何体，所以其压力中心在该产品的几何中心上。(四)、 计算凸、凹模刃口尺寸1落料凹模刃口，如图4-3图4-3落料凹模刃口落料凹模磨损后尺寸变大的为外轮廓尺寸A1=14±0.1 A2=49±0.15, 根据文献1P56公式:3-8AA=(Amax-x)得A113.95 A248.925查文献1表2.33的冲裁的双面间隙Zmin=0.36 Zmax=0.5 根据落料凹模相关尺寸配作加工落料凸模A10=13.95-0.36=13.6mm, A20=48.925-0.5=48.4mm2.冲孔凸模刃口图4-4冲孔凸模刃口冲孔凹模磨损后尺寸都变大，根据文献1P57公式:3-9其尺寸分别为：ø4.2±0.05，5.2±0.05，8.2±0.1AA=(Amax-x)得A14.175 A25.175A3=8.15根据冲孔凹模相关尺寸配作加工落料凸模（四）、 弹簧的选择设计1.根据模具安装空间选7个橡胶，根据经验橡胶的直径为Ø22mm，长度为44mm上模顶出橡胶为Ø25*45，数量为两个即可。第五章模具总体设计一、 模架类型的选择经过上述的计算与分析该模具采用倒装试复合模二、 定位方式的选择导料