调节偏心轮冲压工艺及模具设计大学论文

目 录

1 制件工艺性分析……………………………………………………1 1.1 冲压件………………………………………………………………3 1.2冲压件的综合分析…………………………………………………3

1.2.1 零件图的分析…………………………………………………………………3 1.2.2 冲压件的结构工艺性…………………………………………………………3 1.2.3 冲压经济性和先进性分析……………………………………………………3 2 冲压工艺方案的制定…………………………………………………4 2.1工艺方案的比较和确定……………………………………………4 2.1.1 工艺方案的比较…………………………………………………………4 2.1.2 工艺方案的确定…………………………………………………………4 2.2确定工序种类、工序数目和顺序………………………………4 2.2.1工序种类确定………………………………………………………………4 2.2.1工序数目和顺序确定………………………………………………………4 2.2.2确定送料方式………………………………………………………………4 2.3确定合理的排样和工序间尺寸……………………………………4 2.3.1排样的确定……………………………………………………………………4 2.3.2确定工序间尺寸…………………………………………………………5 2.3.3 条料的宽度和导尺距离的计算…………………………………………5 2.4 材料经济利用……………………………………………………6 3 工艺计算与设计……………………………………………………6 3.1冲压过程中所需的力………………………………………………6 3.1.1冲裁力的计算………………………………………………………………6 3.1.2卸料力的计算………………………………………………………………7 3.1.3 推件力的计算………………………………………………………………7 3.2压力中心的确定……………………………………………………7 4 选择冲模类型和结构形式…………………………………………8 4.1模具类型…………………………………………………………8 4.2凸、凹模设计……………………………………………………8 4.2.1凸、凹模刃口尺寸计算………………………………………………8 4.2.2凸模的结构设计…………………………………………………………10 4.2.3凹模的结构设计…………………………………………………………12 4.2.4凸、凹模固定方式和镶拼结构…………………………………………13 4.3毛坯的送进、导向、定位形式……………………………………13 4.4毛坯和零件的压料、卸料形式……………………………………16 4.4.1 压料形式……………………………………………………………………16 4.4.2卸料形式……………………………………………………………………16 4.5模架及导向形式……………………………………………………16

4.6模具安装的其他支撑零件及其紧固定位…………………………17 4.6.1 模具安装的其他支撑零件…………………………………………………17 5 确定压力机型号和模具安装尺寸…………………………………18 5.1压力机的选择………………………………………………………18 5.2压力机的校核………………………………………………………18 5.3确定模具安装尺寸…………………………………………………19

5.4确定凸模长度…………………………………………………………………19 6 模具总体结构…………………………………………………20

心得体会……………………………………………………………21 参考文献…………………………………………………………22 前 言 模具是成型不同形状制品的一种装置。按照制品所采用的原料不同，成形的方法也不同；一般将其分为金属冲压模具，金属压铸模具，塑料模具，橡胶模具，玻璃模具等。 在制造行业中，冲压加工是借助于常规或专用设备的动力，使板料在模具里直接得到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。冲压加工简称冲压，也称为冷冲压或板料冲压；冲压模具是冲压加工中安装在设备上的专用模型、工具，是将板料或带料在压力机的作用下通过完成各种不同工序加工成所须制件的机械装备和工艺设备，冲压模具简称冲压模或冲模，在生产中能实现切断、落料、冲孔、 切口、切边等分离工序和弯曲、拉深、起伏、翻边、缩口、胀形、整形等成形工序。冲压加工具有生产效率高、生产成本低、操作简单、材料利用率高，能耗低，产品性能好、适合大批量生产等优点。 板料冲压加工在国民经济制造行业中占有十分重要的地位，在机械、电子、汽车、航空、轻工业(如自行车、五金、日用器皿等生产)等领域中有60％～80％1j勺零部件都要依靠冲压模具成形。模具生产技术水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，其在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。其技术应用、研究和丌发在世界范围内都引起了极高的重视：从20世纪80年代丌始，工业发达国家的模具行业，已从床工业中分离出来，并发展成为一种独立的工业部门，其产值已超过了机床工业的产值；相对而言，我国自改革丌放以来，模具工业发展十分迅速，近年来，一直每年15％左右的速度快速发展，在高校中也专门设置了专门的模具专业，培养出了大批的高级技术人才，但目前我国的冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命达到1亿次以上，精度达到3～5unl，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次相比，处于80年代中期国际先进水平，，因此，在我国现代化建设中有广泛的应用和发展前景。 此设计是在学习了《模具冲压设备》，《模具材料失效分析》、《材料成型工艺基础》、《冲压工艺与模具》等课程的基础上，在老师的指导下进行设计的。根据自己选择的冲压零件图，通过工件结构工艺性分析、零件材料的选用、排样图的设计、冲裁力及压力中心的计算、压力机的选择、模具结构的设计、典型零件加工工艺设计和模具图纸的绘制等过程而完成具有两个工位的级进模设计。设计目标是实现模具步距精度高、保护性能好、自动化程度高、寿命高等特点。 1 制件工艺性分析

1.1 冲压件

该冲压件为调节偏心轮，如图1-1所示。该制件所采用的材料为Q235，材料的厚

度为1.5mm，产量为大批量生产，要求为去除毛刺。

图1-1 调节偏心轮 1.2冲压件的综合分析

1.2.1 零件图的分析 如图1-1知：该制件为一带孔的非对称圆形冲压件，尺寸精度要求不高，仅由冲裁即可成型。 1.2.2 冲压件的结构工艺性 为了避免给冲裁模的制造带来困难及延长冲模的磨损寿命冲裁件的各直线或曲线的连接处应有适当的圆角过渡，则查表得冲裁件的最小圆角半径为R=0.25t=0.375mm。则取最小圆角半径R=0.5，这样满足工艺性要求； 由冲压件的材料为Q235，则查表得，冲孔的最小尺寸为dt=1.5mm。而该零件的最小冲孔尺寸为22mm，能满足工艺性要求。 由于零件上未注尺寸的公差值，所以冲裁件的精度取 IT14级。 1.2.3 冲压经济性和先进性分析 由于制件的结构简单,冲压是最好的加工方法。模具应力求结构简单易制，故不采用复杂的组合工序。 2 冲压工艺方案的制定 2.1工艺方案的比较和确定 2.1.1 工艺方案的比较 方案一：采用级进模加工，级进模比单工序模生产效率高，减少了模具设备的数量，工件精度高，便于操作和实现生产的自动化。对于特别复杂或时孔边距较小的冲压件，用简单模和复合模冲制有困难时，可以用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造比较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 方案二:采用复合模加工，复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高。冲模的轮廓尺寸较小，但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高，复合模只要用于生产批量大，精度要求高的冲裁件。 2.1.2 工艺方案的确定 经过对以上两种方案的比较，在生产安全性方面，级进模高于复合模。又由于制件的结构简单，对精度的要求不高、轮廓尺寸较大，所以采用级进模加工。 2.2确定工序种类、工序数目和顺序 2.2.1工序种类确定 由上分析知：该制件采用级进模加工，如图1-1知该制件的加工只需要冲孔和落料工序。 2.2.2工序数目和顺序确定 由上分析知：该制件只需两道工序。为满足加工要求，和便于操作，加工时工序的顺序为先冲孔后落料。 2.2.3确定送料方式 送料的方式有手工操作、半自动模操作、自动化模三种。为制件方便有效率，送料方式采用自动化模送料。 2.3确定合理的排样和工序间尺寸 2.3.1排样的确定 排样设计要考虑工位分布是否合理；条料能否在连续冲压过程中畅通无阻；是否便于使用、制造、刃磨；是否经济合理。 在可能的情况下，要求产品设计修正产品零件的结构形状和尺寸，以减少和消除设计废料的形成，并有可能采取少、无废料排样方式。 根据排样方法的选择原则： 1）、冲裁小工件或某种工件需要窄带料时，应沿板料顺长方向进行排样，符合材