书-摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设计

书-摩托车油箱注油口冲压工艺及模具设计内容摘要：

次落料凹模的周界尺寸长度在 200 ㎜左右，按资料中的 LXB 选用则上模座为 200 200 50 ㎜，下模座为 200 200 50 ㎜的规格，其他结构的尺寸值不变。 此时，再反过来校核所初步选用的压力为 250KN的公称压力。 工作台尺寸：左右为 560 ㎜，前后 360 ㎜。 工作台的闭合高度为 250㎜，显然可以放下该模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求。 则模柄的规格为直径 50，高 70 ㎜，其它结构的尺寸参见《冲压简明手册》P436 页，与此同时，在模座确定以后，导柱，导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由《冲压简明手册》相关章节查得。 定位零件 本副模具采用 两个导料销导向送料，为使条料顺利通过导料销的间隙，在计算排样尺寸图时一并算出，此处不在叙述。 结构和规格与挡料销相同。 同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送近步距，使用圆形挡料销，规格为 Φ4 6。 16 西华大学毕业设计说明书 该结构的挡料结构简单，制造容易，使用方便，适用于固定卸料板及手工送料的冷冲模结构。 卸料与推（顶）件装置 由于板料厚度为 1 ㎜ 〉 ，故要采用固定卸料板结构，其结构简单，卸料力大，用于板料厚度较薄的情况。 卸料力前面已算出 F 卸 =11901N 采用带导尺的固定卸料板，卸料板只起卸料的作用，卸 料板的型孔与凸模的单面间隙为 ㎜，厚度为 10 ㎜。 打杆长度： H＞（模柄总长 +凸凹模高度 推件高度） 但是由于使用了三爪推板推出机构，因此打杆长度应在（模柄总长 推板厚度）具体情况根据装配图确定。 托杆长度： L＞（ l+h3） 其中： l—— 气垫长度 h3—— 气垫上平面与下平面之间隙 综上，取 L=48 ㎜。 固定与连接零件 采用固定板将凸凹模固定在上模座上，固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。 固定板与上模座之 间采用内六角螺钉与圆柱销来连接和定位，螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被 连接的两部分零件厚度来确定。 此外，由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大，因此采用垫板的结构。 模具压力中心的设计与计算 由于落料，拉深和冲预制孔的凸，凹模形状均为对称性形状，因此其压力中心均为其各自的几何形心，故以模座中心为原点，建立直角坐标系，则落料和拉深的压力中心均在原点上。 5 第二副模具（翻边模）的设计与计算 计算冲裁力 翻边力 F 翻边 = ∏ t(D d0) σ s = 1 (5428) 196 17 西华大学毕业设计说明书 = 17602N 式中：σ s = 196 MPa , 由《冲压手册》表 87 查得。 顶件力 顶件力取翻边力的 10％，则 F 顶件 = 10％ F 翻边 = 10％ 17602 = 1760 N 压力机的初步选用 综上计算所知，因为选用的是弹性卸料结构 ,所以总压力 F 总 为各力的总和，其中包括卸料力 .故 F 总 = F 翻边 +F 顶件 = 17602+1760 = 19362 N ≈ 20 KN 在考虑各因素后，取一安全系数 左右，所以必须选用大于 20KN 的公称压力机 .则根据所需总压力初选公称压力为 160KN的开式压力机。 （参看《冲压手册》相关章节 543 页。 第二 副模具 (翻边模 )装配简图 见图 51 所示。 18 西华大学毕业设计说明书 图 51 翻边模装配 简 图 翻边凸、凹模刃口尺寸的计算 从模具装配图的设计中知道，翻边凸模基本尺寸为 Ф 53 ㎜。 翻边件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注内形尺寸，故翻边件的尺寸为 Ф 53  ㎜ 由《冲压手册》表 475 的公式计算 d 凸 = （ D+x△ ） 凸 =(53+ )  = 19 西华大学毕业设计说明书 式中： x = ,由《冲压手册》表 230 查得， δ 凹 = + 由《冲压手册》表 476 查得 D 凹 = （ D+x△ +2C） +δ 凹 =（ 53+ +2 ）  =  式中： x = ,由《冲压手册》表 230查得， c 由《冲压手册》表 474取为 c = (1～ )t = ㎜ 翻边 凹模最小模壁 c ，由《冲压手册》表 239 查 得为 36㎜ 模具结构形式的选择计算 本副模具主要目的是为了翻边工序，翻边高度为 高 ,故在本次翻边模具的设计中 ,翻边模的精度为中等精度要求。 在本副翻边模的设计中 ,翻边凹模设计在上模座上。 预先拉深后的带凸缘筒形件也放在上模座上 ,然后利用固定板固定 ,而固定板利用内六角螺钉和圆柱销钉将其连接与紧固在上模座上。 卸料时 ,上模采推件块推件的方式将坯料从翻边凹模中推 出 翻边凸模安放在下模座上 ,采用式嵌入式固定在下模座上 .卸料时采用压边圈与限位螺钉的方式进行 卸料， 压边圈 同时还可以起压边得作用，他是气垫压力通过托杆把力传到压边圈上进行压 边 的。 压力中心的计算 由于本副模具的翻边位置对称，因此它的压力中心就在中心距的几何中心上。 冲模闭合高度的计算 由于估算的冲模高度为 171 ㎜，而根据总压力所选的压力机闭合高度为 160㎜～ 220 ㎜，因此初选压力机符合要求。 模座的选用 在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下： 上模座 —— 160 160 45 ㎜ 下模座 —— 160 160 45 ㎜ 其具体的结构尺寸如下： 20 西华大学毕业设计说明书 上模座 L=160， B=160， t=45 A2=195 L1=170， S=170， A1=110， R=42, l2=80 D(h7):42  下模座 L=160， B=160， t=45， L1=170 S=170， A1=110， A2=195 l2=80 R=42, d(r7):28  图形及具体的标注尺寸见零件图和《冲压手册》。 导柱导套 尺寸具体参数参考《冲压手册》 P606612 页相关的章节。 6 第三副模具（垂直切边模）的设计与计算 各工序压力的计算与压力机的初步选用 切边力 F = ∏ dtτ b = 76 1 350 = N 式中 τ b(抗剪强度 )= 350 MPa，由《冲压手册》表 87 查得。 t—— 冲件材料厚度 废料刀切断废料所需力（设两把废料刀） F1=2 (8276) 1 350 =5460N 综上所计算得 F 总 =F+ F1=+5460 = ≈ 114KN 则根据总压力初步选用开式压力机公称压力为 160KN，其模柄规格 21 西华大学毕业设计说明书 直径 30mm,高度 50mm 具体结构尺寸参见《冲压手册》相关章节。 第三副模具 （垂直切边模） 装配简图 如图 61 所示。 图 61 垂直切边模装配简图 切边凸凹模刃口尺寸和公差 取落料件的尺寸公差为 Ф  ㎜ 由《冲压手册》 表 231 的公式进行计算 D 凹 = （ Dx△） +δ 凹 =（ ）  =  22 西华大学毕业设计说明书 式中： x = ,由《冲压手册》表 230 查得， δ 凹 =，由《冲压手册》表 228 查得。 D 凸 = （ Dx△ 2Cmin） 凸 = ( ) =  式中： Cmin = ，由《冲压手册》表 225查得，表查得 Cmax = ） δ 凸 = ，由《冲压手册》表 225 查得。 凹 + 凸 = + = ＜ 2（ CmaxCmin） = 2（ ） = ㎜ 故上述计算是合理的。 落料凹模模壁 c ，由《冲压手册》表 239 查得为 36 ㎜ . 模具结构类型及形式的选择与设计 本次毕业设计第三副模具设计的主要目的是为了得到外形尺  ㎜的尺寸精度而进行切边。 ，由于切下的废料是环状的，则采用废料切刀分段切断废料，使环绕在凸模上的废料脱落卸下，减少了卸料板的使用。 这样使模具结 构简单，操作易行，生产效率高等优点。 压力中心的计算 由于本副模具的切边位置对称，因此它的压力中心就在中心距的几何中心上。 冲模闭合高度的计算 由于估算的冲模高度为 172 ㎜，而根据总压力所选的压力机闭合高度为 160 ㎜～ 220 ㎜，因此初选压力机符合要求。 模座的选用 在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下： 上模座 —— 160 160 45 ㎜ 下模座 —— 160 160 45 ㎜ 其具体的结构尺寸如下： 23 西华大学毕业设计说明书 上模座 L=160， B=160， t=45 L1=210 A1=110， A2=195， S=170， R=45, l2=80 D(h7):42  下模座 L=160， B=160， t=45 L1=210 A1=110， A2=195， S=170， R=45, l2=80 d(r7):28  图形及具体的标注尺寸见零件图和《冲压手册》。 导柱导套尺寸具体参数参考《冲压手册》 P606612 页相关的章节。 心得与体会 通过本次毕业设计，在理论知识的指导下，结合认识实习和生产实习中所获得的实践经验，在老师和同学的帮助下，认真独立地完成了本次毕业设计。 在本次设计的过程中，通过自己实际的操作计算，我对以前所学过的专业知识有了更进一步、更深刻的认识，同时也认识到了自己的不足之处。 到此时才深刻体会到，以前所学的专业知识还是有用的，而且都是模具设计与制造最基础、最根本的知识。 本次毕业设计历时四个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算，诸如对冲压件结构的分 析，对形状的分析等，不断地分析计算，对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设计的工艺方案。 然后是对排样方式的计算，直到模具总装配图的绘制，历时近两个月左。