油箱注油口冲压工艺及模具设计设计说明书

油箱注油口冲压工艺及模具设计设计说明书内容摘要：

，既不能把以上四个力加起来（再乘个系数）作为设备的吨位，也不能仅按落料力或拉深力（再乘个系数）作为设备吨位，而应该根据压力机说明书中所给出的允许工作负荷曲线作出判断和选择。 经查询，该复合工序的工艺力可以在 250kN 的压力机上得到。 因此由《实用模具设计简明手册》查表得到 250kN 压力机的主要技术参数如下表 1 所示。 表 1 压力机主要技术参数 名称 参数 公称压力 250kN 滑块行程 80mm 最大闭合高度 250mm 封 闭高度调节量 70mm 南昌航空大学科技学院学士学位论文 10 模具结构设计 根据确定的工艺方案和零件的形状特点、精度要求、所选设备的主要技术参数、模具的制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构形式。 本次设计的第一副模具采用落料、拉深、冲孔复合模结构，设计的冲压件可一次拉深到所要求的高度，原则上属于浅拉深凸缘形件，采用复合模结构。 首先要考虑凹凸模的壁厚是否过薄。 本次设计的落料拉深凸凹模的壁厚 b=2 =,拉深冲孔凹凸模的壁厚 b=2 =,以上尺寸都可以保证足够的强度，故可以采用复合模。 设计的复合模采用常用的典型结构，即落料、冲孔采用正装式，拉深采用倒装式。 下模座的缓冲器兼作压边和顶件装置，另设有刚性推件装置。 该结构的优点是操作简单，出件畅通无阻，生产率高。 但刚性推件仍有其缺点是拉深件留在刚性卸料板内，不易出件，带来操作上的不便。 对于本次拉深的深度不是很大，因此可以采用刚性卸料装置，如果使用弹性卸料装置的话，将会使模具的结构变得较复杂。 在上模部分，为 了不让工件底部变形，使其不让刚性接触，采用了连接推杆装置来推动推件块来推出工件。 对于此工序，由于拉深深度为 17mm，不算太大，材料厚度为 1mm 较薄，采用刚性卸料装置。 另外在下模座下部设有气垫装置，它驱动托杆向上运动，使压边圈兼做顶件和压边的作用，且在上模上设有刚性推件装置，并在下模上设有刚性卸料板装置，采用这些结构的特点主要是结构紧凑，布局合理且制造使用都简单方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在刚性卸料板内不易出件，有时还需要工人用手工去把它拿出，带来了操作的不便，但是只要托杆长度设计合理，气垫压力足够， 就能克服这点不足 [3]。 考虑到装模和操作方便，模具采用后侧布置导柱的模架。 模具工作部分尺寸计算 落料凹、凸模刃口尺寸计算 圆形凹模和凸模，可采用分开加工。 所落下的料（即为拉深件坯料）按未注公差的自由尺寸，按 IT9 级取极限偏差，工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都按入体原则标注单向公差，故落料件的尺寸取为 0  mm。 于是，落料凸、凹模直径尺寸为： 南昌航空大学科技学院学士学位论文 11 a x )()(   mmxDD dd mm mmmmZxDDpp 0 i nm a x )()(    式中， x 按工件精度为 IT9 级而定 x=1； d 、 p 由《冲压手册》表 23 查得分别为、 ；由《冲压手册》表 21 查得最小合理间隙 minZ =,最大合理间隙 maxZ =. 落料凹模的外形尺寸确定：凹模的壁厚为 30mm~40mm,调整到符合标准，即凹模的外径设计为Φ 170mm,凹模的高度设计为 41mm。 落料、拉深凸凹模高度 L的确定： L= hhhh  321 其中， 1h 为凸模固定板厚度，一般为凸模高度的 40%左右，取为 28mm. 2h 为卸料板的厚度，一般 2h =6~12mm，取为 8mm. 3h 为导料板厚度， 3h 取为 2mm. h 为附加长度，包括修模余量和安全长度，取为 48mm. 落料、拉深凸凹模零件图如下图 4 所示： 南昌航空大学科技学院学士学位论文 12 图 4 落料拉深凸凹模零件图 拉深凹、凸模刃口尺寸计算 设计零件尺寸标注的是内行尺寸，因此进行凹凸模设计时，以凸模为基准，间隙取在凹模上，首次拉深件按未注公差的极限偏差考虑，故拉深件的内径尺寸取为 mm，于是拉深凸、凹模的直径尺寸为： mmmmdD op p 0 )()(    mmmmCdD dd )()(    式中，工件公差在 IT13 级以上， p 、 d 按 IT6~IT8 级精度选取； C 按 C=（ 1~） t选取，则 C=。 拉深凹模最小壁厚 c,由《冲压手册》表 239 查得， c=21mm。 拉深凸模和冲孔凹模复合组成拉深、冲孔凸凹模，根据拉深凸模的直径和冲孔凹 模的直径可以得到凸凹模的壁厚为 ,能够保证足够的强度，在凸凹模的底部需要四个螺钉孔，以便与下模板固定，标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。 冲孔拉深凹凸模如下图 5 所示： 南昌航空大学科技学院学士学位论文 13 图 5 冲孔拉深凹凸模零件图 冲孔凹、凸模刃口尺寸计算 圆形凹模和凸模，可采用分开加工，冲孔时，应以凸模为基准件。 工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造公差都按“入体”原则进行标注，冲孔件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，按 IT9 级取极限公差，并标注内形尺寸为  mm。 于是，冲孔凹凸模直径尺寸： mmmmxddpp 0 i n )()(    mmmmZxdd dpd i n )()(    式中， x 按 IT9 级而定 x=1； d 、 p 由《冲压手册》表 23查得分别为 ；由《冲压手册》表 21 查 得最小合理间隙 minZ =,最大合理间隙maxZ =. 南昌航空大学科技学院学士学位论文 14 采用凹凸模分别加工方法，需要分别标注凸、凹模刃口尺寸及公差，为了保证合理的间隙必须满足：m i nm a x ZZdp  。 mmdp 0   mmZZ nma x  得到m i nm a x ZZdp  的情况 ,但在大得不多的情况下 ,可以对凹凸模尺寸及公差进行优化   mmZZp 01 m i nm a x    mmZZd 0 2 m i nm a x  因此冲孔凹模刃口尺寸 mmd d 0 2  ,凸模的刃口尺寸 mmd p 0 0 1 。 冲孔凸模零件图如下图 6所示： 图 6 冲孔凸模零件图 选用标准模架、确定闭合高度及总体尺寸 根据落料凹模的周界尺寸。 查《冲压手册》中的标准，同时为了便于安装，选用南昌航空大学科技学院学士学位论文 15 后侧滑动导柱导套模架，由于本次 落料凹模的周界尺寸长度为 170mm，按资料选用标准模架，选择上模座尺寸为 200 200 50mm,下模座尺寸为 200 200 50mm，其他结构的尺寸值不变，此时，再反过来校核所初步选用的公称压力为 250kN 的压力机。 工作台尺寸为：左右为 560mm,前后为 360mm，工作台的闭合高度为 250mm，显然压力机上可以放置所设计的模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求 【 4】。 模柄的规格选择直径Φ 50mm，高度为 70mm，其他结构的尺寸由《冲压手册》查询，在模座确定以后，在《冲压简明手册》中选择导 柱、导套的规格和结构尺寸，导柱尺寸为Φ 30 160mm，材料为 15 钢，导套的尺寸为Φ 75 110mm，材料为 15钢。 确定该模具装配图的三个外形尺寸：长度为 278mm，宽度为 272mm,闭合高度为217mm,往下，便可对工作零件、标准零件及其他零件进行具体结果设计。 当然，如果在具体结果设计中牵涉到的上述三个总体尺寸需要调整，也属于冲模结构设计中的正常过程。 模具其它辅助零件设计 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进步距，使用圆形挡料销，规格为Φ 4 6mm。 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 1mm 〉 ，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。