圆口垫片级进模冷冲模课程设计说明书(编辑修改稿)

圆口垫片级进模冷冲模课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

十一五期间 ” 产品发展重点主要应表现在 [2]： （ 1）汽车覆盖件模； （ 2）精密冲模； （ 3）大型及精密塑料模； （ 4）主要模具标准件； （ 5）其它高技术含量的模具。 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。 以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。 轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模 和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距。 本课题的主要内容与意义 本课题主要研究的是级进模的设计。 级进模是在压力机一次冲程中，在有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工序，在最后工序冲出完整工件。 因为级进模是连续冲压，生产过程中相当于每次冲程冲制一个工件，故生产效率高。 级进模冲裁可以减少模具数量，操作方便安全，便于实现冲压生产自动化。 但它在定位中产生的累计误差会影响工件精度，因此级进模多用于生产批量大，精度 要求不高，需要多工序冲裁的小零件加工。 根据零件图的设计要求，进行冲压工艺分析，制定工艺方案。 设计内容还包括：排样图设计，总的冲压力计算机压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧的计算和选用，凸、凹模或凸、凹模结构设计以及其他冲模零件的设计，绘制模具装配图和工作零件图。 编写课程设计说明书。 ******大学课程设计说明书 第 2 章 工艺分析 5 第 2 章 工艺分析 制件的工艺性分析及工艺计算 工艺分析 图 11 零件图 由零件图可知，该零件为落料圆形冲孔，外形简单对称，整个外形光滑、圆整；孔与零件边缘之间最小距离 c 满足 c 要求（其中料厚 t 为 , 可得出c=50/244/2=3mm, =）。 对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。 本设计的产品材料是 LY12M，其力学性能是强度低，韧性和塑性均好，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。 另外产品对于表面质量要求无擦伤和划痕，所以尽量采用国家标准板材，其冲裁出的产品的表面质量等就可以保证。 经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。 根据零件图上所注尺寸，工件要求不高，采用 IT11 级精度，普通冲裁可满足要求。 查《冲压手册》表 212 得，一般冲裁件冲材料厚度 t≤，其断面粗糙度为 ；本产品在断面粗糙度和尺寸精度上均要求不高，所以断面质量可以保证，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。 排样设计 在一幅级进模里，因冲的制件不同，各工位就有不同的冲压工序，每个工位的冲压性质都须遵循一定的规则，如果违背就冲不出合格的制件，所以必须设计好。 排样是模具结构设计的主要依据，排样图的好坏，直接关系到模具的设计。 级进弯曲是指弯曲件采用级进模在多个工位上分步弯曲成形的一种冲压方 法。 由于在冲压过程中，毛坯始终在长长的条料上进行，所以级进弯曲除了遵守多道******大学课程设计说明书 第 2 章 工艺分析 6 单工序模弯曲变形规律之外，其弯曲工序往往比单工序模要增多一些，使级进模结构变得较为复杂。 级进弯曲模一般由冲裁工序和弯曲工序组成。 冲裁工序在开始的几个工位 二合最后，弯曲工序后面工位。 冲裁工序在级进冲压过程中，担当切除弯曲件展开外形之外的多余部分料、加工出必要载体和供定距用导正销孔、弯曲后冲孔和分离制件等。 在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。 但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。 排样工作虽然比较简单，但很有讲究，而且非常重要。 排样原则如下： ① 提高材料的利用率： 对冲裁件来说，由于产量大、冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件成本的 60％以上。 材料利用率是一项很重要的经济指标。 要提高材料利用率，就必须减少废料面积。 冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。 结构废料是由工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲方式和排样方式所决定的。 因此要提高材料的利用率只要应从减少工艺废料着手，设计处合理的排样方案。 有时，在不影响冲件使用性能的前提下，页可适当改变冲裁件的形状。 A 使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度。 条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相同或相近时，应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。 它还可减少板料裁切次数，节省剪裁备料时 间。 B 使模具结构简单、模具寿命较高。 C 排样应保证冲裁件的质量。 对于弯曲件的落料，在排样时还应考虑板料的纤维方向。 排样设计的内容包括选择排样方法；确定搭边的数值；计算条料宽度及送料步距；画出排样图。 有必要时还应核算材料的利用率。 ② 排样方法： 根据材料经济利用的程度，排样方法可以分为： A 有废料排样法 有废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间，都有工艺余料（称搭边）存在，冲裁是闲着冲裁件的封闭轮廓进行，所以冲裁件质量较好，模具寿命较长，但材料利用率较低。 ******大学课程设计说明书 第 2 章 工艺分析 7 B 少废料排样 法 少废料排样法是只有在冲裁件与冲裁件之间或只有在冲裁件与条料侧边之间留有搭边，而在冲裁件与条料侧边或在冲裁件与冲裁件之间无搭边存在。 这种排样方法的冲裁只沿着冲裁件的部分外轮廓进行，材料利用率可达 70％～ 90％ C 无废料排样法 无废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间均无搭边存在。 这种排样方法的冲裁件实际上是直接由切断条料获得，所以材料利用率可达 85％～ 95％。 采用少、无废料的排样法，材料利用率高，不但有利于一模获得多个冲裁件，而且可以简化模具结构、降低冲裁件。 但少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状、结构的限制、且由于条料本身的宽度公差以及条料导向与定位所产生的误差会直接影响冲裁件尺寸二使冲裁件的精度降低。 同时，往往因模具单面受力而加快磨损，降低模具寿命，也会直接影响冲裁件的断面质量。 因此，排样时必须全面权衡利弊。 无论时采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法又有直排，斜排，对排。 可以根据不同的冲裁件形状加以选用。 ③ 搭边： 排样时冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料之 间留下的工艺余料称为搭边。 A 搭边的作用 1. 起起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差，以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的松辽歪斜误差的作用 2. 使凸、凹模刃口双边受力。 由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁。 受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高 3. 对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。 B 搭边的数值 搭边过大，浪费材料。 搭边过小，起不到上述应有的作用，过小的搭边还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至 损坏模具刃口。 搭边的合理数值就是保证冲裁件质量，保证模具较长寿命、保证自动送料时步被拉弯拉断条件下允许的最小值。 搭边值通常由经验确定，取料厚的 2~3 倍。 ******大学课程设计说明书 第 2 章 工艺分析 8 得：工件间搭边 a=2mm，侧面搭边 1a =3mm ④ 计算步距、条料宽度和材料利用率： 选定排样方法和确定搭边值之后，就要计算送料步距和条料宽度，这样才能画出排样图。 (1) 送料步距 A 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距（简称步距或进距）。 每个步距可以冲出一个零件，也可以冲出几个零件。 送料步距的大小 应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。 (2) 条料宽度 B 条料式由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，剪裁时得公差带分布规定上偏差为零，下偏差为负值。 条料在模具上送进时一般都有导向，当是使用导料板导向而无测压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。 条料宽度 B 得计算应保证在这二种误差得影响下，仍能保证在冲裁件与条料侧边之间有一定得搭边值。 当用手将条料紧贴搭边导料板时，条料宽度按下式计算： 𝐵 = (𝐿+ 2𝑎1 + Δ)= (64+ 23 +)。 = 𝑚𝑚 式中： 𝐿——冲裁件与送料方 向垂直得最大尺寸 𝑎1——冲裁件与条料侧边之间的搭边 Δ——板料剪裁时得下偏差 考虑到料带两边需冲定位孔，应选取宽度为 76mm料带。 (3) 材料的利用率 𝜂 𝜂 = 𝐴𝐵𝑆100%= 66 100%= % 式中 : 𝜂 材料的利用率 𝐴 一个步距内的工件的实际面积 𝑆 送料步距 𝐵 条料宽度 排样图 根据上面所述，得出下面的排样图 ******大学课程设计说明书 第 2 章 工艺分析 9 图 12 排样图 冲压力及压力中心的计算 压力中心的计算 图 13 压力中心计算 压力中心到 Y 轴距离𝑋 = 𝐿1𝑋1:𝐿2𝑋2:𝐿3𝑋3:𝐿4𝑋4:𝐿5𝑋5:𝐿6𝑋6𝑋1:𝑋2:𝑋3:𝑋4:𝑋5:𝑋6=。 664:66𝜋:132𝜋24:99𝜋12:132132:1654。 66:66:132:99:132:165 = 𝑚𝑚 压力中心到。