模具毕业设计118外缘翻边圆孔板的塑料模设计说明书.docx

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模具毕业设计118外缘翻边圆孔板的塑料模设计说明书

前言

模具是现代化工业生产的重要工艺装备。

在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。

模具已成为国民经济的基础工业。

模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。

现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。

为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。

毕业设计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。

本次设计的目的：

一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冷冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。

二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。

三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。

由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。

目录

第1章毕业设计课题与要求………………………（3）

第1．1节毕业设计课题与要求……………………（3）

第2章模具的设计与计算…………………………（4）

第2．1节整体零件的工艺性分析与方案……………………（4）

第2．2节拉深，冲孔，切边复合模具设计与计算…………（5）

第2．3节工艺与设计计算…………………………………（7）

第2．4节计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸…………（10）

第2．5节按结构图计算闭合高度………………………………（11）

第2．6节模架的选择……………………………………………（12）

第2．7节模具各零件详细尺寸的设计…………………………（13）

第3章压力机的选取…………………………（16）

第3．1节压力机的选取…………………………………（16）

后语……………………………………（17）

主要参考文献…………………………………………（18）

第1章毕业设计课题与要求

第1.1节毕业设计课题与要求

1.1.1设计课题

对下图一冲压件进行设计，材料为不锈钢，厚度为0.8mm。

大批量生产，精度要求不高，可用公差等级为IT14级。

1.1.2设计任务书与要求

（1）设计说明书一份。

（2）零件图数份，装配图。

第2章模具的设计与计算

第2．1节整体零件的工艺性分析与方案

2.1.1冲压件的工艺性分析

零件尺寸公差无特殊要求，按IT14级选取，利用拉深，冲孔，切边方式可达到图件要求。

2.1.2确定工艺方案

因该工件属大批量生产，根据零件的生产批量，尺寸精度和材料种类与厚度，选择模具的导向方式与精度，定距方式及卸料方式等，决定采用倒装复合模，这样，对冲裁件的质量才更有保障。

复合模有如下特点：

（1）冲裁出来的产品精度高，不受送料误差的影响，内外形相对位置一致性好。

（2）冲件表面较为平整。

（3）适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。

（4）冲模面积较少。

第2．2节拉深，冲孔，切边复合模具设计与计算

2．2．1根据零件的形状，故可采取拉深，冲孔，切边复合模具。

2．2．2排样和搭边

冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法，简称为排样。

排样是否合理，直接影响到材料的利用率，零件质量，生产率，模具结构与寿命等。

因此，在冲压工艺中和模具设计中，排样是一项极为重要的技术性很强的工作。

（1）根据工件的形状，排样采用直排形式，利用活动挡料销控制送料步距。

查《模具实用技术设计综合手册》表1—1—15最小工艺搭边值，工件间距a1=1.8mm,沿边距a=2.0mm。

（2）送料方式采用手动送料

送料步距A：

A=60+a1=61.8mm

条料[宽度B：

B=[D+2（a1+△）+C1]0-△

其中△为剪板机下料公差，查《模具实用技术设计综合手册》

得△=0.5mm

C1为条料入端导料间隙，查《模具实用技术设计综合手册》

得C1=0.1mm

故B=[92.2+2×（2.0+0.5）+0.1]0-0.5=97.30-0.5

（3）材料利用率的计算

一段条料能冲出的工件的重量与这段条料重量之比的百分数称为材料利用率。

材料利用率

η=A/（SB）×100％

A——一个步距内工件的有效面积mm

S——送料步距mm

B——条料宽度mm

A=92.2×60-4×π172×1/4-2×PI×2.22=5253.51mm

η=5253.51/（61.8×97.05）×100%=87.59%

排样图如下：

第2．3节工艺与设计计算

2．3．1冲裁力的计算

计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，在生产中冲裁力便可按下式计算：

F=LTσ

L——冲裁轮廓的总长度

T——板料厚度

σ——板料的抗拉强度

T=0.8mmσ=450Mpa

L=（90.2-32+60-32）×2+32×π=272.93mm

F=0.8×450×272.93=98254.8N

F0=LTKσ=92.2×0.8×450×0.8=6553.6N

K为修正系数

L为拉深件截面周长

冲孔力F1=2×PI×4.4×0.8×450=9947.52N

2．3．2压力中心的计算

因为工件是规则矩形，故其压力中心也就是工件的几何中心。

其中心坐标为

X0=45.1Y0=30

2．3．3计算各主要零件的尺寸

（1）凹模

凹模厚度H：

查模具实用技术设计综合手册得K=0.22

H=KB=0.22×92.2=20.284

凹模取21mm

凹模壁厚：

根据工件尺寸，可查得

C1取40C2取32

所以凹模长L=90.2+40×2=170.2mm

凹模宽B=58+32×2=122mm

L×B×H=170.2×122×21

取尺寸为170mm×120mm×21mm，采用整体式的凹模结构。

（2）凸模固定板

凸模固定板的外形与尺寸与凹模相同，厚度

H1=0.8H=0.8×21=16.8

取16mm

（3）垫板

在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板，可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击压力而出现凹陷，致使凸模松动。

垫板一般取6~~10mm，所以取H2=10mm。

在垫板上穿连接螺钉，卸料螺钉和定位销处要钻通孔，其直径应比相应件的直径增大0.5mm~~1mm。

（4）卸料橡皮的自由高度

根据工件材料厚度为t=0.8mm。

拉深时，凸凹模进入凹模深度0.8mm，考虑模具维修刃磨量为0.8mm，再考虑开始时，卸料板高出凸凹模0.8mm，则总的工作行程：

H工作=4mm，

决定选用硬度为邵氏70—80A的橡皮，其自由高度

H=4/（30%-10%）=20mm

聚氨酯橡胶橡皮的预压缩量

H压缩=10%×20=2mm

所以模具中安装橡皮的高度为

20-2=18mm

（5）卸料板

下模卸料板厚度：

H0=10mm

其开孔大小查《模具实用技术设计综合手册》表达式1—1—61，得卸料孔每侧与凸凹模保持间隙0.1mm。

第2．4节计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸

冲孔凸模（2个）。

工件孔尺寸Φ4.4,工件尺寸公差等级IT14级，磨损系数X=0.5。

根据《冲压工艺与模具设计》式2-34

凸模刃口尺寸dp=（d+X×Δ）-△/40

查GＢ１８００－７９得标准公差数值Δ＝０.30mm

dp=（4.4+0.50×0.30）0-0.075=4.550-0.075。

凸模采用标准Ａ型圆凸模形式，其详细结构尺寸见零件图。

杳《模具实用技术设计综合手册》表１－１－２９可得凸凹模双边间隙值为０.09mm。

冲孔凸凹模的刃口尺寸按冲孔凸模实际尺寸配作，保证单边间隙为０.045mm。

拉深凸凹模的刃口尺寸与工件一致。

拉深凸凹模的刃口尺寸按凸凹模实际刃口尺寸配作，保证单边拉深间隙为０.88mm.

第2．5节按结构图计算闭合高度

2．5．1计算闭合高度：

Ｈ模＝４０＋１６＋１６＋１０＋１０＋

１８＋２１＋０.8+45=176.8mm

2．5．2结构图如下：

第2．6节模架的选择

2．6．1模具的相关尺寸：

根据凹模的周界尺寸：

１７０mm×21mm×21mm,选择模架类型为中

间滑动导柱圆形模架，查《模具实用技术设计综合手册》

表１－１－１８。

可确定模架的相关尺寸如下：

上模座　　３１５mm×180mm×21mm

下模座　　385mm×250mm×45mm

导柱　　　Φ２８mm×170mmΦ32mm×170mm

导套　　　Φ２8mm×100mm×38mm

Φ32mm×100mm×38mm

最小闭合高度１８０mm

最大闭合高度２２０mm

第2．7节模具各零件详细尺寸的设计

该模具是采用手工送料倒装拉深、冲孔、切边的复合模。

冲孔凸模、凸凹模用固定板紧固，凹模用螺钉与圆柱销固定，送料靠活动挡料销保证送料步距，下模卸料板采用弹性卸料，上模采用刚性卸料。

2．7．1推件装置

此处设计的推件装置是由压力机的横杆通过打杆、打板、推杆传给推件板。

推件板是出件装置中最重要的零件。

根据计算，推杆可用2根圆柱头螺钉，其规格为M5×40mm。

推件板与凹模保证单边０.1mm间隙，其与凸模配合部分取最小间隙，开阶梯孔。

这样冲孔凸模因冲孔尺寸较小，能加强其强度，又起到了导向和护套的作用。

结构尺寸详见零件图。

2．7．2卸料板

下模卸料板采用弹压橡皮卸料，卸料板上平面开一定的沉孔，以方便卸料螺钉的活动。

2．7．3挡料销

挡料销形式采用活动挡料销控制步距，因下方安放了橡皮，直接用圆柱销与卸料板配合，其结构形式如下：

2．7．4凸凹模

凸凹模型孔侧壁的形状采用阶梯直壁壁孔。

台阶形直壁型孔的设计参数有２个：

一是刃口有效高度Ｈ，二是漏料孔比型孔单边扩大值b。

板料厚度t=0.8mm时，取Ｈ＝４mm,b取0.5mm。

结构尺寸如图：

2．7．5螺钉、销钉的选择

本模具采用内六角圆柱头螺钉，

上模采用M8×80mm

凸凹模与其固定板采用M6×50mm

下模座与卸料板相连采用M6×40mm

第3章压力机的选取

第3．1节压力机的选取

压力机选用通用小型压力机，根据计算所得的冲裁力选择J23—16开式可倾压力机。

J23—16开式可倾压力机参数如下：

公称压力/KN160

达到公称压力时滑块离下止点距离/mm5

滑块行程/mm70

行程次数/（次*mm-1）115

最大封闭高度（最低）300

（最高）160

封闭高度调节量/mm60

滑块中心到床身距离/mm160

立柱间距离/mm220

模柄孔尺寸（直径×深度）/mmФ40×60

工作台板厚度60

倾斜角/（°）30

后语

通过本次设计，我对冷冲模，尤其是复合模有了更进一步的了解和认识。

对于复合模，不但了解了它的整体结构，而且对它的各个零件的具体结构也有了更进一步的认识。

在加工工艺方面，学会了怎样制作工艺卡，各个工序的先后顺序如何去做，在材料的选取，材料的热处理，模具的装配方面也有了进一步的认识。

另外在制图方面也更加熟练了。

另外，本次设计得到了刘学敏老师的指导与同学们的支持，在这里特别表示感谢。

主要参考文献

丁聚松主编：

《冷冲模设计》。

北京：

机械工业出版社，1995

孙凤勤主编：

《模具制造工艺与设计》。

北京：

机械工业出版社，1999

钟毓斌主编：

《冲压工艺与模具设计》。

北京：

机械工业出版社，2001

王树勋主编：

《模具实用技术设计综合手册》。

广州：

华南理工大学出版社，1997

李绍林主编：

《实用模具技术手册》。

上海：

上海科学技术文献出版社，1996

冲模设计手册编写组主编：

《冲模制造手册》。

北京：

北京：

机械工业出版社北京：

机械工业出版社