链片落料冲孔复合模设计.docx

随着工业化与机械加工技术的发展，社会对冲压件以及冲压模具设计的要求越来越高，研究设计符合实际生产要求的模具尤为重要。本课题设计了一款链片的冲压模具，通过冲裁件工艺性分析即材料分析和结构形状分析确定了冲压模具设计方案，是包含落料和冲孔两个工序的复合模。设计过程中分别对送料方式、定位方式、卸料方式、导向方式做了详细的阐述。另外，对排样方式、冲压力做了详细的分析和计算，最终确定了冲压设备的型号。在冲压模具结构设计方面，送料采用自动送料机构，能够实现工件的自动化生产，提高了生产效率的同时节约了人工成本；制件长为66mm,厚度为Imm,制件厚度小、重量轻，所需卸料力比较小，因此采用弹性卸料板作为卸料方式，弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚较薄的板料，由于有压料作用，冲件比较平整；由于工件尺寸小，精度要求高，采用后侧导柱模架作为导向方式，不但能省料，而且导向精度也比较高。在工艺参数的分析计算方面，首先确定了排样方式为直对排样方式，保证工件尺寸和形状位置精度要求的同时，提高了材料的利用率。然后计算了搭边值、步距、条料宽度、材料利用率。另外，分析计算了冲裁力、卸料力、推件力和总冲压力，最终选定冲压设备。在此基础上，对冲压结构的总体布局和主要零部件进行了二维AUtoCAD制图和三维造型设计。该结构方案结构简单、成本低、操作简单，易于实现机械化和自动化，满足模具结构设计要求，比较符合实际大批量生产。关键词：链片；冲压；模具设计；CAD制图AbstractWiththedevelopmentofindustrializationandmachiningtechnology,thesocietyhashigherandhigherrequirementsforstampingpartsandstampingdiedesign.ThissubjecthasdesignedapunchingdieforthegasketwithChainsheet.Throughtheprocessanalysisofblankingpieces,namelymaterialanalysisandstructureshapeanalysis,thedesignschemeofthepunchingdieisdetermined.Itisacompounddiewithtwoprocessesofblankingandpunching.Inthedesignprocess,thefeedingmode,positioningmode,unloadingmodeandguidingmodearedescribedindetail.Inaddition,thelayoutmode,theimpactpressuretodoadetailedanalysisandcalculation,andfinallydeterminethestampingequipmentmodel.Intheaspectofstampingdiestructuredesign,theautomaticfeedingmechanismcanrealizetheautomaticproductionoftheworkpiece,improvetheproductionefficiencyandsavethelaborcostatthesametime.Theworkpiecediameteris66mm,thethicknessislmm,theworkpiecethicknessissmall,theweightislight,theunloadingforcerequiredisrelativelysmall,sotheelasticunloadingplateisadoptedastheunloadingmethod,theelasticpressureunloadingplatehasthedoublefunctionofunloadingandpressing,mainlyusedfortheplatewiththickerandthinnermaterial,becauseofthepressureeffect,theblankingisrelativelysmooth;Becausetheworkpiecesizeissmall,theprecisionrequestishigh,USESthefourcornerstoguidethecolumnmoldframetotaketheguidingway,notonlycansavethematerial,butalsoguidestheprecisiontobequitehigh.Intermsoftheanalysisandcalculationofprocessparameters,firstofall,itisdeterminedthatthelayoutmodeisin-linelayoutmodetoensuretheaccuracyofworkpiecesizeandshapepositionandimprovetheutilizationrateofmaterials.Thentheedgevalue,stepdistance,stripwidthandmaterialutilizationratearecalculated.Inaddition,theblankingforce,unloadingforce,pushingforceandtotalpunchingpressureareanalyzedandcalculated.Onthisbasis,thegenerallayoutofthestampingstructureandthemainpartsofthetwo-dimensionalAutoCADdrawingsandthree-dimensionalmodelingdesign.Thestructureschemeissimpleinstructure,lowincost,simpleinoperation,easytorealizemechanizationandautomation,andmeetstherequirementsofmoldstructuredesign.Keywords:Chainsheet;Stampingt;moulddesign;CADcartography第一章绪论31.1 课题的背景及意义31.2 国内外研究现状41. 3课题研究的主要内容和技术路线5第二章制件工艺分析62. 1材料分析63. 2零件结构7第三章冲裁方案的确定8第四章模具总体结构的设计94.1模具类型的选择94.2送料方式的选择94.3定位方式的选择94.4卸料、出件方式的选择94. 5导向方式的选择10第五章工艺参数计算124.1 排样方式的选择125.1.1排样及搭边值的计算125. 1.2步距的计算135. 1.3条料宽度的确定135. 1.4材料利用率的计算144.2 冲压力的计算145. 2.1冲裁力的计算146. 2.2卸料力与推件力的计算155.2.3总冲压力的计算155. 3压力中心确定166. 4压力机吨位选择16第六章刃口尺寸计算187. 1冲裁间隙的确定186.2刃口尺寸的计算及法则19第七章冲压设备的校核与选定228. 1冲压设备的校核229. 2冲压设备的选用22第八章总结23致谢24第一章绪论1.1 课题的背景及意义当今，工业是代表国家的经济指标与经济实力，是经济发展的主导产业。中国实现了工业的腾飞，成为发展中国家靠自己唯一实现具有完整工业化的国家，中国机械制造行业迅速发展并不断壮大，在工业中占有不可或缺的地位，世界各个国家和地区都能看到中国机械制造的产品。机械加工制造技术中具有代表性的冲压模具制造技术，对我国经济产生了巨大的发展，促进了我国经济的发展。冲压件的需求量越来越大，质量要求也越来越高，冲压工艺在基础工业中的地位和对社会经济的影响显得日益重要。川众所周知，冲压是制作五金制品的主要加工方法。一般有两种加工方法，其中一种是在室温条件中对板料或条料施加一定的压力，使板料或条料切断或发生变形，从而获取所需形状的零件，是冷冲压的加工方法。另一种方法是首先将冲压板料或条料加热，然后再对材料施加压力，同样产生分离或是塑性变形而获得特定形状零件，是冲压的热加工方法。由于冷冲压的加工方法不需要对材料加热,对生产设备要求不高，所以成本更低、效率更高，是现代化加工中更为常用的加工方法。在我们正常日常生活当中，冲压产品的随处可见。如：汽车底盘、不锈钢饭盒、汽车车身、散热器片、油箱、餐盘、键盘内板、锅炉的汽包、易拉罐、变压器的铁芯硅钢片、汽车覆盖件、子弹壳、打蛋器、风机风阀附件、自行车等等。在日常生活用品的五金制品就高达90%以上为冲压所制作，另外，在电子制品中高达85%的产品也由冲压所制作，可见冲压制品应用范围之广范。总的来说,常规的冲压工艺根据其性质不一样而分为三类,其一是分离工序，即分离产品；其二为成型工序，即成型具一定形状的产品；其三则是复合工序，也就是组合工序。常见的分离工序有切边、落料和冲孔，它是将板材在模具的压力下产生材料的分离，获得方孔、圆孔或是其他特定形状的工件；常规成型工序有弯曲、拉深、翻边等，它是将板材在模具的压力下产生材料的塑性变形，同样获得我们所需要的特定尺寸和形状的工件；所谓复合工序就是将多个工序集合成一个工序，当然目的就是为了提高生产效率，如冲孔和落料两个工序合并为一个。冲压模按工序组合程度可分为单工序模、复合模和级进模，还可以按冲压工艺性质分为冲裁模、弯曲模、拉伸模和成形模。采用冲压工艺，易获得形状复杂制件,制造出其他方法难以制造的带有加强筋、起伏或翻边的零件，而且重复精度较高、尺寸稳定规格一致、互换性好。如果采用多工序连续模，每分钟即可生产数十上百件，短时间内完成送料、冲压、出件、排废料的工序，生产效率高，材料利用率高，易于实现机械化和自动化。另外，冲压工艺操作简单，便于组织生产，大批量生产时，产品成本低。1.2 国内外研究现状近年来，我国冲压模水平有了很大提高，在模具的重量方面，现能生产重达50吨以上的模具，而在模具生产的精度及粗糙度方面，有很多家大型企业已经能够制造微米级冲模。在尺寸方面，已经能够生产大于3000毫米的大尺寸模具,为模具制造业迈出新的台阶。机械设计中的有力辅助是计算机辅助设计(CAD-COmPUterAidedDeSign)和计算机辅助制造(CAM-ComPUterAidedManufacturing),是将计算机技术和机械制造技术应用到机械设计中，辅助我们更快捷更完美的进行机械设计。计算机绘图技术以及数控加工技术已经在各个企业普遍使用，如美国Autodesk(欧特克)公司的AutoCAD(AutodeskComputerAidedDesign),可以绘制任意二维图形及基本三维图形，不仅在国内流行使用，在国际上也是应用最为广泛的软件之一。它支持多种硬件设备和操作平台，能够在各个操作系统的计算机上使用，另外，它还有具有较强的数据交换能力，即可以进行文件多种格式的转换，以获得我们在特定设备上能打开的格式。UG(UnigraphicsNX)是SiemensPLMSoftware公司出品的一款软件，是交互式CAD/CAM系统，是一款强大的设计软件，可以轻松实现多种复杂的实体的构建，特别是UG-NX的加工模块，可以创建刀具和加工工序，实现对零件的模拟加工并可以自动编程,应用到数控加工中的定心、钻孔、攻丝等，是模具行业主流的三维设计软件。三维软件pr°Engin