卡板冲压模具毕业设计说明书

卡板冲压模具设计摘要：通过对卡板进行工艺分析，根据零件的材料、结构工艺性等确定合适的成型工艺方案，选择相应的成型设备和成型工艺参数，完成冲压级进模具的结构设计。重点保证冲孔、落料、弯曲、翻边工序的实现。关键词：卡板；工艺分析；级进模；模具结构 Card board stamping die designAbstract：Process analysis through the card board,Suitable molding process scheme according to parts of the material, The Construction Technique,etc,Select the appropriate molding equipment and molding process parameters,Complete stamping progressive die structure design.Focus on ensuring punching, blanking, bending and flanging step implementation.Keywords: pallets；process analysis; progressive die; mold structure.目录摘要 .1关键词 .11 前言 .22 工件的工艺性分析 .32.1 零件介绍 .32.2 工件的尺寸精度 .32.3 工件的翻边工艺性 .32.4 工件的结构工艺性 .42.5 确定排样图 .42.5.1 排样图设计 .42.5.2 材料利用率计算 .52.6 主要工艺参数确定 .52.6.1 毛坯展开尺寸计算 .52.6.2 预冲孔尺寸确定 .62.7 常用冲压模具材料的选择 .73 冲压工艺方案的确定 .83.1 确定冲压方案 .83.2 工位数确定 .93.3 冲压工艺力计算 .93.3.1 冲裁力计算 .93.3.2 弯曲力计算 .103.3.3 翻边力计算 .103.3.4 总压力 .113.3.5 压力中心的计算 .114 凸、凹模刃口尺寸计算 .134.1 导正孔和预冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 .134.2 切两端废料凸、凹模刃口尺寸计算 .144.3 切两侧废料凸、凹模刃口尺寸计算 .144.4 弯曲凸、凹模尺寸 .154.5 切断部分凸、凹模的尺寸计算 .154.6 翻边凸、凹模尺寸计算 .165 冲压设备的选择 .176 冲压模具主要零件设计 .186.1 凸模设计 .186.2 凹模设计 .196.3 弹簧设计 .206.4 凸模垫板设计 .216.5 固定板设计 .217 冲压模具总体设计 .237.1 模架结构设计和选择 .237.2 导料板设计 .237.3 卸料板结构设计 .238 模具总装配图 .249 结束语 .25参考文献 .261 前言模具作为特殊的工艺装备，在现代制造工业里越来越重要。有了模具，企业有可能向社会提供质优价廉、品种繁多的商品，满足人们日渐增长的多方面消费需求。有了模具，人们的生活方面，可直接或间接地变得丰富多彩。可以说一切用品，大到飞机、火车，小到缝衣针，都离不开用到模具的加工或生产其中某个零件。模具的广泛应用，不仅得到了人们普遍的认识，同时，模具水平高低，关系到现代制造业的发展与进步，关系到经济建设的速度。大力提高制造模具水平，是提升模具技术档次的关键。多工位级进模是冲压模的一种，它是单工序冲压模具基础上发展起来的多工序集成模具，在一副模具中可以完成冲裁、弯曲、翻边、拉深等多种冲压工序，他可以将复杂的制件外形或型孔，经分解变成简单的冲压。相对而言，多工位级进模的单个工位的冲压难度比单工序模要简单许多，因而能够将复杂的零件用一副级进模冲压而成，并且可以在无人操作的情况下进行高速冲压。模具可以采用优质、高精度、高耐磨材料制造，模具的加工采用先进的 CNC 制模设备和合理工艺。因此，多工位级进模具有高精度、高效、长寿命的特点，它已成为实现大生产、降低生产成本的最佳选择、它是当代先进冲压模具的代表，所以深受人们重视，被指定为我国“十一五”规划中重点发展的模具之一。多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度也要求高，在进行模具设计时要考虑的内容比较多，要求模具设计师的水平也高。能够设计与制造高功能、高精度、长寿命的多工位级进模，一般需要经验丰富的理论与实践相结合的模具专业人才和较为配套的先进精密制模设备才会有保障。当前，设计与制造多工位级进模，国内已有一定基础，而且个别企业生产的产品已有较高的水平，但是大部分企业仍有较大差距，总量供不应求，进口较多。四年的大学生活即将接近尾声，我们感受颇深。毕业设计是对大学四年所学的专业知识和基础知识的一个系统性的总结和运用，同时也是一次培养我们分析问题和解决问题的好机会，还可以培养独立思考、开发思维和协调工作的能力，这对我参加工作后能否尽快地适应社会有很大的帮助。 2 工件的工艺性分析2.1 零件介绍图 1 所示为卡板零件，材料：1Cr18Ni9Ti，料厚 1mm，大批量生产。图 1 卡板零件图2.2 工件的尺寸精度冲裁件的精度要求，应在经济精度范围内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT11 级，冲孔比落料高一级，对于本次设计，零件宽度为 100.06,要求较严，其他尺寸为标注精度，故除特别加工，精度等级取 IT14.2.3 工件的翻边工艺性一般情况下，圆孔翻边时的孔缘在单向拉应力作用下，切向伸长变形引起的厚度减薄最大，最容易破裂。由于材料性质不均匀，孔缘各处允许的切向延伸率不同，一旦孔缘某处的伸长变形超过了该处材料允许的延伸率，该处就会因厚度减薄过大而破裂。翻边时的变形区基本上限制在凹模圆角区之内，并在凸模轮廓的约束下受单向或双向拉应力作用，随着凸模下降，毛坯中心的圆孔不断长大，凸模下面的材料向侧面转移，直到完全贴靠凹模侧壁，形成直立的竖边。圆孔翻边时翻边的变形程度常以翻边前孔径 与翻边后孔径 的比值 来表示:dDK=KDd可见， 值越大变形程度越大，反之越小。当翻边时孔边不破裂所能达到的最大K变形程度，即最小的 值，称为极限翻边系数。影响圆孔翻边成形极限的因素：材料延伸率和应变硬化指数 n 大， 小，成形极限大。lK孔缘无毛刺和硬化时， 较小，成形极限较大，为了改善孔缘的情况，可采用l钻孔方法或在冲孔后进行整修，有时还可在冲孔之后退火，以消除孔缘表面的硬化。为了避免毛刺降低成形极限，翻边时需要将预制孔有毛刺的一侧朝向凸模位置。用球形、锥形和抛物形凸模翻边时，孔缘会被圆滑地胀开，变形条件比平底凸模优越，故 较小，成形极限较大。lK板料相对厚度越大， 越小，成形极限越小。l2.4 工件的结构工艺性一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差、技术要求。冲裁件的工艺性合理与否，影响到冲裁件的质量、模具寿命等，在设计中赢尽可能提高其工艺性。冲裁件的形状尽可能简单、规则、避免复杂形状的曲线，使排样时减少废料；矩形孔两端应用圆弧连接，以利于模具加工；冲裁件各直线或者曲线的连接处，要尽量避免锐角，严禁尖角，如果没有特殊要求，应该用 R0.25t 的圆角过渡；冲裁件凸出或凹入的部分不能太窄，应尽可能避免过长的悬臂和凹槽；冲裁件的孔径因受到孔凸模刚度和强度的限制，不宜过小，否则容易折断或压弯，冲孔的最小尺寸取决于孔的形状、冲压材料的种类及厚度和力学性能、凸模强度和模具结构；冲孔件上孔于孔、边于边缘之间的距离不能过小，以免影响了凹模强度和冲裁质量，其距离主要与孔的形状及料厚有关。本次设计，卡板零件左右对称，冲裁结构比较简单，厚度为 1mm，冲裁性能较好，工艺性容易满足材料。2.5 确定排样图2.5.1 排样图设计 零件的形状为矩形，应采用单排，如图 2，条料宽为 76mm，步距定位 14mm 图 2 排样图2.5.2 材料利用率计算为了获得高的材料利用率，经比较选用 8501500mm 的钢板，条料纵裁纵裁：裁板条数 = = =11.18(个)，取整数 =11(个)1nb768501n每条个数： = = =107.04(个)，取整数 =107(个)2haA4. 2每块钢板冲压零件的数量为 = =11107=1177(个)1n2所以材料利用率 = = =64.1%BLS%105083.2.6 主要工艺参数确定2.6.1 毛坯展开尺寸计算工件在翻边时，材料主要受切向力拉深使厚度变薄，而径向方面变形不大，所以此毛坯的展开精度主要由圆弧处尺寸展开的精确性确定，如图 3 该零件有 4 处 R1 的圆弧，按弯曲件展开公式计算；弯 = l180xtr式中： 弯 圆弧部分应变中性层展开长度 (mm);l应变中性层的曲率半径(mm)；弯曲中心角 ()；应变中性层的位移系数x，所以 =0.3251trx由上可算得 =1.325， 弯=1.85mm。l则毛坯的展开尺寸为 L=41.852 7.64214.71= 70.1mm图 3 毛坯的尺寸计算2.6.2 预冲孔尺寸确定翻边高度不大时，可将平板毛坯一次翻边成形。按图 4 所示，一次翻边成形时，翻边圆孔的初始 、翻边高度 和翻边系数 之间的关系如下。0dhl ( )2 1rt1h式中： 预冲孔直径0翻边孔外圆弧圆中心所在直径，7.2mm1d翻边孔外圆弧圆半径，0.5mmr材料厚度， 1mmt翻边孔外圆弧圆中心与翻边孔断面距离，1mm1h图 4 翻边孔尺寸示意图2.7 常用冲压模具材料的选择冲模材料，主要靠模具零件的工作情况来确定，