最新法兰盘连续模具设计说明书

镇江高专ZHENJIANG COLLEGE

毕业设计(论文)

法兰盘连续模设计

Flange stamping process and die design

系名：机械系

专业班级：模具设计与制造

学生姓名：何先萍

学号：05011129

指导教师姓名：刘波

指导教师职称：讲师

2008年5 月

目录

引言 (4)

第一章冲压工艺与模具设计 (5)

1.1 零件介绍 (5)

1.2 工艺分析 (6)

1.3 工艺方案的确定 (6)

1.4 工艺设计 (7)

1.4.1 计算毛坯尺寸 (7)

1.4.2 排样图 (8)

1.4.3 材料利用率 (8)

1.5 计算冲压力 (8)

1.5.1 冲压力 (8)

1.5.2 冲孔力 (9)

1.5.3 卸料力 (9)

1.5.4 推件力 (9)

1.5.5 初选压力机 (9)

1.6 计算压力中心 (9)

第二章工作零件刃口尺寸计算 (10)

2.1 凸凹模尺寸的计算 (10)

第三章零件的工艺分析 (14)

3.1冷冲压工艺卡片 (14)

第四章冲模零件机械加工工艺过程卡 (15)

结论 (22)

致谢 (23)

参考文献 (24)

法兰盘连续模设计

专业班级：模具设计与制造学生姓名：何先萍

指导教师：刘波职称：讲师

摘要本文分析了电位器接线片的成型工艺特点，其中包括利用对工件展

开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力与拉深力的计算、模具设计的难点，确定了级进模的排样方案和模具总体结构。该级进模有冲裁、拉深、整形、胀形等7个工位。详细介绍了凸模、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造，以及压力机的选择。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模镶块的装配间隙，并制定典型零件的加工工艺

关键词：法兰盘落料翻边级进模模具设计

Flange stamping process and die design

Abstract This paper analyses the potential for the cable-forming process features, including the use of the workpiece size of the plan is launched, part of the process, punching power and drawing power, the difficulty of die design, identified the Progressive Die Die layout programmes and the overall structure. The Progressive Die a blanking, drawing, shaping, bulging, and other seven-position. Details on the punch and die, fixed panels, unloading devices, the design and manufacture of parts and components, and press option. At the same time on the work of the die process, forming the coordination of action and punch and die insert the assembly space and to develop parts of the typical processing technology

Key words: Flange Blanking Flanging Progressive Die Die Design

引言

本文将对法兰盘冲压工艺与级进模设计作一个系统、详细的介绍与运用。它将我们所学课程的理论和生产实际知识联系在了一起，培养了个人独立工作能力和创新能力，树立理论联系实际和严谨求实的工作作风。巩固、扩充模具专业课程所学内容，掌握多工位级进模的设计方法和步骤。更加熟练的掌握了我们所学的模具设计知识和其他机械方面的技能，如计算分析、CAD绘图、查阅设计资料和撰写设计说明书，熟悉标准和规范。

通过毕业设计，能够提高自我分析、解决问题的能力，对学过的基础知识进行复习和运用，对专业知识有个更进一步的掌握和了解，提高自己的创新思维的能力，为我们进入社会提供了良好的自身环节。

毕业设计的涉及面较广，需要我们查阅各种相关的资料。整个法兰盘的设计是按照我个人对模具的理解和查阅相关资料的情况下完成的，设计内容难免会有一些漏洞和错误，希望各位老师及领导予以批评和指正。

第一章法兰盘连续模设计

1.1零件介绍

图1 产品零件图

生产批量：大批量

材料：钢带08F

厚度： 1±0.1mm

1.2工艺分析：

（1）材料：该冲裁件的材料为黄铜带H65δ0.4M ，具有较好的可冲压性能。

（2）零件结构：该冲裁件结构简单，尺寸及厚度都较小，中小批量生产，属普通冲压件，比较适合冲裁。

（3）尺寸精度：零件图上所有未标注的尺寸属于自由尺寸，可按IT14级确定工件的公差。

各尺寸公差为：

零件外形：1424.012.0++mm ， R4005.0-mm ，40.1016.0-mm 、3±0.5mm 、19.9-00

.08mm 、1.604.00+mm 零件内形：R11.5±0.1mm 、R3.50

05.0-mm 、Φ3.3±0.05mm

孔心距：10.1±0.035mm 、19.9±0.042mm 、

结论：该零件适合冲裁。

1.3工艺方案的确定

根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲凸和弯曲三种。可以采用以下几种工艺方案：

（1） 冲孔-翻边-落料，单工序冲压

（2） 冲孔-翻边-落料连续冲压，采用连续模生产

（3） 冲凸-落料-弯曲复合冲压，采用复合模生产

方案（1）属于单工序冲压。由于此制件生产批量较大，尺寸又较小，这两种方案生产效率低，操作也不安全，故不宜采用

方案（3）复合模在压力机的一次行程中，在同一个位置上同时完成几道工序，因此它至少要有一个凸凹模，若采用不积聚废料的正装复合模，其最小壁厚要>0.5mm ；而此工件的最小壁厚为0.75mm 符合，但废料每次必须由打棒打出，操作不便；若采用积聚废料的倒装复合模则其最小壁厚要>1.4mm 不符合，故不采用复合模

方案（2）连续模既解决了方案（1）的问题，又不存在（3）的缺点，故此方案最合适。

因制件薄而窄，为保证制件平整，采用弹性卸料装置，并采用侧刃定距及定

位钉定位方式，提高生产率。

1.4工艺设计

1.41计算毛坯尺寸

相对弯曲半径为： R/t=0.5/0.4=1.25>0.5 （1）式中R—弯曲半径（mm）

t—料厚（mm）

可见制件属于有圆角半径的弯曲，则毛坯展开尺寸

L=∑L

直线+∑L

圆弧

（2）

先求中性层曲率半径ρ=R+xt （3）式中x—与变形程度有关的中性层系数，查《冷冲模设计》表5-5可得x=0.335 则：ρ=R+xt=0.5+0.335*0.4= 0.634mm

∑L

圆弧

=2*2πρΨ/360°=2

则L=14.96+2=16.96mm≈17mm

1.42画排样图

查《冷冲模设计》表3-10确定搭边值：

两工件间的搭边：a =0.8mm

工件边缘的搭边：a1 =1.0mm

步距为：A=D+a=24.3+0.8=40.1mm

条料宽度：B=（D+2a1+Δ）0-Δ+D侧刃

= 28.80-0.5mm

实际确定排样图，如图2所示：

图2 排样图

1.43材料利用率

一个步距内的材料利用率：

η= ×100%=57.9%

查黄铜带材标准可知，宜选900×1800mm的带材，每张黄铜带材可剪裁为31张条料(28.8mm×1800mm)每张条料可冲89个零件，每张板材可冲2759个零件。则η

B

为：

η

B =

LB

nA

1×100%=56.8％

1.5计算冲压力

1.5.1冲压力

落料力F落 =1.3L1tτ

=1.3×86×250×1

≈28(KN)

查《冷冲模设计》表2-3得τ=250

1.52冲孔力

F冲=1.3L1tτ×3+1.3 L2tτ

=1.3×10.4×1×250×3+1.3×25.1×1×250

=18.3(KN)

1.5.3卸料力F卸=K卸F

=0.045×(28+18.3)

=2.1(KN)

1.5.4推件力

F推=nK推F

=14×0.05×(28+18.3)

=32.4(KN)

其中n为卡在凹模直壁洞内的制件(或废料)件数，一般卡3-5件，本例取n=5 总冲压力：

F总=F落+F冲F卸+F推

=28+18.3+2.1+32.4

=80.8（KN）

1.5.5初选压力机

根据计算的总冲压力参照参考文献［1］选择100(KN)的开式压力机

1.6计算压力中心：

冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力作用点的方法。具体方法如下：确定直角坐标系x—y；

计算出级进模各工序的力，如冲裁力、拉深力等，并求出各部分的重

心位置的坐标数值(x

1，y

1

)、(x

2

，y

2

)、… (x

n

，y

n

)；

按下列公式求冲模压力中心的坐标数值A(x

0，y

)；

x

0=(L

1

x

1

+L

2

x

2

+L

3

x

3

+L

4

x

4

+L

5

x

5

+L

6

x

6

+L

7

x

7

+L

8

x

8

+L

9

x

9

)/(F

1

+F

2

+F

3

+F

4

+F

5

+F

6

+F

7

+F

8+F

9

)

y

=(L

1

y

1

+L

2

y

2

+L

3

y

3

+L

4

y

4

+L

5

y

5

+L

6

y

6

+L

7

y

7

+L

8

y

8

+L

9

y

9

)/(F

1

+F

2

+F

3

+F

4

+F

5

+F

6

+F

7

+F

8+F

9

)

x、y—坐标数值，L—工件轮廓，F—各工序压力。

如图3所示：

图3 压力中心的计算取坐标系如图3

则 X

0=90.2 Y

=0

第二章 工作零件刃口尺寸计算

2.1凸凹模尺寸的计算

落料部分以凹模为基准计算、落料凸模按间隙值配合；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，凹模按间隙值配合。

公式 第一类：变大的尺寸A=Δ

（)4/10

)(+?-x A

第二类：变小的尺寸B=0)4/1()(Δ-?+x B 第三类：无变化尺寸C=±C Δ/8

公式中

A 、

B 、

C —凸模刃口尺寸， δ ——模具公差，可取δ=△/4， △ ——零件公差。

△ 查表3-4：Z min =0.10mm 、Z MAX =0.13mm △ z =Z MAX -Z min =0.03mm

采取分别加工凸模和凹模，保证下述关系： │δ凸│＋│δ凹│≤Z min －Z MAX

根据该零件的公差查表3-5，得磨损系数x=0.75 零件冲裁时凸、凹模的制造偏差为：

δ凸＝δ凹-△z

=△/4-（Z MAX -Z min ） =-0.024mm

δ凹=δ凸-△z ＝△/4-（Z MAX -Z min ）

凸、凹模的尺寸和公差：

D 凸=（D MAX -χ△- Z min +δ凸）0

－δ凸

d

凹

= (d min +χ△+Z MIN -δ凹)+

δ0

凹

凸模尺寸，尺寸如图所示：

尺寸⑴D凸=（D MAX-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸

=（3.3-0.75×0.05-0.01-0.024）0

024

.0

- = 3.220

024

.0

-

.

尺寸⑵D凸=（R4-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸=R3.960

024

.0

-

mm

尺寸⑶d凸= (3-χ△-Z MIN+δ凸)0－δ凸=2.960

024

.0

-

mm

尺寸⑷D凸=（40.1-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸=40.060

04

.0

-

mm

尺寸⑸D凸=（4.3-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸=4.260

024

.0

-

mm

尺寸⑹D凸=（5-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸=4.960

024

.0

-

mm

尺寸⑺D凸=（36.1+χ△+ Z min-δ凸）0－δ凸=36.35025.0

+mm

尺寸⑻D凸=（1.6-χ△- Z min+δ凸）0－δ凸=1.550

01

.0

-

mm

尺寸⑼D凸=（0.7+χ△+Z min-δ凸）0－δ凸=0.7301.0

+mm

尺寸⑽D

凸=（R3.5-χ△- Z

min

+δ

凸

）0

－δ凸

=R3.430

025

.0

-

mm

尺寸⑾D

凸=(14-χ△- Z min+δ凸）0

－δ凸

=13.810

02

.0

-

mm

尺寸⑿D

凸=(19.9-χ△- Z

min

+δ

凸

）0

－δ凸

=19.810

02

.0

-

mm

尺寸⒀D凸=0.80

0045

.0

-

mm

尺寸⒁C1=10.1±Δ/8=10.1±0.01mm

尺寸⒂C2=19.9±Δ/8=19.9±0.01mm 落料凸模、冲孔凸模尺寸：

凸模长度：L=h1+h2+h3+=93mm

其中：h

1-凸模固定板厚度 h

2

-橡皮块的厚度 h

3

-卸料板厚度

凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。凹模板尺寸：

凹模厚度：H=kb(≥15mm)=0.35×40≈15mm (考虑凹模强度要求高凹模厚度取20mm)

凹模壁厚: C=(1.5-2)H=30mm

凹模板边长：L=b+2c= 27+2×30=87mm

根据上述数据和实际情况作出一下选择：

第三章零件的工艺性分析3.1 冷冲压工艺卡片

镇江高等专科学校冲压工艺卡

片

产品型号零（部）件名称共12 页

产品名称推板零（部）件型号第 1 页

材料牌号及规格材料技

术要求

毛胚尺寸每毛胚可制造数毛胚质量辅助材料

08F钢900×1800×1IT10

工序号工序

名称

工序内容加工简图设备工艺装备

工

时

0 下料剪板机裁板

900×27×1

Q11-6

×

2500

1 冲压J23

25

冲孔翻边落料

级进模

2 检验按产品图纸检验尺寸

3 4 5 6 7 8

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第四章冲模零件机械加工工艺过程卡4.1冲模零件机械加工工艺过程卡

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