帕小托限位板模具设计

模具设计毕业论文

题目：限位板模具设计

系别：机电工程系

班级：10803

姓名：杨安锦

学号： 2

1、设计任务书

材料为A3，料厚t=1.5mm 生产批量：大批量

任务要求：

1、准备相关设计资料和手册，了解当前冲压模具的发展的状况

2、分析冲压件工艺性，确定合理的冲压工艺方案

3、进行相关工艺设计计算

4、进行模具的总体设计

5、进行模具主要零部件设计

6、绘制模具装配图及指定模具零件零件图

7、选择冲压设备

8、填写冲压工艺卡

2、冲压件工艺性分析

（一）零件工艺性分析

工件为图1所示的落料冲孔件，材料为A3，料厚t=1.5mm 生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：

1.材料分析

A3钢（即Q235A）为优质碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。

2.结构分析

零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有一孔，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为6.88mm，满足冲裁件最小孔边距l min≥1.5t=2.25mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

3.精度分析：

零件上只有一个尺寸标注了公差要求，由公差表2-53查得其公差要求属IT11，所以复合冲裁可以达到零件的精度要求。对于未标注公差尺寸按IT14精度等级查补。

由以上分析可知，该零件可以用复合冲裁的加工方法制得。

3.冲裁工艺方案的确定

零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：

方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较复杂，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。

所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模凸凹模壁厚进行校核，查表2-31，当材料厚度为 1.5mm时，可得凸凹模最小壁厚为 3.8mm，现零件上的最小孔边距为6.88mm,所以可以采用复合模生产，即采用方案二。

4 主要设计计算

4.1 排样方式的确定及其计算

分析零件形状，应采用直对排的排样方式，零件可能的排样方式有图2所示两种。

a

b

图2零件的可能排样方式

比较方案a和方案b一个步距地材料利用率如下图3：

图3

经过计算，发现方案a的材料利用率为62%，而方案b的则为67%，所以应采用方案b。现采用1500mmx950mm的钢板，则需计算采用不同的剪裁方式时，每张板料能出的零件总个数。

（1）裁成宽93.99mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为

(950/93.99)x(1500/45.5)=10x32=320

(2)裁成宽93.99mm、长950mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为

(1500/93.99)x(950/45.5)=15x20=300

比较以上两种剪裁方法，应采用第1种剪裁方式，即裁成宽93.99mm、长1500mm的条料。其具体排样图如图4所示。

4.3压力中心的确定及相关计算

计算压力中心，应先画出凹模型口图，如图5所示。在图中将x O y坐标系建立在如图所示的位置上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L10基本线，每条线都要计算出线总长度、力的作用点到x轴的距离及到y轴的距离。

L1、L3、L4、L５、L８、L9是圆弧，其力在x方向的作用点可从有关手册中查出，位于距圆心2R/兀处；L3、L6、L７、L10是直线，力的作用点位于直线中间；L2由1个￠30mm的圆组成，力的作用点位于￠30mm的圆心。有关数

如图5

据计算结果列于下表中。代入压力中心计算公式求得该模具的压力中心点的坐标

X0= ( L1x1+L2x2+…+L10x10)/(L1+L2+…+L10)=0mm

Y0=(L1y1+L2y2+…+L10y10)/(L1+L2+…+L10)=26.04mm

在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，需要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此，工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表2

表2 工作零件刃口尺寸的计算

冲压工艺卡

总结

设计是源头，设计虽然只占模具成本的10%左右，却决定了整个模具成本的70%～80%。所以，作者在设计时详尽地考虑了模具结构，考虑提高生产率，如何方便维修。但是，又不能完全依赖于设计，在实际生产中要具体问题具体分析，根据实际状况进行模具调整也是必需的。在生产中模具的维修、保养也是很重要的。在模具维修时，应该多注意细节，找出根本原因，针对其维修。在拆装模具时，要认真仔细，以防损伤模具。定期的维护、保养也可以大大提高模具寿命。