U形夹板冲压设计说明书Word文件下载.docx

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1、冲压工件的工艺分析4

2、确定工艺方案及模具形式4

3、参数的计算5

（1）弯曲件展开尺寸计算4

（2）排样及材料的利用率5

（3）冲压力计算5

（4）冲压设备的选择6

（5）压力机中心计算6

3、主要工作部分尺寸计算7

（1）冲孔模具刃口尺寸计算7

（2）切断模具刃口尺寸计算7

（3）弯曲模具刃口尺寸计算7

4、模具的总体设计8

（1）落料凹模的设计8

（2）凸模固定板的设计8

（3）弯曲凹模（凸凹模）的设计9

（4）冲孔凸模的设计9

（5）挡料块的设计10

（6）弯曲图的设计10

（7）卸料板的设计10

（8）模架选用11

（9）模柄选用11

（10）弹簧、垫板、打料杆等零件的选择11

（11）螺钉与销钉的选择11

5、压力机的校核12

第三部分：

设计心得12

第四部分：

参考文献13

《冲模课程设计》任务书

一、目的及意义

本课程是冷冲压工艺及模具设计，结合一个比较简单的冲压零件，综合运用本课程及以前所学课程的理论知识，独立设计出一套冷冲模具，能使学生得到模具设计的初步训练。

通过本课程设计，进一步提高学生利用技术资料、运算和绘图设计能力，为毕业设计打下良好的基础。

二、设计时间：

一周半

三、设计课题：

设计U形夹板所需的冷冲模

（冲孔、切断、弯曲级进模）

四、设计工作量

1、模具装配图：

1张1号图纸

2、主要零件图：

冲孔凸模、冲孔凹模、凸凹模、凸模固定板、弯曲凹模、挡料板及卸料板主要零件图，并对选材、热处理、尺寸标注及形位公差有一定说明，工作量累计1张1号图纸。

3、设计说明书一份

五、设计要求

要求方案选择合理，图样正确、清楚、整洁，符合国家有关制图标准。

整理出设计计算说明书，列出计算过程和结果，并进行讨论和分析；

计算结果要求准确全面，有关数据要标明出处。

计算说明书要求字迹工整，语句通顺流畅。

要有参考资料。

整个设计过程要求每个同学在规定时间内单独完成。

设计过程

一、冲压工件的工艺分析

材料:

制件采用20钢制成，20钢为优质碳素结构钢，查文献（3）表1.6，取δb=420MPa,强度不高，塑性良好，冲压工艺性好。

结构：

无狭长的悬臂和沟槽等不适合冲压的结构，查文献

（1）表2-2，可知20钢的允许冲孔孔径d≥1.0×

1.5=1.5mm，则该制件∅5、∅6为孔满足设计要求，工艺性良好。

形状：

制件外形尺寸为48×

22×

20，不属于特大或极小零件，可以进行普通的冲压加工。

精度：

制件工程图中，均去标注，但是按照一般原则按IT14级制造，查文献

（1）表8-14，可确定各尺寸公差：

48-0.620，∅50+0.3，∅60+0.3,20-0.520，12.5±

0.22

，R3-0.250，22-0.520尺寸精度都较低，普通冲裁完全可以实现。

二、确定工艺方案及模具形式

要生产所给制件，可以经过冲孔、切断（落料），弯曲工序，因此可以采用单工序模、多工序模的复合模及连续模三种工艺方案。

若采用单工序模生产，可先冲孔，再切断，再弯曲；

也可先切断再冲孔，再弯曲或先切断再弯曲冲孔等方案。

都能够满足生产零件需要，但是此法模具数量多，成本高，模具寿命短，材料利用率低，制造精度低，劳动强度大，不满足大批量生产的要求。

若采用多工序模的复合模生产，制件内外形状和尺寸精度高但是材料利用率低。

若采用连续模，可采用有废料的冲孔切断弯曲连续模，也可采用无废料的弯曲冲孔切断连续模。

产品精度高，模具寿命长原料利用率高，劳动强度低。

统合考虑，该制件采用多工序模的连续模方案，坯料由卸料板导向，挡料块定位定位，弹性卸料。

为进一步提高材料利用率，制件冲孔之后经切断而成。

三、参数计算

1、弯曲件展开尺寸计算

将弯曲制件分为如图所示5段：

（1）直边段为L1，L3，L5

L1=L5=20-3—1.5=15.5mm

L3=48-2×

3-2×

1.5=39mm

∑LE=L1×

2+L3=15.5×

2+39=70mm

（2）圆角边段为L2，L4

由r／t=3／1.5=2，查文献

（1）表3-8得中性层的位移系数：

x=0.38。

L2=L4=π2ρ=π2（R+xt）=π2×

（3+0.38×

1.5）=5.6mm

∑LW=L2+L4=2×

5.6=11.2mm

（3）弯曲毛坯展开总长度

L=∑LE+∑LW=70+11.2=81.2mm

查文献

（1）表8-14，该尺寸采用IT14公差为0.87。

2、排样及材料利用率

条料通过剪板获得，查文献

（1）表8-14得条料宽度B=22-0.520mm，采用无废料排样。

材料利用率：

η=81.2×

22-254×

π-4×

364×

π81.2×

22=92.57%

3、冲压力计算

a.冲孔力：

F1=1.3F0=1.3L1tτ=L1tσb=πd1tσb

=3.14×

5×

1.5×

420

=9891N

F2=4L2tσb=πd2tσb

=4×

3.14×

6×

=47476.8N

L1、L2—∅5、∅6冲孔周长

b.切断力计算

F3=L3tσb=22×

420=13860N

L3—切断线长

c.弯曲力计算

采用校正弯曲结构，查文献

（1）表3-14，单位校正力ρ=50MPa

校正部分投影面积：

A=48×

22=1056mm2

弯曲力：

F4=Aρ=1056×

50=52800N

查文献

（1）表2-20，KX=0.04;

KT=0.05设计时取凹模刃壁垂直部分高度为h=6mm，梗塞在凹模内料的个数n=h／t=4。

d.卸料力

FX=KX（F1+F2）=0.04×

（9891+47476.8）=2294.71N

e.推件力

FT=KTn（F1+F2）=0.05×

4×

（9891+47476.8）=11473.56N

总的工艺力：

F=F1+F2+F4+FX+FT

=9891+47476.8+52800+2294.71+11473.56

=123936.07N

4.冲压设备的选择

由压力机公称压力F≥（1.1-1.3）F总，估算公称压力来选取压力机，查文献

（1）表8-10，选用J23-25型的单点开式压力机，其主要技术参数为：

公称压力：

250KN

滑块行程：

65mm

最大闭合高度：

270mm

工作台尺寸：

560×

370mm

模柄孔尺寸：

40×

60mm

5.压力机中心计算

假设压力中心位于如下图所示，在排样图O点位置，由全力矩之和为零，可列方程：

F4l1-F3（L／2-l1）-F1（L-l1）-F2/2（L-l1-l2）-F2/2（L-l1+l2）=0

L—弯曲制件展开长度

解得：

l1=25.69

由于与模柄太靠近，为了提高模座的安装强度，l1取47.6mm。

三、主要工作部分尺寸计算

查文献

（1）表2-8得Zmin=0.09mm,Zmax=0.12mm,x=0.5，Zmax-Zmin=0.03mm

1、冲孔模具刃口尺寸计算

a.对于∅50+0.3:

dp1=（d+xΔ）-0.0120=（5+0.5×

0.3）-0.0120=5.15-0.0120mm

x—磨损系数

d—孔的基本尺寸

Δ—孔的制造公差

dd1=（dp1+Zmin）0+0.018=（5.15+0.09）0+0.018mm=5.240+0.018mm

b.对于∅60+0.3:

dp2=（d+xΔ）-0.0120=（6+0.5×

0.3）-0.0120=6.15-0.0120mm

dd2=（dp2+Zmin）0+0.018=（6.15+0.09）0+0.018=6.240+0.018mm

c.孔心距：

12.5±

0.22：

Ld=L±

Δ/8=12.5±

（0.22×

2）/8=12.5±

0.055mm

2、切断模具刃口尺寸计算

对于81.2-0.870,凹模公差等级按IT8计算：

Dd1=（Dmax1-xΔ）0+0.054=（81.2-0.5×

0.87）0+0.054=80.770+0.054mm

Dmax—制件展开尺寸长度

凸模尺寸配作保证单边间隙在0.045-0.06mm之间，

3、弯曲凸凹模模具刃口尺寸计算

48-0.620，凹模公差等级按IT8计算：

查文献（3）表2.7δp=0.02mm，δd=0.03mm

Ld=（L-3Δ／4）0+0.039=（48-3×

0.62/4）0+0.039=47.540+0.039mm

Ld—弯曲凹模刃口尺寸

L—弯曲后制件外形长度尺寸

Δ—制作公差

查文献

（1）表3-15k=0.05

C=t+kt=1.5+0.05×

1.5=1.575mm

c—弯曲凸凹模单边间隙

k—间隙系数

弯曲凹模刃口尺寸以凹模刃口尺寸配作，保证凸凹模单边间隙为1.575mm

四、模具总体设计

1、查文献

（1）表2-24得：

k