冲压工艺及模具设计设计说明书.docx

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冲压工艺及模具设计设计说明书

冲压工艺及模具设计《课程设计》

设计名称连接板冲裁模

专业模具设计与制造

班级

姓名简洪伟　

指导老师

完成日期2010年4月25日

指导教师评语

建议成绩：

优良中及格不及格

指导教师签字

年月日

课程课程设计任务书姓名：

余冬学号：

208304020543班级：

08模具三（3）班

一、课题名称：

垫圈冲孔、落料复合模

二、零件：

材料：

Q235料厚：

0.8批量：

20万

三、设计要求：

1、绘制零件图及编制冲压工艺卡（A4）。

2、设计模具总装图（A0/A1）。

3、设计模具工作零件图（A3/A4）。

4、编写设计说明书（15页以上）。

5、将说明书和图纸装订成册（按A4尺寸装订）

目录

前言……………………………………………………………………1

第一章零件的工艺性分析…………………………………………2

1.1材料……………………………………………………………2

1.2结构与尺寸……………………………………………………2

1.3精度……………………………………………………………2

第二章确定工艺方案………………………………………………3

2.1工序性质与数量………………………………………………3

2.2工序顺序………………………………………………………3

2.3工序组合确定……………………………………………………3

第三章确定模具总体结构……………………………………………4

3.1类型……………………………………………………………4

3.2结构……………………………………………………………4

3.2.1工作零件…………………………………………………4

3.2.2定位零件…………………………………………………4

3.2.3卸料、出件………………………………………………4

3.2.4导向零件……………………………………………………4

3.2.5支撑零件……………………………………………………5

第四章工艺与设计计算………………………………………………6

4.1排样……………………………………………………………7

4.2计算冲压力和压力中心…………………………………………8

4.3弹性元件………………………………………………………9

第五章设计零件、绘制总装配草图…………………………………10

5.1工作零件………………………………………………………13

5.2定位零件………………………………………………………14

5.3卸料与出件……………………………………………………14

5.4模架与其他零件………………………………………………15

5.5校核……………………………………………………………15

第六章绘制总装图和各零件图………………………………………16

参考文献………………………………………………………………17

设计小结………………………………………………………………18

前言

本说明书是我根据《冷冲模工艺与模具设计》、《模具设计指导》等有关教材。

引用了其中的公式，查找书中的表格，并得到了同学的帮助完成的。

本说明书主要介绍了冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。

为了能够很好地掌握本课程的设计过程，根据课内及课外来所学的知识，编写了该说明书以使老师可以在评阅的过程中能够更好地指导.

垫圈冲孔、落料复合模具设计

第一章零件的工艺性分析

1.1材料

Q235为普通碳素钢σs=235MPaσb=450MPaσs/σb=0.52

冲压性能良好

1.2结构与尺寸

零件形状规则，冲孔尺寸与落料外形有15.5mm，其它无极限特征，适合冲裁加工

1.3精度

零件除R5.53+00.3精度为IT14，29+00.045精度为T13-IT14之间，其余未注公差按IT14考虑。

根据以上分析，该零件工艺性良好，适合冲裁加工

第二章确定工艺方案

2.1工序性质与数量

冲孔、落料

2.2工序顺序

单工序模：

冲孔→落料

复合模：

冲孔、落料

级进模：

冲孔-落料

2.3工序组合确定

图凸凹模壁厚为15.5mm，查P116表3-29得允许最小壁厚2.3mm，符合要求，所以冲孔与落料能组合

第三章确定模具总体结构

3.1类型

因零件较小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高，所以不采用级进模；孔与落料边缘距离为15.5mm，大于最小凸、凹模壁厚2.3mm，所以用复合模最为合理

3.2结构

3.2.1工作零件

a.凸模

R5.53孔使用台阶固定，加工经济

落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工

凸模长度L=h1+h2+h4-（1-3）

强度校核

b.凹模

采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm

凹模厚度H=K1K2

（＞15）

凹模壁厚C=（1.5-2）H（≥30-40mm）

3.2.2定位零件

导料板定边距,挡料销定位

3.2.3卸料、出件

采用弹性卸料，凸模出件

3.2.4导向零件

选用滑动不带压板的导柱导套

3.2.5支撑零件

1）上下模板

因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板

2）模柄

采用压入式的模柄

3）固定板

采用台阶和带锥度的凸模固定板

4）垫板

为防止上模板压溃，加垫板（10-15mm）

第四章工艺与设计计算

4.1排样

因零件为圆形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样

条料宽度查P79表3-16（最小搭边值）得搭边a=1.2a1=1

B=60+1.2+1.2=62.4mm

条料长度设L=1000mm

步距S=60+a1=60+1=61

n’=

=

=16.4（实际16个）

即n=16

A=

（602-17.492-2×11.062）

=2393.8mm2

利用率η=

×100%=

=61.4%

4.2计算冲压力和压力中心

1）冲压力

F=LTσb=（60π+2×5π+11.06π×2）×0.8×450=104KN

L:

冲裁件周边长度

T：

材料厚度

σb：

抗拉强度

2）压力中心——模具中心

X0=

=

Y0=

∵冲裁以X轴、Y轴对称

∴X0=0

Y0=0

3）初定压机

P≥（1.1-1.3）F∑

F∑=F+Fx+FT

F=104KN

查P85表3-20（卸料力、推件力和顶料力系数）得

KX=0.04-0.05KT=0.055

Fx=KXF=0.05×104=5.2KN

FT=nKTF=7.5×0.055×104=42.9KN（n=

=

=7.5）

F∑=F+Fx+FT=104+5.2+42.9=152.1KN

P≥1.2F∑=1.2×152.1=182.52KN

4）刃口计算

因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。

因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的尺寸都标注在凹模上

变大A凸=（Amax-x△）0△/4

变小B凸=（Bmin+x△）0-△/4

不变C凸=（Cmin+0.5△）±△/8

尺寸

基准

磨损

情况

计算公式

刃口计算

R5.53+00.3

凸模

变小

d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4

d凹=（5.53+0.75×0.3+0.072）0△/4=5.82700.075

6000.74

凹模

变大

A凹=（Amax-x△）0△/4

A凹=（60-0.5×0.74）0△/4=59.6300.185

2900.045

凸模

变小

d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4

d凹=（29+1×0.045+0.072）0△/4

=29.11700.01125

R2.5

凸模

变小

d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4

d凹=（2.5+0.25×0.075+0.072）

0△/4=2.759500.0625

△：

公差即上偏差-下偏差

zmin：

查P61表3-4（冲裁模初始双面间隙）

X：

查P85表3-8（磨损系数）

4.3弹性元件

橡胶

选择聚氨酯10个

Fy=Fx/n=5.2/10=0.52KN=520N

hy=10%h0

P=1.1MPa查P133表3-33（橡胶压缩量与单位压力）

Fy=A×P

A=Fy/P=520/1.1=472.7mm2

选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径

8，橡胶孔

10

∵A=

（D2-82）

∴D=

=26.5mm

取D=27mm

hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8（hm:

取4-10mm）

h0=

=

=27.2mm

0.5＜h0/D＜1.5

∵0.5＜27.2/26.5=1.03＜1.5

∴符合要求

第五章设计零件、绘制总装配草图

5.1工作零件

凸凹模长度：

L=h1+h2+h4-（1-3）

h1:

凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹

h2：

卸料板厚度（15-30mm）

h4：

弹性元件的高度，凸模进去凹模的厚度（取5mm）

H凹=K1K2

=1×1.37×

=29.9mm取30mm

弹性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm取25mm

凸凹模：

L=0.7×30+30+25+5-1=80mm

冲孔凸模

L=凹模+凹模固定板=30+30=60mm

5.2定位零件

5.3卸料与出件

5.4模架与其他零件

1）模架

凹模尺寸：

170×120×30

H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚

H闭=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm

取H闭216mm

选着模架（指导书P131）

200×125×（190-225）

2）压机（指导书P107）

∵P≥182.52KN

∴F=1.3P=1.3×182.52=237KN

∴初选250KN压力机

封闭高度满足Hmax-H1-5＞H闭＞Hmin-H1+10

250-70-5=175≯H闭不合适

重选压机300KN

300-80-5=215≯H闭不合适

重选压机360KN

360-90-5=265＞H闭=216＞360-90-90+10=190合适

确定设备J23-63

3）模柄（指导书P183）

压入式模柄

∵模柄孔

50×70上模板厚度为40mm

∴模柄A50×100JB/T7646.1-1994

工作台孔

230

4）垫板

5.5校核

1）漏料

rman=30mm

R漏=115mm

∵R漏＞rman

∴确保漏料

2）下模座与工作台

A1+R=85+38=123mm

S+2R=170+2×38=246mm

考虑到三边基本符合安装要求且下模板50mm比较厚

零件冲裁力不大可以满足冲裁要求

第六章绘制总装图和各零件图

设计小结

忙碌了一个星期，终于完成了本次设计任务。

我设计的是垫圈冲孔落料模，经过本次设计，使我对模具有了更多的了解和认识。

在设计过程中，运用了本学期及以前学的有关知识，逐步提高了我们的理论水平、构思能力，提高了分析问题及解决问题的能力。

本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机、绘制模具总装图及零件图。