限位板模具设计说明书.docx
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限位板模具设计说明书.docx
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限位板模具设计说明书
南昌航空大学
飞制专业
专业课程设计
题目:
垫圈冲压工艺及正装复合模设计
专业
班级08姓名
起止日期2010.12.20至2011.01.16
指导教师(签名)
飞行器制造工程专业
专业课程设计课题单
班级08学号姓名
题目:
限位板冲压工艺及冲孔落料连续模设计
图纸:
用环
材料
Q曲
料冲
111HlfEl
大魅甲:
设计资料(数据)及要求:
1、图纸2、材料3、批量4、公差均见图示
备注:
板厚为1.2mm.
设计要求:
1、绘制钣金零件图;
2、编制钣金工艺规程;
3、绘制模具总装图和非标准零件图;
4、编写设计计算说明书。
起止日期2010.12.20至2011.01.16
指导教师(签名)
1设计任务书1
2冲压件工艺性分析2
3冲压工艺方案的确定4
4主要设计计算6
4.1排样方式的确定及其计算6
4.2冲压力的计算8
4.3压力中心的确定及相关计算9
4.4工作零件刃口尺寸计算10
5模具总体设计11
5.1模具类型的选择11
5.2定位方式的选择11
5.3卸料、出件方式的选择12
5.4导向方式的选择12
6主要零部件设计12
6.1工作零件的结构设计13
6.2定位零件的设计15
6.3导料板的设计17
6.4卸料部件的设计19
6.5模架及其它零部件设计21
7模具装配与总装图23
8冲压设备的选定25
9冲压工艺卡28
参考文献33
设计总结及体会34
1、设计任务书
题目:
限位板冲压工艺及冲孔落料连续模设计
图纸:
限伦皈
AOtlfl'
耕料
—1—-I-
Q235|料11ham
粧产妣秋
大
设计资料(数据)及要求:
1、图纸2、材料3、批量4、公差均见图示
备注:
板厚为1.2mm.
设计要求:
5、
绘制钣金零件图;
6、
编制钣金工艺规程;
7、
绘制模具总装图和非标准零件图;
8、编写设计计算说明书。
起止日期2010.12.20至2011.01.16
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Q235料厚t=1.2mm
11
J—
1
1.材料分析
Q235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7mm满足冲裁件最小孔边距Imin>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:
零件上未标注尺寸公差,均按IT14精度等级加工。
由以上分析可知,该零件可以用连续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。
分析各工序有:
方案一模具结构简单,制造周期短,制造简单,但需要两道工序、两副模具,成本高而生产效率低,零件精度较差,在生产批量较大的情况下不适用。
方案二制造精度和生产效率较高,但是定位精度低于方案三。
方案三只需要一套模具,提高了生产率,有利于实现生产的自动化,模具轮廓尺寸较大,制造复杂,成本较高,但是模具使用寿命长,有利于大批量生产。
通过对上述三种方案的综合比较,选用方案三为该工件的冲压生产方案。
4主要设计计算
4.1排样、确定步距、计算条料宽度及材料利用率,导料板间距分析零件形状,采用直对排的排样方式,如图1所示。
根据零件形状及厚度,确定搭边值。
查表2-11得,两工件间按矩形取搭边值
b=1.8mm侧边也按矩形取搭边值a=2mm
级进模送料步距S=(2R+BX2=(2X22+1.8)=91.6mm
条料宽度B按相应的公式计算,
b=(D+2a0-△
查表2-13得△=0.6,则
取B=(90+2X2)°-o.6=94-0.6
画出排样图,如图1所示。
图1冲裁零件排样图
该冲裁模采用有测压装置的导料板,按公式计算
B二B+Z查表2-12得Zmin=5,则
B0=94+5=99mm
4.2冲压力的计算
模具采用弹性卸料装置和下出料方式,贝S总冲压力为
F0=F+F推+F卸
F=F落+F冲
式中F推——推件力
F卸——卸料力
F落——落料时的冲裁力
F冲——冲孔时的冲裁力
冲裁力:
由表查出t=304〜373MPa取t=345MPa
L落=nX22+2X(53-18-4)+nX4+nX18+2X(22+4)=252.16mm
L冲=nX30=94.2mm
F落=KL落tt=1.3X252.16X1.2X345=135.71kN
F冲二KL冲tt=1.3X94.2X1.2X345=50.7kN
F=F落+F冲=135.71+50.7=186.41kN
推件力:
由表2-3得系数K推=0.055,
n=h/t=6/1.2=5
F推二nK推F=5X0.055X186.4仁51.26kN
卸料力:
由表2-3得K卸=0.04〜0.05,取0.04,贝S
F卸二K卸F=0.04X186.41=7.46kN
总冲压力:
F0=F+F推+F卸=186.41+51.26+7.46=245.13kN
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xcy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〜L9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、L6、L7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RS/b处其中R为半径,S为弦长,b为弧长;L2、L5、L9是直线,力的作用点位于直线中间;L9由1个030mm勺圆组成,力的作用点位于0
30mm的圆心。
有关数据计算结果列于下表中
L8
L7
L1
12
L3
L4
L9
代入压力中心计算公式求得该模具的压力中心点(Xo,Y0)的坐标
X落二(L1x1+L2x2+…+L10x10)/(L1+L2+-+L1O)=0mm
Y落=(L1y1+L2y2”・+L10y10)/(L1+L2+…+L10)=21.51mm
Y冲=91.6mm
X冲二44mm
X=F冲Y冲/(F冲+F落)=24.91mm
Yo=(F落Y落+F冲Y冲)/(F冲+F落)=27.63mm
落料压力中心数据表
基本要素长度
L/mm
各基本要素压力中心的坐标值
X
Y
L1=69.08
0
58.01
L2=31
22
28.5
L3=6.28
23.71
9.4
L4=28.26
31.73
0
L5=52
0
-9
L6=28.26
-31.73
0
L7=6.28
-23.71
9.4
L8=31
-22
28.5
合计252.16
0
21.51
冲孔压力中心数据表
L9=94.2
91.6
44
合计94.2
91.6
44
模具总压力中心数据表
合计346.36
24.91
27.63
4.4冲模刃口尺寸及公差的计算
由于零件未要求公差,故零件尺寸精度均按IT14级处理。
Q235为软料,查表
2-9得冲裁模初始双边间隙Zmin=0.126,Zma>=0.18。
查设计手册(表2-8)得磨损系数x=0.5,△为公差落料类:
磨损后尺寸表大Dd=(Dma)rX△)"
冲孔类:
磨损后尺寸表小Dd=(Dmin+XA)-8
8=0.25△
冲模刃口尺寸及公差的计算
尺寸、公差及分类
代入公式计算
凹模尺寸标注
凸模尺寸标注
落料
A类
R220-0.52
Cd=(22-0.5X0.52)00.25x0.52
21.74+0.13
凸模尺寸按凹
模刃口实际尺寸配制,保证双边间隙0.126〜
0.18mm
18-0.43
Dd=(18-0.5X0.43)00.25x0.43
17.79+0.11
53-0.74
Dd=(53-0.5X0.74)00.25x0.74
52.63+0.19
落料
B类
R4-0,3
D=(4+0.5X0.3)-0.25x0.3
凹模尺寸按凸
模刃口实际尺寸配制,保证双边间隙0.126〜
0.18mm
4.15-0.075
冲孔类
C30。
+0.52
Dd=(30+0.5X0.52)-0.25x0.52
30.26-0.13
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