落料模说明书.docx

落料模说明书.docx

《落料模说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《落料模说明书.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

落料模说明书

辽宁工业大学

专业课程设计1

题目:

阶梯板落料模设计

院（系）：

材料科学与工程学院

专业班级：

材料成型及控制工程101

学号：

学生姓名：

指导教师：

教师职称：

教授

起止时间：

2013-12-16~2013-12-27

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：

材料科学与工程学院　　　　　　　　教研室：

材料成型及控制工程

学号

学生姓名

专业班级

课程设计（论文）题目

阶梯板落料模设计

课程设计（论文）要求与任务

一、课设要求

1.根据指定冲压件进行模具设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构设计、压力机选定等；

2.绘制总装配图一张（图幅A0），主要零件图一张（图幅A4）；

3.编写设计计算说明书一份，4000字左右篇幅，打印装订成册。

二、课设任务

设计模具。

工件如图示，生产批量：

大批量；材料：

H62，t=3mm

指导教师评语及成绩

成绩：

指导教师签字：

学生签字：

年月日

目录

1.冲压工艺性及工艺方案的确定1

1.1冲裁件工艺性分析1

1.1.1形状和尺寸1

1.1.2精度和粗糙度1

1.1.3冲压加工的经济性分析1

1.2拟订冲压工艺方案并确定最佳工艺方案1

2.主要设计计算2

2.1排样方式2

2.2计算冲压力3

2.3计算压力中心3

2.4工作零件刃口尺寸计算4

3.模具总体设计6

3.1模具类型的确定6

3.2确定模具结构形式6

3.2.1选择操作方式6

3.2.2选择定位方式6

3.2.3选择卸料、出件方式6

3.2.4导向装置6

3.2.5固定零件7

4.主要零部件设计8

4.1工作零件设计8

4.1.1凹模8

4.1.2凸模8

4.2垫板8

4.3凸模固定板8

4.4卸料装置8

4.5定位零件8

4.6模柄9

4.7模架选用及其他零部件设计9

5.选定冲压设备10

参考文献11

1.冲压工艺性及工艺方案的确定

1.1冲裁件工艺性分析

1.1.1形状和尺寸

该工件形状由直线组成，外形规则上下对称，有凹陷、有悬臂和狭槽及其他形状的突变，工件外形无尖角，适合用冲压方法生产。

1.1.2精度和粗糙度

该工件的尺寸不多且精度要求较低，因此采用一般冲模进行普通冲裁即可满足要求，不需采用精密冲裁。

1.1.3冲压加工的经济性分析

该工件是大批量生产，故采用冲压模具进行生产可以取得良好的经济效益，可以降低工件的生产成本。

1.2拟订冲压工艺方案并确定最佳工艺方案

根据工件尺寸，由分析可知，该工件的基本工序为落料。

现只有一种工艺方案可供选择；

方案一：

落料。

2.主要设计计算

2.1排样方式

采用有废料直排排样方式。

根据工件外形轮廓尺寸，查表2-14[1]，表2-16[1]，表2-18[1]知工件间搭边a1=2mm，侧面搭边a=2.5mm，Δ=0.6。

条料宽度:

步距:

查表7-19[1]选用板料规格为750mm×3000mm×3mm的板料。

计算一个步距材料利用率：

计算整张板料材料利用率：

采用横裁裁板条数：

取整数n1=75

每条料可裁件数：

取整数n2=78

每板总件数：

最终排样如图1所示。

图1排样图

2.2计算冲压力

采用刚性卸料、下出料方式，冲压力计算见表1。

表1冲压力计算

计算分类

项目

公式

结果

备注

冲压力

落料力

77.40KN

查表7-13[1]

材料抗剪强度取τ=300MPa

推件力

8.5KN

查表2-38[1]

，

凹模刃口高度

h=6mm，

总冲压力

85.9KN

2.3计算压力中心

模具压力中心与压力机滑块中心一致，冲压时不会产生偏载，可避免模具、滑块与导轨的急剧磨损，避免降低模具与压力机的使用寿命。

坐标如图2所示：

图2压力中心计算

根据

，

计算得

图形关于x轴对称，所以

。

结果压力中心的坐标为x0=2.73，y0=0。

2.4工作零件刃口尺寸计算

落料模以凹模为基准，间隙取在凸模上。

由于凹模孔形较复杂，故采用配合加工法。

计算见表2。

表2工作零件刃口尺寸计算

尺寸及分类

冲模间隙

磨损

系数

计算公式

制造

公差

计算结果

落料模

凹模

查表

2-31[1]

x=1

x=1

x=1

X=0.75

凸模

相应凸模按凹模尺寸制作，保证双面间隙在0.21~0.27之间

..

3.模具总体设计

3.1模具类型的确定

可以采用以下三种方案：

方案一：

采用无导向简单冲裁模

方案二：

采用导板导向简单冲裁模

方案三：

采用导柱导向简单冲裁模

方案一：

无导向简单冲裁模结构简单、尺寸小、质量轻、模具制造容易、成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命低。

它使用于精度要求低、形状简单、批量小或试制的冲裁件。

方案二：

导板导向简单冲裁模比无导向简单冲裁模高、使用寿命较长、单模具制造较复杂、冲裁时视线不好。

不适合单个毛坯的送料、冲裁。

方案三：

导柱导向简单冲裁模导向准确、可靠，能保证冲裁间隙均匀、稳定，因此冲裁精度比导板模高，使用寿命长。

但比前两种模具成本高。

由于零件是大批量生产，精度要求比较高，为缩短模具制造周期，降低生产成本，满足工艺要求，故采用导柱导向简单冲裁模。

3.2确定模具结构形式

3.2.1选择操作方式

选择手工送料（条料毛坯）操作方式。

3.2.2选择定位方式

工件在模具上的定位主要考虑定位基准、上料方式、操作安全可靠等因素。

本设计采用档料销钉和导板。

3.2.3选择卸料、出件方式

由于采用条料毛坯，可采用刚性卸料，刚性卸料板卸载力较大，即可用于较厚板料，也可用于板料厚度在1.5毫米以下薄件的卸料工作。

因为是连续模生产，所以采用下出件方式，便于操作与提高生产效率。

卸料板厚度与卸料尺寸和卸料力有关，对于中小件卸料一般取5～10毫米，该模具卸料板厚度取10毫米。

3.2.4导向装置

上、下模采用导柱和导套导向，具有冲压件精度高，模具寿命长，安装方便等优点。

为便于送料，提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，可采用后侧滑动导柱模架。

3.2.5固定零件

该模具的固定零件有上模座、下模座、模柄、凸模固定板、螺钉和定位销等。

垫板作用：

主要用于承受凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上模座、下模座承压面上压出凹坑，影响模具正常工作，为保证模具正常工作需要安装垫板。

模柄是连接上模与压力机的零件，用于1000KN以下的压力机的模具安装。

本套模具采用压入式模柄。

4.主要零部件设计

4.1工作零件设计

4.1.1凹模

凹模刃口设计：

采用圆柱形刃口，刃口高度h不宜过大，一般可按材料的厚度t选取。

凹模外形设计：

轮廓尺寸可按相应的经验公式计算。

凹模厚度：

H凹＝K×b（H≥15mm），查表2-41[1]得K=0.5，

H凹＝0.5×34＝17mm，取30mm。

凹模壁厚：

c=（1.5~2）H凹（c≥30～40mm），取c=45mm。

凹模长度：

L＝b+2c＝34+2×45＝124mm。

凹模宽度：

B＝97mm。

结果凹模轮廓尺寸：

124

97

30mm。

4.1.2凸模

凸模型式：

结构型式为阶梯形。

凸模长度：

根据冲模的具体结构确定，计算公式为：

h1：

凸模固定板高度，h1=（0.6～0.8）H凹，取较大值h1=24mm

h2：

卸料板的厚度，经查表得h2=10mm

h3：

导尺厚度，经查表得h3=10mm

h：

附加长度，包括凸模修模量4～6mm，凸模进入凹模的深度0.5～1mm，凸模固定板与卸料板之间的安全距离，可取15～20mm。

最后取h=25mm。

4.2垫板

是否采用垫板，应视模座所受的压应力是否超过其许用压应力[σ压]而定，当压应力超过

[σ压]，则用垫板，反之，可以不用垫板。

但为了保护模座，一般均设置垫板，

=5mm。

4.3凸模固定板

厚度按经验公式计算如前，外形与凹模相同。

4.4卸料装置

采用刚性卸料装置，安装在下模上。

4.5定位零件

采用挡料销和导板。

导板厚10毫米。

4.6模柄

采用压入式模柄结构，模柄与上模座的连接采用过渡配合。

4.7模架选用及其他零部件设计

该模具采用后侧导柱模架，规格为：

模架200×160×160～190GB／T2851.3-90

上模座200×160×45GB／T2855.5-90

下模座200×160×55GB／T2855.6-90

导柱A28h5×180GB／T2861.1-90

导套A28H6×80×33GB／T2861.6-90

模柄A30×73GB2862.1-81

模具闭合高度为：

式中：

h1—凸模冲裁后进入凹模的深度，取1mm。

L—凸模长度。

即模具闭合高度为203mm。

5.选定冲压设备

由总冲压力、模具闭合高度、冲床工作台尺寸，查表9-13[1]选用开式双柱固定台压力机J21-16。

其主要技术参数如下：

公称压力:

160KN

滑块行程：

70mm

最大闭合高度：

220mm

封闭高度调节量：

60mm

工作台尺寸（前后×左右）：

300×450mm

模柄孔尺寸：

φ30×32mm

工作台孔尺寸（直径×前后×左右）：

φ160×110×220

而模具的闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应，应介于压力机最大和最小闭合高度之间，一般可按如下关系式确定，即：

此式满足要求，故所选型号为J21—16的压力机可以满足模具工作要求。

参考文献

[1]模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例[M].北京:

机械工业出版社，2005.

[2]王孝培.冲压设计资料[M].北京:

机械工业出版社，1985.

[3]GB2851～2875-81.冷冲模国家标准[S].北京：

中国标准出版社，1984.

[4]王新华,袁朕富.冲模结构图册[M].北京:

机械工业出版社，2006.

[5]冲模设计手册编写组.冲模设计手册[M].北京:

机械工业出版社，1988.

[6]李天佑.冲模图册[M].北京:

机械工业出版社，1988.

[7]王树勋,苏树珊.模具实用技术设计综合手册[M].广东：

华南理工大学出版社，2003.

[8]肖景容，姜奎华.冲压工艺学[M].北京:

机械工业出版社，1999.

[9]许发樾.实用模具技术与制造手册[M].北京:

机械工业出版社，2001.

[10]曹立文,王冬等.新编实用冲压模具设计手册[M].北京:

人民邮电出版社，2007.

[11]李绍林,马长福.实用模具技术手册[M].上海科技文献出版社，2000.

[12]陈锡栋,周小玉.实用模具技术手册[M].北京:

机械工业出版社，2002.

[13]许发樾.实用模具技术与制造手册[M].北京:

机械工业出版社，2001.