冲孔落料复合模说明书.docx

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冲孔落料复合模说明书

广州汽车学院

课程设计说明书

金属垫片

院（系）机电工程系

专业机械工程及自动化

班级

学生姓名

指导老师李卫珍

2010年12月22日

课程设计任务书

兹发给班学生课程设计任务书，内容如下：

1．设计题目：

2．应完成的项目：

（1）

（2）

（3）

（4）

3．参考资料以及说明：

（1）

（2）

（3）

（4）

4．本设计任务书于200年月日发出，应于200年月日前完成，然后进行答辩。

指导教师签发年月日

课程设计评语：

课程设计总评成绩：

指导教师签字：

年月日

摘要—————————————————————————————1

第一章绪论—————————————————————————2

1.1引言———————————————————————————2

1.2项目内容—————————————————————————3

1.2.1项目名称和要求————————————————————3

1.2.2项目分析———————————————————————4

第二章凹凸模设计—————————————————————4

2.1凹凸模间隙设计—————————————————————4

2.2冲裁力设计———————————————————————5

2.3压力机选用———————————————————————5

2.4卸料力、推料力和顶料力计算————————————————5

2.5模刃材料————————————————————————6

第三章工件排样——————————————————————6

3.1排样——————————————————————————6

3.2材料利用率———————————————————————7

第四章模架设计——————————————————————7

第五章冲模标准零件————————————————————8

参考文献—————————————————————————10

摘要

冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。

以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

关键词：

交货期短精度高质量好提高模具标准化程度价格低

第一章绪论

1.1引言

冲压模具发展历史和技术水平状况：

1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该汽车厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。

我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。

走过漫长的发展道路，目前我国已形成约300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字。

）各类冲压模具的生产能力。

形成了如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和乡镇企业迅速崛起，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，模具的生产和设计已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。

模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。

目前我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。

在国际竞争的局势下，我过的模具工业得到飞速的发展，很多的专门模具研究中心不断的建立起来，模具结构和钢材的研究取得了显著的成就，但还是存在很大的差距。

一、是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；

二、是由于我国的模具价格要比国际市场价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好；

三、是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。

目前，随着汽车及轻工业的迅速发展，模具设计制造日益受到人们的广泛关注，已成为一个行业。

将高新技术应用于模具设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证：

1）、CAD/DAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。

在欧美，CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。

在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。

2）、为了缩短制造周期，提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。

3）、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。

有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。

国外工业先进国家都拥有上万个模具企业与支持模具企业或为模具企业提供生产装备的企业相组成的强大的产业基础。

这是为适应社会产品工业化规模生产的重要条件和特点。

如汽车的工业化规模生产需要一大批专业性模具企业为其提供模具，同时根据汽车零件的生产技术要求，这些模具企业还配有相应的先进技术装备，包括数控和计算机数控机床、CAD/CAM系统，以及各种工艺装备。

成形加工的社会效益很高，是高技术含量的社会产品，其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用，后者，是模具价值和市场价格的主要组成部分，其中一部分技术价值计入了市场价格，而更大一部分价值，则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。

如电视机用模，其模具费用仅为电视机产品价格的1/3000～1/5000，尽管模具的一次投资较大，但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分，甚至可以忽略不计，而实际上，很高的模具价值为社会所拥有，变成了社会财富。

所以本模具设计具有非常重要的现实意义。

1.2项目内容

1.2.1项目名称和要求

材料为A3钢，板料厚度t=2mm，生产批量：

大批量。

1.2.2项目分析

A3钢是过去的叫法，现在虽然还在用，但已限于口语，在书面文件中最好别用，它是甲类钢，这类钢生产厂家出厂时只保证机械性能而不保证化学成份，所以杂质成份如S、P可能多一点，其含碳量在0.2%左右，大致相当于20号钢，与新标准中Q235相当，属于低碳钢。

因大批量生产，所以设计方案定为复合模，考虑到工作和卸料、取件的效率，所以采用反装复合模。

材料力学性能（未经退火）：

抗剪：

抗拉：

伸长率：

屈服强度：

第二章凹凸模设计

2.1凹凸模间隙设计

由于项目对制件毛刺无明确要求，以模具节约材料和增加模具寿命的出发点考虑，采用大间隙断面。

Z/2=11.5~12.5%

优点：

1.模具寿命延长，凸模的磨损量通常为凹模的2~3倍，采用大间隙后，孔径有所扩大，卸载力大为减少，有效地减少了凸模的磨损。

2.冲裁力也有所降低。

3.模具刃口锋利时毛刺较小，冲裁过程中毛刺增加缓慢。

4.工件较平直，特别是在相邻孔间。

2.2冲裁力设计

为了合理设计模具和正确选用压力机，就必须计算冲裁力。

用一般平刃口的凸模和凹模进行冲裁时，其冲裁力可以按公式计算：

P。

=τLt

P。

-----冲裁力（N）

τ-----材料抗剪强度（MPa）

L-----材料轮廓长度（mm）

t-----材料厚度（mm）

计算得L=351.17mm

P。

=380*2*351.17=266.89KN

2.3压力机选用

选用机床所需压力：

P=1.3P。

=1.3*266.89=346.96KN

按现有规格选用350KN或400KN压力机

选用350KN压力机

平刃冲裁时的功

W=k*t*0.55*P。

/1000=0.29

2.4卸料力、推料力和顶料力计算

1.卸下包在凸模上材料所需的力一般叫卸料力。

卸料力的计算公式：

Px=Kx*P

Px-----卸料力（N）

Kx-----卸料力系数

P-----冲裁力（N）

查表得：

Kx=0.015~0.03

解得：

Px=8KN

2.顺着冲裁方向推出卡在凹模里德料所需要的力一般叫做推料力。

推料力的计算公式：

P=n*K*P

P-----推料力（N）

K-----推料力系数

n------卡在凹模里料的个数=h/t

查表得：

K=0.02~0.03

解得：

P=16KN

3.逆着冲裁方向顶出卡在凹模里德料所需要的力一般叫做顶料力。

顶料力的计算公式：

P=K*P

P-----顶料力（N）

K-----顶料力系数

查表得：

K=0.03~0.04

解得：

P=11KN

2.5模刃材料

凹凸模模刃材料采用T10A，此钢强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低、淬透性不高且淬火变形大。

适于制造切削条件差、耐磨性要求较高，且不受忽然和剧烈振动，需要一定韧性及具有锋利刀口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、切纸机、低精度而外形简单的量具（如卡板等），可用作不受较大冲击的耐磨刃。

第三章工件排样

3.1排样

冲裁件在板料上的布置叫排样。

合理排样充分利用材料具有重大意义。

排样的经济程度用材料的利用率K来表示。

3.2材料利用率：

K=n*a*100/A。

K-----材料利用率（%）

n-----条料上生产的冲件数

a-----每一冲件面积（m㎡）

A。

-----条料面积（m㎡）

解得：

工件面积为：

1546.64m㎡

材料面积为：

2240m㎡

利用率为：

69.05%

第四章模架设计

选用滑动导向后侧模架

上模板尺寸：

160*160*40

下模板尺寸：

160*160*45

导柱尺寸：

25*160

导套尺寸：

25*80*30

导套导柱配合公差：

H7/m6

最小闭合高度为：

180最大闭合高度为：

220

最大外形尺寸：

L=212B=236

材料：

HT200JB/T8070-1995

第五章冲模标准零件

A型凸缘模柄，d=32d1=97L=79L1=23R1=1L2=3

材料：

Q235A

上模垫板：

125*125*6

材料：

45#

无导向弹压卸料板：

125*125*18

材料：

40Cr

凸模固定板125*125*30

材料：

45#

下模垫板：

125*125*10

材料：

45#

参考文献

1.佘银柱《冲压工艺与模具设计》北京北京大学出版社2005.11

2.高鸿庭《模具制造工（中级）》北京中国劳动社会保障出版社2004

3.赵孟栋《冷冲模设计》北京机械工业出版社1999.12

4.杨占尧《模具设计与制造》北京人民邮电出版社2009.4

5.谢建、杜东福《冲压工艺及模具设计技术问答》上海上海科学技术出版社2005.9

6.《冲模设计手册》编写组《冲模设计手册》（模具手册之四）北京机械工业出版社1999.6

7.李志刚等《中国模具设计大典》（第3卷冲压模具设计）南昌江西科学技术出版社2003.1