冷冲压工艺与模具设计说明书.docx
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冷冲压工艺与模具设计说明书
冲压模具设计
毕业设计
课题名称拉线支架模具设计
专业班级07机械设计与制造（3）班
姓名陈德强
完成时间2010年5月23日
一、题目：
拉线支架冲压模具设计
工件图：
二、设计内容和要求
1.对教师指定的冲压件进行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机的选定；
2.完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸、绘制该冲模的总装配图和主要零件图；
3.编写设计计算说明书。
落料冲孔模设计
如图1所示零件：
拉线支架
生产批量：
大批量
材料：
ST12t=0.7
设计该零件的冲压工艺与模具。
图1焊片零件图
（一）冲裁件工艺分析
1.材料：
H62钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。
2.工件结构形状：
冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R0.6的圆角。
3.尺寸精度：
零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
经查公差表，各尺寸公差为：
2-0.543-0.254.5-0.324-0.52Ø12-0.43
结论：
可以冲裁
（二）确定工艺方案及模具结构形式
经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。
（三）模具设计计算
1．排样计算条料宽度及确定步距
首先查有关表确定搭边值。
根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=1.8边按圆形取搭边值a=1.5
连续模进料步距为13.8
条料宽度按相应的公式计算：
B=（D+2a）-⊿查表⊿=0.4
B=（35.4+2X1.8）
=39-0.4
画出排样图
图2零件排样图
2．计算总冲压力
由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：
P0=P+Pt+PX
P=P1+P2
而式中P1--------落料时的冲裁力
P2--------冲孔时的冲裁力
按推料力公式计算冲裁力：
P1=KLtτ查τ=300MPa
P1=2.2[0.5*π*6+0.5π*4.5+24-11.25-2.25]*0.7*300/10000
=1.2t
P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000
=1.3（t）
按推料力公式计算推料力Pt：
Pt=nKtP取n=3，查表2-10，Kt=0.09
Pt=3*0.095*2.5=0.675t
PX=KxP
计算总冲压力PZ：
PZ=P1+P2+Pt
=1.2+1.3+0.675+0.15
=3.325（t）
3．确定压力中心：
X0=L1*X/{L1+L2}
=（2*π+2）15.25/（6.3π+2π+2）=4.50mm
图3压力中心
4．冲模刃口尺寸及公差的计算
刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1中。
在冲模刃尺寸计算时需要注意：
在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049mm了保证R2.25与4.5轮廓线相切，R82.25，取4.5凹模尺寸的一半，公差也取一半。
在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049。
表1冲模刃口尺寸
冲裁性质
工作尺寸
计算公式
凹模尺寸注法
凸模尺寸注法
落料
Ø12-0.43
R2.25
4.5-0.3
Dd=（Dmax-x△）￡+d
Ø11.785+0.084
R2.25+0.056
4.315+0.042
凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm
冲孔
Ø6.3+0.3
2+0.25
3+0.25
dp=（dmax-x△）-￡p
凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm
Ø6.45-0.056
2.125-0.056
3.125-0.056
5.确定各主要零件结构尺寸
（1）凹模外形尺寸的确定
凸模厚度H的确定：
H=
P取总压力=332500N
H=
=15mm
凹模长度L的确定
W1=2.1H=31.5件b=39
L=b+2W1=39+2*31.5=102mm
凹模宽度B的确定
B=步距+工件宽+2W2
取：
步距=13.8件=12；W2=1.5H
B2=13.8+12+22.5
=48.3mm
（2）凸模长度L1的确定
凸模长度计算为：
L1=h1+h2+h3+Y
其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18;凸模修磨量Y=18
L1=8+12+18+18=56mm
选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力P0=3.325t;最大闭合高度应大模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。
按上述要求，结合工厂实际，可选用J23-25开式双柱可倾压力机。
并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。
（3）设计并绘制总图、选取标准件
按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。
绘制模具总装图。
如图4，单排冲孔落料连续模。
按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表2。
并将各零件标出统一代号。
图4单排冲孔落料连续模
1、10-导柱2-弹压导板3-导套4-导料板镶块5-卸料螺钉6-凸模固定板7-冲孔凸模8-上模座9-限制柱11-导套12-导料板13-凹模14-下模座15-侧刃挡块
表2零件明细表
序号
名称
数量
材料
热处理
标准件代号
备注
页次
1
导柱
2
20
渗碳HRC56~60
2
弹压导板
1
45
HRC40~45
3
导套
2
20
渗碳HRC5862
4
导料板镶块
1
Q235（A3）
5
卸料螺钉
1
45
HRC40~45
6
凸模固定板
1
45
7
冲孔凸模
1
T8A
HRC56~60
8
上模座
1
HT200
9
限制柱
1
45
HRC40~45
10
导柱
2
20
渗碳HRC56~60
11
导套
2
20
渗碳HRC5862
12
导料板
2
45
HRC40~45
13
凹模
1
T10A
HRC58~62
14
下模座
1
1
HT200
15
侧刃挡块
1
45
（五）绘制非标准零件图
本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。
1固定板
2落料凹模
3卸料板
（六）模具主要零件加工工艺规程的编制
1．冲孔凸凹模加工工艺规程的编制（表3）
2．落料凹模加工工艺规程的编制（表4）
表3冲孔凸模加工工艺规程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
备料
将毛坯锻成圆棒Ø18mmX55mm
2
热处理
退火
3
车削
车床
4
热处理
按热处理工艺，淬火回火达到58-62HRC
5
磨削
磨外圆、两端面达设计要求
磨床
6
钳工精修
全面达到设计要求
7
检验
表4落料凹模加工工艺规程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
备料
将毛坯锻成长方体
2
热处理
退火
3
粗刨
刨六面达到24X12X1，互为直角
4
热处理
调质
5
磨平面
光六面，互为直角
磨床
6
钳工划线
划出各孔位置线，型孔轮廓线
7
铣漏料孔
达到设计要求
铣床
8
加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空
按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空
钻床
9
热处理
按热处理工艺，淬火回火达到60-64HRC
10
磨平面
磨上、下平面光
磨床
11
线切割
按图切割型孔达到尺寸要求
12
钳工精修
全面达到设计要求
13
检修
设计总结
课程设计是一种综合性较强的专业实践环节，它的知识面宽、学科广、综合性强，通过这次课程设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料能力，使我更加认识到课程设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。
为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。
本次设计，在查阅了相关文献后，我设计了用来加工平垫圈的加工工艺设备——冲孔落料级进模。
通过这次设计，我尝到了许多的东西。
首先对于AUTOCAD和pro/ENGINEER的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。
能较正确的选用当中的标准件。
这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。
涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。
设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进，力求数据准确，结构合理。
参考了许多文献资料。
由于本人水平有限，改革探索经验不足，组织工作还有缺陷，何况形势总在不断发展，现在未完远不能说本设计的相关内容特别完善。
还需要在改革的实践中不断检验，不断修改、锤炼、不断完善，永无休期。
其中修改方向可以向导柱导套型、柔性化、及其它结构上的修改，已至于达到完善。
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