课程设计垫片少废料复合模的设计说明书Word格式.docx
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2008年1月18日
摘要·
·
3
1零件的工艺性分析·
2确定工艺方案·
3
3工艺计算
3.1计算工艺力·
4
3.2确定排样形式和裁板·
5
3.3材料利用率·
6
4压力中心确定，压力机选择
4.1压力中心确定·
4.2压力机选择·
7
5模具设计
5.1确定模具结构·
5.2模具零件尺寸计算与确定·
6模具其他零件的选用
6.1卸料弹簧的选择·
6.2选择上下模板及模柄·
6.3垫板凸模固定板·
6.4闭合高度·
6.5导柱、导套·
6.6卸料螺钉·
7参考资料·
11
摘要
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压模具在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
1零件的工艺性分析
该零件是拖拉机用的垫片，要对零件进行大批量的生产。
该件属于隐蔽件，被完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整，中心圆孔是该零件需要保证的重点。
2确定工艺方案
首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。
冲压该零件需要的基本工序有落料、冲孔。
方案一：
先落料，再冲孔，采用单工序模生产。
方案二：
落料和冲孔复合冲压，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。
方案一模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。
由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或級进冲裁方式。
复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，表面较为平直。
为了便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模具。
通过对比，故采用方案二，比较适合该零件。
3工艺计算
3．1计算工艺力
平刃口模具冲裁力，
一般材料的
，所以
，式中
。
由表2-18，查得08钢的
，取
落料力
垫圈冲孔力
由表3-12查得
，
h为凹模孔口直壁的高度，t为材料厚度，则工件数
，由表查得
。
总力：
3．2确定排样形式和裁板方法
采用有废料排样，沿制件全部外形冲裁。
排边的大小，因主体轮廓为圆形，材料厚度t=0.6,由表3-18查得如下图所示。
图1.1
计算板料宽度
因为采用了有废料排样，沿制件部分外形冲裁，所以条料宽度为
确定板料规格
选用了热轧普通薄板，查资料采用板料的长度为1000，宽度为500，采用横裁的方法。
图1.1
3．3材料利用率计算。
材料利用率
一个步距内的材料利用率
式中
，因每张钢材可剪裁为11张条料（44×
1000mm），每张条料可冲16个工件，则
4压力中心确定，压力机的选择
4．1压力机的确定
压力中心的确定用作图法确定
图1.1
4．2压力机的选择
因为该垫片需要大批量生产，故采用高速压力机，采用机器的型号为J75G-30
表3高速压力机主要技术参数
型号
送料长度/mm
公称压力/kN
厚度/mm
滑快行程次数/（次·
min
）
宽度/mm
滑快行程/mm
主电动机功率/kW
最大封闭高度/mm
生产厂家
封闭高度调节量/mm
5模具设计
5.1确定模具结构
因为垫圈是大批量生产，故可以采用复合模，复合模的结构形式可采用典型的倒装结构，此时垫圈孔的废料可从台面孔漏下，制件可采用刚性推件装置推出，卸料采用弹簧卸料板，采用带导柱后侧式模架。
5.2模具零件尺寸计算及确定
5.2.1冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算
由表2-5所示因为
因制件精度为IT14级，所以取x=0.5
故凸、凹模采用分别制造的方法
落料凹模
相应凸模配合凹模尺寸，保证双面间隙在0.048～0.072
同理：
冲孔凸凹模
5.2.2凹模、凸模、凸凹模尺寸：
凹模高度
凹模边壁厚
，实取25mm
凹模板边长
查标准JB/T-6743.1-94:
凹模板宽B=125mm
故确定凹模板外形为：
.将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为：
凸模采用固定板固定，固定部分厚度取25mm,采用落料和冲孔同时进行（便于修磨刃口），故凸模全长
凸凹模尺寸
凸凹模长度：
凸凹模内外刃口间壁厚校核：
根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查《冲压模具设计与制造》表2.9.6知，该壁厚为4.9mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够。
冲孔凸模尺寸：
凸模长度：
凸模强度校核：
该凸模不属于细长杆，强度足够。
6模具其他零件的选用
6.1卸料弹簧的选择
冲裁时卸料板平面外形尺寸
，考虑凸模修磨量
6.2选择上下模板及模柄
采用GB2855.6-81后侧带导柱形式的模板,根据最大轮廓尺寸
选项进规格标准模板，
，上模板厚30mm,下模板厚40mm
按GB2855.6-81选B
带凸缘形式的模柄。
其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。
6.3垫板、凸模固定板
垫板、凸模固定板：
考虑推荐装置在上模内挖窝，采用垫板加固，垫板厚度取10mm,固定板厚度取12mm，固定板与垫板直径均取60mm（与凹模长度相同）。
6.4闭合高度
闭合高度：
模具闭合高度应为上下模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、垫板等厚度的总和。
即
所选压力机闭合高度
满足
6.5导柱、导套
导柱、导套：
按GB2861.2-81选d=25mm,其中导柱长度有
，模具闭合高度
，选最长导柱
按GB2861.6-81选
导套，其中长度有80、85、90、95mm，可选较大的90mm.
6.6卸料螺钉
卸料螺钉：
按GB2867.6-81选
的带肩卸料螺钉，螺柱长
卸料螺钉窝深应满足
对螺钉进行验算，
故所选螺钉长度满足要求，定卸料螺钉窝深
根据模具零件结构尺寸，查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×
25标准模架一副。
8参考资料
●郭成储家佑主编.现代冲压技术手册.北京：
中国标准出版社，2005
●张毅主编.现代冲压技术.北京：
国防工业出版社，1994
●李硕本主编.冲压工艺学.北京：
机械工业出版社，2001
●卢险封主编.冲压工艺模具学.北京：
机械工业出版社，1998
●陈金德主编.材料成型工程.西安：
西安交通大学出版社，2000
●范宏才主编.现代锻压机械.北京：
机械工业出版社，1994
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