模具设计专业课程设计支架的冲孔落料级进模设计Word下载.docx
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6.压力机的选择………………………11
7.落料冲孔级进模部分尺寸校核……12
六.弯曲模工作部分
工艺计算
1.弯曲工件的毛坯尺寸计算…………14
2.弯曲力计算…………………………15
3.凸模与凹模的圆角半径……………15
4.弯曲模凸凹模间隙…………………17
5.凸、凹模工作尺寸…………………18
6.冲压设备的选择……………………19
7.模具的总体结构……………………20
8.主要零部件的设计及选择…………21
9.模具制造装配要点…………………23
八.心得与体会……………………………24
九.参考文献………………………………26
任务书
一、课题名称：
支架的冲孔落料级进模设计
二、工件图：
三、设计要求：
1．绘制该工件制作所需的模具总装图。
（A1图纸）
2．绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。
3．编写完整的设计说明书。
4．将说明书装订成册，各图纸折成A4大小。
5．将以上所有资料装于档案袋里，并在封面写上班级、名字和学号。
4、设计期限：
2007年6月25日至2007年6月29日
工艺分析
该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，一般批量，属于普通冲压件，应注意以下几点：
1）2XΦ4.5mm两孔壁距及周边距仅2.25~2.5mm，在设计模具时应加以注意
2）制件为对称弯曲，控制回弹是关键
3）制件较小，从安全上考虑，要采取适当的取件方式
4）有一定的批量，应该重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命
工艺方案的确定
根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔和弯曲三种。
按其先后顺序组合，可得如下方案
1.冲孔—落料—弯曲级进模完成冲孔落料，单工序模完成弯曲
2.落料—冲孔—弯曲单工序模分别完成落料，冲孔，弯曲
方案2）属于单工序冲压。
由于此制件生产批量较大，尺寸较小，这种方案生产率低，操作不安全，故不宜采用。
方案1）冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导板或导柱导套进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的落料冲孔级进模进行加工.
工艺设计
1）计算毛坯尺寸
相对弯曲半径为
R/t=1/0.8=1.25>
0.5
式中R——弯曲半径（mm）
T——料厚（mm）
可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率半径p（mm）。
由文献[2]中性层的位置计算公式
P=R+Xt
式中X——由实验测定的应变中性层位移系数。
由文献[2]表4-4应变中性层位移系数X值，查出X=0.34
P=（1+0.34×
0.8）=1.272mm
由文献[3]圆角半径较大（r>
0.5t）的弯曲件毛坯长度计算公式
L=l1+l2+πα/180*（r+xt）
式中L——毛坯展开总长度
α——弯曲中心角（）
x——中心层位移系数，见表4-7
由图1可知
L=2（l1+l2）+l3+4πα/180*（r+xt）
查表4-5，当r/t=1.25时，x=0.34，可得
L=4+2×
（7.95+4.4）+4×
π90/180×
（1+0.34×
0.8）
=28.7+7.998=36.688≈37（mm）图1
2）画排样图
（1）冲裁件的面积
分析零件的形状特点及精度要求，考虑采用采用直排有废料排样方式,如图2所示.
图2冲裁件
计算冲裁件的面积A
A=36.688×
9-2πr≈-（9×
9-πR²
）
=36.688×
9-2×
3.14×
2.25²
-（9×
9-3.14×
4.5²
=330.192-31.7925-17.415
=280.9845mm²
（2）搭边值、切口宽与条料宽度的确定
由文献[3]表3-17条料宽度公差△、表3-18侧刃裁切的条料的切口宽F，得
F=0.5mm△=0.15
由文献[3]表3-16搭边值的确定，得
a1=0.8a=1.0
本设计中采用侧刃定距的模具，故按下式计算：
条料宽度B0-△=（Dmax+2a+nb1）0-△
导料板间的距离A=B+Z=Dmax+2a+nb1+Z
其中查表3-1703-18得:
保证间隙Z=0.55mm,条料宽度的单向负偏差△=0.15mm。
条料宽度：
B10-△=（Dmax+2a）0-△=（36.688+2*1+2*1.5）0-0.15=410-0.15
步距：
S=9+0.8=9.8
导料板间的距离：
A1=B+Z=Dmax+2a+Z=36.688+2*1+2*1.5+0.55=41.55mm
图3排样图
查文献[1]表4-1，选板材规格为1200mmX600mmX0.8mm，每块可剪600mmX41mm，材料剪裁利用率达99.9%
3）材料利用率计算
由文献[2]材料利用率通用计算公式：
ŋ=A。
/AX100%
式中A。
——得到制件的总面积（mm²
A——一个步距的条料面积（LXB）（mm²
得ŋ=280.9845/（9.6*41.55）X100%=70.44%
3）计算冲压力
（1）冲裁力F冲
F冲=Ltбb或F冲=KLtτ。
式中K——系数，K=1.3
L——冲裁周边长度（mm）
τ。
——材料的抗剪强度（MPa）
бb——材料的抗拉强度（MPa）
得бb=295~430（MPa）（为方便计算，取400（MPa））
F冲=400*0.8*（2*4.5*3.14+9*3.14+2*28+2*9+5）N
=43.3KN
（2）卸料力
根据《冷冲压模具设计与制造》（北京航空航天大学出版社，王秀凤主编）提供的表2.10得
F卸=0.05*43300N=2165N
（3）顶出力
根据《冷冲压模具设计与制造》（北京航空航天大学出版社，王秀凤主编）提供的表2.10得
F顶=0.08*43300N=3464N
（4）选择冲床时的总冲压力:
F总=F冲+F卸+F顶=43300+2160+3464=48924N
初选压力机查文献[2]表1-8开式双柱可倾压力机参数，型号规格为J23-25
4）计算压力中心
因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，且选用了双柱导柱式模架，估计压力中心是在模架的中心，不会超出模柄端面之外，因此不必详细的计算压力中心的位置
5）计算凸、凹模尺寸：
本制件形状简单，可按配作法加工计算刃口尺寸。
由于零件是由冲孔、落料两道工序完成的，所以落料以凹模为基准尺寸，冲孔以凸模为基准尺寸，计算如下：
1）凹模磨损后变大的尺寸（IT14）
A1（27），A2（9）A3（R4.5）
计算公式为：
查表3-8得x1=x2=x3=0.5
图4
2）凸模磨损后变小尺寸
B凸1=Φ4.5计算公式为
由文献[3]表3-4冲裁模初始双面间隙Z得到Zmin=0.072Zmax=0.104，落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作，冲孔凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙值0.072mm~0.104mm。
3）侧刃尺寸：
侧刃为标准件，根据送料步距和修边值查侧刃表，按标准取侧刃小尺寸。
由文献[4]表5-32侧面切口值尺寸得
侧刃宽度B=6mm，L=50mm
间隙取在凹模上，故侧刃孔尺寸为：
B=6.12（mm）L=50.12（mm）
压力机的选择
根据压力机选用原则：
●在中小型冲压件生产中，主要选用开式压力机
●对于冲孔，落料等施力行程很小的冲压工序，可直接选用公称压力大于或等于冲压所需工艺力总合的压力机。
首先冲床的公称压力应大于计算出的总压力；
最大闭合高度应大于冲模闭合高度+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，可称用J23-15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。
双柱可倾压力机J23-25参数：
公称压力：
250KN
滑块行程：
65mm
最大闭合高度：
270mm
连杆调节量：
55mm
工作台尺寸（前后×
左右）：
370×
560
垫板尺寸（厚度）：
50mm
模柄尺寸（直径×
深度）：
Φ40×
60
最大倾斜角度：
冲孔落料级进模部分尺寸校核
1.冲孔落料级进模模总图
图5装配图
2凸模外形尺寸的确定
1.凸模结构基本类型冲裁中小型零件使用的凸模，一般都设计成整体式，本凸模采用阶梯式，固定部分采用凸缘式，固定方式采用固定板固定。
2.凸模长度采用固定卸料板，故凸模长度应按下式计算：
L=h+h+h+h
式中h——凸模固定板厚度，取50mm。
h——固定卸料板厚度，取20mm。
h——导料板厚度，取8mm
h——增加厚度，取30mm。
则，凸模长度L=50+20+8+30=108mm
3其他主要零部件结构
凸模固定板100×
90×
45mm；
下模卸料板100×
18mm；
4闭合高度计算
H=50+90+20+30-5=185mm,90mm为凸模长度,-5mm是考虑
弯曲模具工作部分
工艺计算
1.弯曲工件的毛坯尺寸计算
根据原始数据可得
t=0.8r=1
所以r/t=1/0.8=1.25>
0.5
所以根据《冷冲压工艺及模具设计》4-4得
L=l直1+2（l直2+l直3）+4l弯
L直1=6-2=4mm
L直2=9.75-1-0.8=7.95mm
L直3=8-2×
0.8-2×
1=4.4mm
L弯=лα（r+xt）/180=л90（1+0.34×
0.8）=1.997
所以L=4+2（7.95+4.4）4×
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