冲模课程设计讲解Word文件下载.docx

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论证

能独立查阅文献,收集资料；

能制定课程设计方案和日程安排。

0.1

5

4

3

2

工作能力

态度

工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，

0.2

工作量

按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。

说明书的质量

说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。

0.5

指导教师评审成绩

（加权分合计乘以12）

分

加权分合计

指导教师签名：

年月日

评阅教师评审意见

查阅

文献

查阅文献有一定广泛性；

有综合归纳资料的能力

工作量饱满，难度适中。

0.3

评阅教师评审成绩

（加权分合计乘以8）

分

评阅教师签名：

课程设计总评成绩

项目设计任务书

组别：

6

一．设计（论文）的原始资料及依据

零件名称：

垫片

生产批量：

大批量

材料：

Q235

厚度：

t=1.5mm

二.设计（论文）主要内容及要求

设计具有典型结构的复合模具，要求学生独立完成模具装配图一张，工作零件不少于2张，零件加工工艺过程卡片一张，设计计算说明书一份。

三.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求

（一））撰写课程设计说明书1份，字数不少于5000字。

内容：

1.封面、目录

2.任务书及产品图

3.制件的公艺性分析

4.冲压工艺方案的制定

5.模具结构形式的论证及确定

6.排样图设计及材料利用率的计算

7.模具工作零件刃口尺寸及公差的计算

8.工序压力计算及压力中心确定

9.冲压设备的选择及校核

10．模具零件的选用、设计及必要的计算

11.其它需要说明的问题和发展方向等

12.设计心得

13.附主要参考资料（文献）。

14.附零件工艺卡片1张。

（二）设计冲压模具装配图1张，凸、凹模零件图2张。

四.时间进度安排；

顺序

阶段日期（天）

计划完成内容

备注

1

分析冲压零件工艺性，确定冲压工艺方案。

确定毛坯形状、尺寸和下料方式。

确定冲压模具类型及结构形式。

进行工艺计算。

绘制模具总装图及零件图。

编写设计说明书

答辩

1、零件工艺性分析1

二、冲压工艺方案确定1

三、模具结构形式的确定2

四、排料2

五、冲压模具参数计算6

六、冲裁模主要零部件设计与选用8

七、模具的使用及维护13

结束语14

参考文献15

一、零件工艺性分析

1.1形状结构、尺寸大小

制件结构简单、形状对称，无细长的悬臂和狭槽，孔与孔边的距离为15mm，满足最小壁厚的要求，制件最大尺寸为56mm，属于中小型零件，最小尺寸为，不小于冲孔的最小孔径（0.1t），所以该制作尺寸设计合理，满足工艺要求。

1.2尺寸精度、表面粗糙度、位置精度

制件顶部宽为56mm，左端半圆为R15mm，右端上部分的宽为10mm，长为15mm，孔为，其中未注公差属于自由尺寸，所有尺寸精度不高于IT14级，利用普通冲裁可以保证精度要求。

零件表面粗糙度无特殊要求，位置精度要求不高（按未注公差处理），普通冲裁可以满足要求。

1.3冲裁件的材料性能

材料为Q235，其塑性好，抗拉强度适中，具有良好的冲裁性能

1.4冲压加工的经济性分析

大批量生产该制件，分摊到每个制件的模具成本较低，而且用冲压加工的方法可以保证产品质量的稳定、材料利用率高、操作简单、生产率高等优点。

结论：

通过以上工艺分析，此制件适合冲裁。

二、冲压工艺方案确定

该制件包括落料和冲孔两道工序，可以有以下三种方案：

方案一：

先落料后冲孔，采用单工序模生产。

方案二：

先冲孔后落料，采用单工序模生产。

方案三：

冲孔——落料连续冲压，采用级进模生产。

方案四：

冲孔——落料复合冲压，采用复合模生产。

方案一、方案二模具结构简单，但因该零件有落料、冲孔两道工序，需要两套模具，且需要进行两次定位，带来定位累计误差，导致孔的位置精度不高，而且生产效率低，不适合大批量生产，方案二比方案一更难定位。

方案三只需要一套模具，生产效率高，而且能够实现自动化送料，但零件的冲压精度稍差，欲要保证冲压位置精度，需要在模具上设置导正销。

方案四也只需一套模具，生产效率也很高，虽然模具的结构复杂，但冲压件精度容易得到保证，而且该制件的几何形状简单对称，模具制造并不十分困难。

通过以上四种方案的分析可看出，用级进模和复合模都能生产，但由于该制件形状精度要求较高，故可优先采用方案四生产。

查表4-1知，倒装复合膜的凸凹模最小壁厚为3.8，而零件要求为2.73，最小壁厚不能满足倒装复合模的条件。

该尺寸（2.73）大于1.5倍板厚（1.5*1.5=2.25），满足正装复合模的要求，因此为保证凸凹模强度，选择使用正装复合膜生产。

采用正装复合膜。

3、模具结构形式的确定

1）操作方式的选择

选择手工送料的方式。

2）定位方式的选择

采用两个导料销送料方向的控制，采用一个挡料销控制送料距离（35。

3）卸料方式的选择

卸料方式主要有刚性卸料和弹性卸料，其中弹性卸料装置在工作过程中还兼起压料作用。

该冲裁件板厚1.5mm使用弹性卸料更有利于保证冲裁件平面度。

正装复合模工作时凹模内不能留有制件，必须在冲裁每次过程中进行出料。

同时，在冲裁过程中，凸凹模中还有冲孔后的废料，使用刚性卸料机构打出。

四、排样

4.1排样

排样的是否合理，将直接影响到材料利用率、冲件质量、生产效率、冲模结构与寿命，因此排样在冲压件的前期准备工作中十分重要。

排样可分为以下3种：

1有废料排样；

2少废料排样；

3无废料排样。

对于3种排样的分析：

有废料排样对冲压件的尺寸有保证，冲出的产品质量较好，而且模具寿命较高，但它的材料利用率较低，增高了产品的生产成本，用于形状复杂、尺寸精度要求较高的零件。

少废料排样的材料利用率较高，用于形状简单、尺寸精度要求不高的零件。

无废料排样用于形状结构简单、尺寸精度要求不高的零件，但不易操作加工。

本托板零件的形状结构简单、尺寸精度要求不高，本应选用无废料排样，但由于无废料排样难以保证零件的尺寸精度，而且无废料排样本身就难以实现，因此本托板的排样方案应选择少废料排样。

4.2材料利用率

材料利用率η=×

100%

S为工件的实际面积；

A为步距（相邻两个制件对应点的距离）；

B为条料宽度。

4.3条料宽度与搭边、料边的计算

①垫片横排：

图1

根据《冲压工艺与模具设计》48页可知，圆形或圆角r＞2t的工件，

a1=1.2a=1.8

②垫片竖排：

图2

a1=1.5a=1.2

4.4条料的宽度B

则=32mm

则=60mm

根据材料利用率公式∶η=×

垫片横排材料利用率∶

S=L+a1=56+1.2=57.2mm

η=×

100%=76.94%

垫片竖排材料利用率∶

S=L+a1=30+1.5=31.5mm

100%=74.51%

η横＞η竖，∴应选垫片横排为最终排样方案。

垫片横排示意图如下∶

图3

4.5压力计算

查表得：

材料的抗拉强度。

卸料系数,顶件系数，推料系数。

冲裁力为

卸料力为

顶件力为

推料力

该落料冲孔复合模采用正装结构及弹压卸料和上出件方式。

故总的冲压力为

冲压机确定：

故初选公称压力为200kN的开式双柱可倾J14-20型压力机。

该压力机参数如下：

滑块行程70mm，滑块行程次数60次/min，最大封闭高度220mm，封闭高度调节量60mm，滑块中心线至床身距离160mm，立柱距离220mm，工作台尺寸（前后左右），工作台孔尺寸，模柄孔尺寸（直径深度）。

4.6压力中心的计算

图4

则压力中心为坐标（32,17.81）点上。

五、冲压模具参数计算

5.1模具凸凹模间的间隙

5.1.1间隙对冲压件质量的影响

间隙越大，模具的寿命可以延长，但冲件的质量普遍不高，反之，间隙越小，冲件的质量越高，但模具的寿命会进一步缩短。

因此，在保证冲压件质量的前提下，应选较大的间隙，若采用较小的间隙就必须提高模具的硬度和精度，从而减小模具的粗糙度，减小模具磨损，得以在保证冲压件质量的前提下，延长模具的使用寿命。

5.1.2间隙对冲压工艺的影响

试验表明，冲件的单面间隙在材料厚度的5%～20%范围内时，冲裁力的降低不多，一般不超过冲裁力的5%～10%。

间隙对Fx、Fo的影响较为显著，而当单面间隙增大到材料厚度的15%～25%时，卸料力几乎为零。

5.2冲裁模刃口尺寸的计算

1）冲裁模具刃口尺寸计算三原则

①落料时应以凹模为基准，先确定凹模，再确定凸模。

冲孔时应以凸模为基准，先确定凸模，再确定凹模。

②凹模的刃口尺寸在设计时，其基本尺寸应靠近下限值。

凸模的刃口尺寸在设计时，其基本尺寸应靠近上限值。

③模具的设计精度应比冲件的精度高2～3级。

2）冲裁模具刃口尺寸的计算

A、凹凸模分别加工

B、凹凸模配制加工

本垫片的外形尺寸简单，且为复合模，因此采用凹凸模配制加工。

1该冲裁件中心孔为冲孔件，故应以凸模为基准，对8的圆形冲孔时∶

查表得x=0.75，凸模磨损后的尺寸∶8

所以，

技术要求∶凹模刃口尺寸按凸模实际刃口尺寸配作

保证双面间隙为0.15mm

2由于外形尺寸为落料，以凹模为基准

凹模磨损后扩大的尺寸∶

A1（56）AR（30）

查表得∶x1=0.5，x2=0.5

凹模磨损后不变的尺寸∶

C1（10）C2（15）

5.3模具闭合高度

由所选设备J14-20可知，

Hm=35+8+16+10+20+10+16+8+40=180mm

它的最大闭合高度为Hmax=220mm，Hmin=160mm

Hmin+10≤Hm≤Hmax-5∴170mm≤Hm≤215mm。

合格

六、冲裁模主要零部件设计与选用

6.1落料凹模

凹模是模具中最主要零件之一,其结构形状和尺寸大小对模具其他零件有很大影响,因此,首先应该确定凹模尺寸。

（1）凹模孔口形式，因为模具出料方式为上顶料,冲裁时凹模内只有一个工件,考虑到制造方便,可以采