冲压模具设计冲孔落料级进模设计说明书Word格式.doc

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八、模具零件的选用及设计--------------------------------------------------13

九、模具部分结构件详细设计及模具结构简图--------------------------17

十、其他需要说明的内容-----------------------------------------------------20

十一、参考资料----------------------------------------------------------------21

一、序言

模具是制造业的基础工业设备，被广泛用于制造业的各个领域。

无论是工业制品，还是新产品的开发，都离不开模具。

现代工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。

许多新技术和新设备的产生与应用往往源于模具工业。

从某种意义上说，模具制造技术代表了一个国家的工业制造技术的发展水平。

近年来，随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展，模具制造业也相应进入了高速发展的时期。

可以预见，我国经济的高速发展将对模具提供更为大量、更为迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。

同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。

模具是现代工业生产的主要工艺设备之一。

其中冲裁模更是占有十分重要的地位。

冲压技术应用范围十分广泛，在国民经济各个部门中，几乎都有冲压加工产品。

它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相关。

由于它具有生产效率高、生产成本低、操作简单、适合大批量生产等优点，在我国现代化建设中有着很好的发展前景。

我们这次课程设计的任务就是设计一套冲裁模具，即就老师所给的零件、生产要求以及精度要求，设计出一套符合要求的冲裁模。

由于时间紧迫、经验不足，在设计过程中走了不少弯路，犯了不少错误。

总之，在设计中难免有疏漏和不当之处，恳请谅解。

相信在今后的实践工作中能一步一步弥补以上不足。

在这次设计过程中，对冲裁模具有有了深一步的了解，获得了一定的设计经验，为将要到来的毕业设计打下了基础。

在这期间得到了XXX老师的和同学们的热心帮助，在此表示感谢。

二、设计任务书及产品图

已知：

（1）产品零件图：

（2）生产批量：

中批量。

（3）零件材料：

Q235-A钢。

（4）材料厚度：

1.2mm。

图1

求作：

（1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）

（2）确定工艺方案及模具结构类型

（3）进行相关工艺计算，包括：

排样设计；

冲压力计算及压力中心的确定；

凸凹模刃口尺寸计算；

模具零件结构尺寸计算；

设备选择等。

（4）绘制模具总装配图

（5）绘制工作零件及主要零件的零件图

（6）编写课程设计说明书

要求：

根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。

包括：

（1）模具装配图1张（按照1：

1比例，或适当比例）；

（2）模具工作零件图2-3张（按照1：

（3）设计说明书1份；

三、零件的工艺性分析

冲压工序：

此工件只有落料和冲孔两个工序。

材料：

材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。

结构：

工件结构相对简单，有一个Φ8mm的孔和5个Φ5mm的孔；

孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm（大端4个Φ5mm的孔与Φ8mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。

精度：

工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

综合以上各方面情况，可以确定零件主要冲压工序的工艺性良好，故选择冲压方法进行加工。

工件简图如图所示：

图2

生产批量：

中批量

零件材料：

Q235-A钢

材料厚度：

1.2mm

四、冲裁零件工艺方案的确定

该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：

先落料，后冲孔。

采用单工序模生产。

方案二：

落料冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：

冲孔落料级进冲压。

采用级进模生产。

采用方案一，模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。

采用方案二，只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但因工件孔距较小，制造难度大，模具强度较差，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。

采用方案三，只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。

通过对上述三种方案的分析比较，该冲压生产采用方案三即级进模生产为佳。

五、排样设计及材料利用率计算

设计级进模，首先要设计条料排样图。

手柄的形状具有一头大一头小的特点，如果采用单向排列，材料利用率低，用如图所示的排方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。

隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°

，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。

图3

由《冲压工艺与模具设计》表2-13确定搭边值，因采用隔位冲压，为增加搭边的刚性，搭边值取2.5mm和3.5mm，采用无侧压装置，条料与导料板间间隙Cmin=1㎜。

则条料宽度：

步距：

冲裁面积：

一个步距的材料利用率：

查板材标准，宜选1500mm×

1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为11张条料（135mm×

1500mm），每张条料可冲37个工件，每张钢板可冲个，故每张钢板的材料利用率为76%。

六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择

6.1计算冲压力

已知：

材料为Q235，则τ=300МPa。

式中F---------冲裁力（N）；

L---------零件剪切周长（mm），L=370mm；

t---------材料厚度（mm）；

---------材料抗剪强度（MPa）；

k---------系数，一般取k=1.3。

1）冲裁力

2）卸料力

3）推件力

查得，材料的厚度为1.2mm，则凹模刃口高度

则

为了避免各凸模冲裁力最大同时出现，且考虑到凸模相距很近时，避免小直径凸模由于承受材料流动挤压作用而产生倾斜或折断，故把凸模设计成阶梯凸模。

则最大冲裁力：

6.2确定模具压力中心

计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图4所示。

在图中将XOY坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L6共和制组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（13.57，11.64）。

有关数据计算结果如下表所示。

图4

基本要素长度L/mmd

各基本要素压力中心的坐标值

X

Y

L1=25.132

-52.592

26.5

L2=95.34

38.5

L3=95.34

14.5

L4=50.265

57.856

L5=15.708

-47.5

-26.5

L6=87.965

47.5

合计369.75

13.57

11.64

由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小。

为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。

若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。

6.3压力机的选择：

（见《冲模设计实例》末附录B3）

通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。

其主要技术参数如下：

公称压力：

250KN

滑块行程：

65㎜

最大闭合高度：

270㎜

最大装模高度：

220㎜

工作台尺寸（前后×

左右）：

370㎜×

560㎜

垫板尺寸（厚度×

孔径）：

50㎜×

200㎜

模柄孔尺寸：

Φ40㎜×

60㎜

最大倾斜角度：

30°

七、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算

在确定工作零件刃口尺寸法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。

结合模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用结切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。

因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算如下：

已知工件材料为Q235，材料厚度为1.2mm，查表得冲裁双面间隙Zmax=0.16㎜,Zmin=0.13㎜。

1）冲口：

以凸模为基准，且凸模在实际工作中磨损后减小，为使模具具有一定使用寿命，应加上一个被磨量。

工件上未标注公差，故公差按IT14级查表，得孔，孔，磨损系数X查表得X=0.5，凸凹模制造公差：

孔：

孔：

2）落料：

以凹模为基准，且凹模磨损后，尺寸增大，为使模具具有一定使用寿命，应加上一个被磨量，孔，孔，磨损系数X查表得X=0.5，凸凹模制造公差：

孔心距：

八、模具零件的选用及设计

8.1模具类型的选择

由冲压工艺分析可知，采用级进冲压