冲压工艺及模具设计设计说明书.docx
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冲压工艺及模具设计设计说明书
冲压工艺及模具设计《课程设计》
设计名称连接板冲裁模
专业模具设计与制造
班级
姓名简洪伟
指导老师
完成日期2010年4月25日
指导教师评语
建议成绩：
优良中及格不及格
指导教师签字
年月日
课程课程设计任务书姓名：
余冬学号：
208304020543班级：
08模具三（3）班
一、课题名称：
垫圈冲孔、落料复合模
二、零件：
材料：
Q235料厚：
0.8批量：
20万
三、设计要求：
1、绘制零件图及编制冲压工艺卡（A4）。
2、设计模具总装图（A0/A1）。
3、设计模具工作零件图（A3/A4）。
4、编写设计说明书（15页以上）。
5、将说明书和图纸装订成册（按A4尺寸装订）
目录
前言……………………………………………………………………1
第一章零件的工艺性分析…………………………………………2
1.1材料……………………………………………………………2
1.2结构与尺寸……………………………………………………2
1.3精度……………………………………………………………2
第二章确定工艺方案………………………………………………3
2.1工序性质与数量………………………………………………3
2.2工序顺序………………………………………………………3
2.3工序组合确定……………………………………………………3
第三章确定模具总体结构……………………………………………4
3.1类型……………………………………………………………4
3.2结构……………………………………………………………4
3.2.1工作零件…………………………………………………4
3.2.2定位零件…………………………………………………4
3.2.3卸料、出件………………………………………………4
3.2.4导向零件……………………………………………………4
3.2.5支撑零件……………………………………………………5
第四章工艺与设计计算………………………………………………6
4.1排样……………………………………………………………7
4.2计算冲压力和压力中心…………………………………………8
4.3弹性元件………………………………………………………9
第五章设计零件、绘制总装配草图…………………………………10
5.1工作零件………………………………………………………13
5.2定位零件………………………………………………………14
5.3卸料与出件……………………………………………………14
5.4模架与其他零件………………………………………………15
5.5校核……………………………………………………………15
第六章绘制总装图和各零件图………………………………………16
参考文献………………………………………………………………17
设计小结………………………………………………………………18
前言
本说明书是我根据《冷冲模工艺与模具设计》、《模具设计指导》等有关教材。
引用了其中的公式，查找书中的表格，并得到了同学的帮助完成的。
本说明书主要介绍了冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。
为了能够很好地掌握本课程的设计过程，根据课内及课外来所学的知识，编写了该说明书以使老师可以在评阅的过程中能够更好地指导.
垫圈冲孔、落料复合模具设计
第一章零件的工艺性分析
1.1材料
Q235为普通碳素钢σs=235MPaσb=450MPaσs/σb=0.52
冲压性能良好
1.2结构与尺寸
零件形状规则，冲孔尺寸与落料外形有15.5mm，其它无极限特征，适合冲裁加工
1.3精度
零件除R5.53+00.3精度为IT14，29+00.045精度为T13-IT14之间，其余未注公差按IT14考虑。
根据以上分析，该零件工艺性良好，适合冲裁加工
第二章确定工艺方案
2.1工序性质与数量
冲孔、落料
2.2工序顺序
单工序模：
冲孔→落料
复合模：
冲孔、落料
级进模：
冲孔-落料
2.3工序组合确定
图凸凹模壁厚为15.5mm，查P116表3-29得允许最小壁厚2.3mm，符合要求，所以冲孔与落料能组合
第三章确定模具总体结构
3.1类型
因零件较小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高，所以不采用级进模；孔与落料边缘距离为15.5mm，大于最小凸、凹模壁厚2.3mm，所以用复合模最为合理
3.2结构
3.2.1工作零件
a.凸模
R5.53孔使用台阶固定，加工经济
落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工
凸模长度L=h1+h2+h4-（1-3）
强度校核
b.凹模
采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm
凹模厚度H=K1K2
（＞15）
凹模壁厚C=（1.5-2）H（≥30-40mm）
3.2.2定位零件
导料板定边距,挡料销定位
3.2.3卸料、出件
采用弹性卸料，凸模出件
3.2.4导向零件
选用滑动不带压板的导柱导套
3.2.5支撑零件
1）上下模板
因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板
2）模柄
采用压入式的模柄
3）固定板
采用台阶和带锥度的凸模固定板
4）垫板
为防止上模板压溃，加垫板（10-15mm）
第四章工艺与设计计算
4.1排样
因零件为圆形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样
条料宽度查P79表3-16（最小搭边值）得搭边a=1.2a1=1
B=60+1.2+1.2=62.4mm
条料长度设L=1000mm
步距S=60+a1=60+1=61
n’=
=
=16.4（实际16个）
即n=16
A=
（602-17.492-2×11.062）
=2393.8mm2
利用率η=
×100%=
=61.4%
4.2计算冲压力和压力中心
1）冲压力
F=LTσb=（60π+2×5π+11.06π×2）×0.8×450=104KN
L:
冲裁件周边长度
T：
材料厚度
σb：
抗拉强度
2）压力中心——模具中心
X0=
=
Y0=
∵冲裁以X轴、Y轴对称
∴X0=0
Y0=0
3）初定压机
P≥（1.1-1.3）F∑
F∑=F+Fx+FT
F=104KN
查P85表3-20（卸料力、推件力和顶料力系数）得
KX=0.04-0.05KT=0.055
Fx=KXF=0.05×104=5.2KN
FT=nKTF=7.5×0.055×104=42.9KN（n=
=
=7.5）
F∑=F+Fx+FT=104+5.2+42.9=152.1KN
P≥1.2F∑=1.2×152.1=182.52KN
4）刃口计算
因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。
因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的尺寸都标注在凹模上
变大A凸=（Amax-x△）0△/4
变小B凸=（Bmin+x△）0-△/4
不变C凸=（Cmin+0.5△）±△/8
尺寸
基准
磨损
情况
计算公式
刃口计算
R5.53+00.3
凸模
变小
d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4
d凹=（5.53+0.75×0.3+0.072）0△/4=5.82700.075
6000.74
凹模
变大
A凹=（Amax-x△）0△/4
A凹=（60-0.5×0.74）0△/4=59.6300.185
2900.045
凸模
变小
d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4
d凹=（29+1×0.045+0.072）0△/4
=29.11700.01125
R2.5
凸模
变小
d凹=（dmin+x△+zmin）0△/4
d凹=（2.5+0.25×0.075+0.072）
0△/4=2.759500.0625
△：
公差即上偏差-下偏差
zmin：
查P61表3-4（冲裁模初始双面间隙）
X：
查P85表3-8（磨损系数）
4.3弹性元件
橡胶
选择聚氨酯10个
Fy=Fx/n=5.2/10=0.52KN=520N
hy=10%h0
P=1.1MPa查P133表3-33（橡胶压缩量与单位压力）
Fy=A×P
A=Fy/P=520/1.1=472.7mm2
选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径
8，橡胶孔
10
∵A=
（D2-82）
∴D=
=26.5mm
取D=27mm
hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8（hm:
取4-10mm）
h0=
=
=27.2mm
0.5＜h0/D＜1.5
∵0.5＜27.2/26.5=1.03＜1.5
∴符合要求
第五章设计零件、绘制总装配草图
5.1工作零件
凸凹模长度：
L=h1+h2+h4-（1-3）
h1:
凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹
h2：
卸料板厚度（15-30mm）
h4：
弹性元件的高度，凸模进去凹模的厚度（取5mm）
H凹=K1K2
=1×1.37×
=29.9mm取30mm
弹性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm取25mm
凸凹模：
L=0.7×30+30+25+5-1=80mm
冲孔凸模
L=凹模+凹模固定板=30+30=60mm
5.2定位零件
5.3卸料与出件
5.4模架与其他零件
1）模架
凹模尺寸：
170×120×30
H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚
H闭=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm
取H闭216mm
选着模架（指导书P131）
200×125×（190-225）
2）压机（指导书P107）
∵P≥182.52KN
∴F=1.3P=1.3×182.52=237KN
∴初选250KN压力机
封闭高度满足Hmax-H1-5＞H闭＞Hmin-H1+10
250-70-5=175≯H闭不合适
重选压机300KN
300-80-5=215≯H闭不合适
重选压机360KN
360-90-5=265＞H闭=216＞360-90-90+10=190合适
确定设备J23-63
3）模柄（指导书P183）
压入式模柄
∵模柄孔
50×70上模板厚度为40mm
∴模柄A50×100JB/T7646.1-1994
工作台孔
230
4）垫板
5.5校核
1）漏料
rman=30mm
R漏=115mm
∵R漏＞rman
∴确保漏料
2）下模座与工作台
A1+R=85+38=123mm
S+2R=170+2×38=246mm
考虑到三边基本符合安装要求且下模板50mm比较厚
零件冲裁力不大可以满足冲裁要求
第六章绘制总装图和各零件图
设计小结
忙碌了一个星期，终于完成了本次设计任务。
我设计的是垫圈冲孔落料模，经过本次设计，使我对模具有了更多的了解和认识。
在设计过程中，运用了本学期及以前学的有关知识，逐步提高了我们的理论水平、构思能力，提高了分析问题及解决问题的能力。
本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机、绘制模具总装图及零件图。
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