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谐振窗课程设计
谐振窗课程设计说明书
摘要
本设计着重对模具结构的设计，因为冲模结构是冲模设计的灵魂，它不仅决定了模具的功能，同时也决定了模具开发的成本和制造周期及操作的安全性。
本模具凹模采用整体式的结构，便于保证制件精度；冲孔凸模和落料凸模则采用整体固定板固定。
采用弹压卸料板，以此保证制件的平整度。
如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠和冲压产品大批量生产的要求。
这是一套倒装结构形式，活动挡料销定位，弹压卸料带刚性打料装置的复合模。
冲件的形状、结构、尺寸、材料种类及厚度都适合选用复合模，从而得到位置关系精度稳定、平整的冲件。
凹模型孔为直通式的，强度更好，而且增加了与推板的配合长度，导向效果更好，推件动作更加平稳顺利.整体式推板简化结构。
条料用活动挡料销定位，不影响压料。
关键字：
冲孔；落料；模具结构；计算
1零件的工艺分析
工件图如图1.1所示。
图1.1谐振窗
经分析本制件属有冲孔的件，经初步分析，用倒装复合模经过冲孔、落料一个工序来完成。
1.1公差
制件上未注尺寸公差按IT9级计算，所有工序需保证尺寸精度都为IT9级，其中凸模，凹模精度等级分别为IT6,IT7。
工件的这种精度一般的冲裁都能保证。
1.2结构
1）本制件属于冲孔落料件,经分析五个孔孔间距满足同时冲出的要求,且可保证五个孔的位置精度,故计划五孔一并冲出。
。
3）制件较小，从安全考虑要采取适当的取件方式。
1.3材料
黄铜H62条料，此材料抗剪强度τ=260Mpa。
2确定工艺方案
该制件工艺复杂程度一般，需要冲孔落料一次工序，考虑采用单工序模具，复合模二种方案；由于该制件为大批量生产，若采用单工序模具会降低生产效率达不到生产要求，所以否定单工序模方案。
采用复合模生产方案，由于该制件，不仅满足了生产要求，而且对于模具的加工也不是很困难。
本制件加工中需要冲孔落料一次完成。
采用手工进行条料毛坯送料
长度方向没有特别要求，符合经济性即可；
宽度方向上沿边搭边取2mm,料间距离取1.8mm。
3工艺设计与计算
3.1送料步距
A=D+a=42+1.8=43.8mm
式中D—平行于送料方向工件宽度
a—冲件间搭边值
3.2条料宽度
B=Lo+
=46mm
式中Lo—条料宽度尺寸。
3.3材料利用率
n=F/F0x100%
式中F—一个步距内零件的实际面积
F0—个步距内毛坯面积
N=（1530/43.8×46）×100%
=75.9%
所以该方案的有效利用率是75.9%，经综合分析，不仅利用率高，而且生产效率也比较高，精度易保证，所以方案可行。
3.4排样图
排样图如图3.1所示。
3.5各工序凸、凹模刃口尺寸、冲裁力的计算及结构的设计
3.5.1冲孔
（1）刃口尺寸的计算
该零件为冲裁件，
有落料获得，
由冲孔同时获得。
查《冲压工艺与模具设计》P34页表2.2.4得2cmin=0.06，2cmax=0.08。
则2cmax-2cmin=
=0.02mm。
未注公差按IT7级计算，所以42
，42
取x=0.75。
图3.1排样图
①冲孔（Ø4
）Ø4
取x=0.75。
凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造则
dp=（dmin+x△）0-δp=（4+0.75×0.008）
=4.006
dd=（dp+2cmin）0+δd=（4.006+0.06）
=4.066
校核
/δp/+/δd/≤2cmax-2cmin
0.008+0.012=0.02
满足间隙条件。
孔距尺寸（
）
=
=
=32
mm
冲孔（
）即
取x=1
dp=（dmin+x△）0-δp=（9.95+0.1）
=10.05
dd=（dp+2cmin）0+δd=（10.05+0.06）
=10.11
校核
/δp/+/δd/≤2cmax-2cmin
0.015+0.022>0.02
由此可知，只有缩小δp，δd。
提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，此时可取：
δd=0.6×（2Cmax－2Cmin）=0.6×0.02=0.012mm
δp=0.4×（2Cmax－2Cmin）=0.4×0.02=0.008mm
故dp=10.05
，dd=10.11
。
（
）
取x=0.75
dp=（dmin+x△）0-δp=（18+0.11x0.75）
=18
dd=（dp+2cmin）0+δd=（18+0.06）
=10.11
校核
/δp/+/δd/>2cmax-2cmin
0.011+0.018>0.02
由此可知，只有缩小δp，δd，，提高制造精度才能保证间隙在合理范围内，此时可取
δd=0.6×（2Cmax－2Cmin）=0.6×0.02=0.012mm
δp=0.4×（2Cmax－2Cmin）=0.4×0.02=0.008mm
故Dp=18
，Dd=18.06
。
落料（42
）25
取x=0.75。
该制件属于落料件应以凹模为基准，只需计算凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的实际尺寸按间隙要求配做。
由表2.2.3查得，2cmin=0.06mm2cmax=0.08mm。
由表2.3.1查得：
对于尺寸4mm,选x=1；对于尺寸42mm选x=0.75。
落料凹模的基本尺寸计算如下：
Dd=（D-X△）0+δd=（42-0.025x0.075）0+0.25x0.025=41.9850+0.006mm
Dd=（D-X△）0+δd=（4-1x0.012）0+0.25x0.012=3.990+0.003mm
切口凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是41.985mm,3.99mm，不必标注公差但要注明以0.06～0.08mm的双边间隙与切口凹模配做。
（2）冲裁力的计算
Fp=KptLτ
式中
—材料抗剪强度，MPa；
L—冲裁周长总长，mm;
t—材料厚度，mm;
Kp—安全系数，取1.3。
查表
=255Mpa
Fp=1.3×0.5×262×255=43.52KN
（3）卸料力
=kFp
式中K-卸料系数，其值为0.06；
=0.06×43.52=2.61KN
（4）推料力
=n
Fp
式中
—推料力系数，其值为0.07；
n—梗塞在凹模中的制件数；
=4×0.07×43.52=12.19KN
3.6模具总压力的确定
FpΣ总1=F冲+F卸+F推
=43.52+2.61+12.19
≈58.32KN
3.7模具压力中心的确定
由于该制件结构简单，压力中心即为制件中心，在零件的对称中心上。
3.8计算各主要零件的尺寸
3.8.1凹模厚度
凹模厚度H=kb≈20mm
凹模壁厚C=1.5H=1.5×20=30mm取c=42mm,
凹模板零件图如图3.2所示。
图3.2凹模板
3.8.2凸模固定板厚度
凸凹模固定板的厚度一般取（0.6～0.8）H凹，所以取此值为20mm即可。
因为制件本身需要的压力很大，所以需要加垫板。
垫板的厚度取10mm即可！
3.8.3卸料装置的采用与厚度
采用弹性卸料装置，弹性元件聚胺酯橡胶即可，卸料板厚度12mm。
3.9模具总体设计
根据以上计算所得数据及确定的工艺方案，对模具进行总体设计，绘结构草图。
如图3.3所示：
从结构草图初算闭合高度H=30+10+12+15+20+15+12+10+35=159mm。
根据凹模外形尺寸，确定下模板的外形尺寸为280mm×160mm。
考虑到制件，为了送料取件方便，采用中间导柱模架。
图3.3装配图
4选定设备
该模具的总压力为58.32KN
最大闭合高度H=160mm
查《冲压与塑压成型设备》书P47页表1-7选择压力机为开式双柱可倾式压力机J23-16型。
此压力机的技术规格：
公称压力：
160KN
滑块行程：
55mm
滑块行程次数120次/min
最大封闭高度：
220mm
封闭调节高度量：
40mm
滑块中心线至床身距离：
160mm
工作台尺寸：
前后为300mm
左右为450mm
垫板厚度：
40mm
模柄孔尺寸：
直径为40mm，
深度为60mm
根据冲压力、闭合高度、外廓尺寸等数据、选该设备是合适的。
参考文献
[1]成虹编.冲压工艺与模具设计.高等教育出版社，2002
[2]王芳编.冷冲压模具设计指导.机械工业出版社，1998
[3]史铁梁编.模具设计指导.机械工业出版社，2003
[4]孙风勤编.冲压与塑压成形设备.高等教育出版社，2003
[5]金大鹰编.机械制图.机械工业出版社，2006
[6]肖祥芷，王孝培.模具设计大典第三卷，江西科学技术出版社，2003
致谢
我在这次设计过程中综合运用了所学的理论知识和生产知识，分析并计算了冲压的各种工艺参数，培养了独立思考问题的能力，为以后的发展做了一次训练，这对我来说是非常有意的,并对从事机械相关行业工作树立了信心。
此外，在本次设计中，通过把自己几年来的所学的专业知识和实践相结合，并运用到设计中。
在参考大量的资料，详细分析制件并考虑冲压工艺及模具的基本设计方法的同时，也考虑了加工的工艺性和经济性，但是，由于缺乏设计和加工的经验，在设计过程中产生了一些错误，所遇问题由专业指导教师李雅老师一一给予了详细的解答，精心的指导，以及其他老师和同学的大力帮助，对此我表示最由衷的感谢。
感谢学校能够为我们提供这次与生产接近的设计机会，感谢我的母校，感谢机运学院所有无私帮助过我们的老师们，谢谢！
091332班学生：
李伟
2011年6月20日
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