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课程设计任务书

一、课题名称：

冲压模具

二、零件

材料：

45钢料厚：

2精度:

IT10产量：

中批量生产

三、设计要求：

1、设计模具总装图（A0/A1）。

2、设计模具工作零件图（A3/A4）。

3、编写设计说明书（10页以上）。

4、将说明书和图纸装订成册（按A4尺寸装订）。

引言…………………………………………………………………1

1.零件的工艺性分析………………………………………………2

1.1材料……………………………………………………………2

1.2结构与尺寸……………………………………………………2

1.3精度……………………………………………………………2

2.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

3.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…………………………………………………5

3.2.3卸料、出件………………………………………………5

3.2.4导向零件……………………………………………………5

3.2.5支撑零件……………………………………………………5

4.工艺与设计计算……………………………………………………6

4.1排样……………………………………………………………6

4.2计算冲压力和压力中心…………………………………………7

4.3弹性元件………………………………………………………9

5.设计零件、绘制总装配草图………………………………………11

5.1工作零件………………………………………………………11

5.2定位零件………………………………………………………11

5.3卸料与出件……………………………………………………11

5.4模架与其他零件………………………………………………11

5.5校核……………………………………………………………12

6.绘制总装图和各零件图……………………………………………14

设计小结………………………………………………………………14参考文献………………………………………………………………15

1.引言

本说明书是我根据《冲压工艺学》、《冲压模具设计和加工计算速查手册》、《模具课程设计指导》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。

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.

1零件的工艺性分析

1.1形状及尺寸

本零件采用直排且为有废料排样，冲裁外形和内孔有圆角过渡。

钢为普通碳素结构钢τ=432～549MPa.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c=9mm，c>t。

其它无极限特征，适合冲裁加工

1.3精度及粗糙度

零件精度为IT10。

表面粗糙度6.3。

冲裁件断面允许毛刺高度生产时允许的高度>0.15。

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

凸凹模壁厚为9mm，查表得允许最小壁厚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方案比较

单工序冲裁适用于小批量生产。

中批量及大批量生产宜使用复合冲裁和级进冲裁。

而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9mm，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凸凹模结构设计

a.凸模

（1）结构形式：

整体式；选用直通式的结构，可以用线切割加工

（2）凸模长度：

本题目中因有弹压卸料板故L=h1+h2+t+17

（3）凸模材料：

采用T8A

（4）凸模弯曲强度校核：

因此凸模不属于细长凸模，故不需校核强度

（5）凸模固定方式：

用凸模固定板和禁锢螺钉固定

b.凹模

（1）凹模的洞孔类型：

直通式刃口凹模。

外形为圆形。

因采用直通式，故无锥角和后角，其洞孔高度h取7mm

（2）凹模外形尺寸：

凹模厚度H=Kb=25.2取30（＞15mm）查表2.8.1

凹模壁厚C=（1.5-2）H=1.5×30=45mm（≥30-40mm）

（3）凹模的固定方式：

采用整体式的螺钉固定

3.2.2定位零件

（1）挡料销：

活动挡料销

3.2.3卸料

（1）卸料方式：

弹性卸料

（2）卸料零件：

弹性卸料板

3.2.4推件及导向零件

（1）推件：

选用弹性推件装置

导向：

选用滑动导柱导套

3.2.5支撑零件

1）上下模座

因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模座

2）模柄

采用旋入式的模柄

3）固定板

材料:

Q235或45号钢

4）垫板

外形：

与固定板相同

尺寸：

根据压力大小，一般取5-12mm

材料：

45号钢

第四章工艺与设计计算

4.1排样

因零件轮廓有圆形，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

条料宽度查表2-11（最小搭边值）得搭边a=1.8mma1=1.5mm

B=（90+2×1.8+0.6）00.6=94.200.6mm.

条料长度设L=1000mm

步距S=48+1.5=49.5mm

n=L/S=1000/49.5=20.2（实际20个）

即n=20

A=28×48+（20+48）×26+61.37×2-152×π=2528mm2

利用率η=

×100%=（20×2528）/（94.2×1000）=53.7%

4.2计算冲压力和压力中心

1）冲压力

F=LTσb=（2×10π+42×tan30º+28×2）×2×490=191KN

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=191KN

查表2-10（卸料力、推件力和顶料力系数）得

KX=0.05KT=0.055

Fx=KXF=0.05×191=9.55KN

FT=nKTF=5×0.055×191=52.5KN（n=

=10/2=5）

F∑=F+Fx+FT=191+9.55+52.5=253.05KN

P≥1.2F∑=1.2×253.05=303.66KN

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（P41页）

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

3000.52

凸模

变小

D凸=（dmin+x△）0△/4

30.390-0.13

280-0.52

凹模

变大

A凹=（Amax-x△）0△/4

27.6100.13

480-0.62

凹模

变大

A凹=（Amax-x△）0△/4

47.5400.155

R100-0.36

凹模

变大

A凹=（Amax-x△）0△/4

R9.7300.09

900-0.87

凹模

变大

A凹=（Amax-x△）0△/4

89.3500.2175

△：

公差即上偏差-下偏差

x：

查表2-3-1（系数x）x取0.75

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P219表4-39（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

16、

20，橡胶孔

18、

22

∵A=

（D2-162）、A1=

（D2-202）

∴D=29.29mm、D=31.65mm

取D=30mm、D=32mm

hx+hm=1+5+t=1+5+2=8（hm:

取4-10mm）

h0=（hx+hm）/0.25=32mm

0.5＜h0/D＜1.5

∵0.5＜32/30=1.06＜1.5、0.5＜32/32=1＜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:

凸凹模固定板厚度（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=K1b=0.28×90=25.2mm取30mm

弹性元件高度h=h0×0.9=32×0.9=18.8mm取20mm

凸凹模：

L=0.7×30+15+20-1=55mm

冲孔凸模

L=凹模+凸模固定板+垫板=30+20+20=50m

5.2模架与其他零件

1）模架

凹模尺寸：

180×180×40

H闭=2×垫板+上模座+下模座+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚

H闭=2×10+50+55+15+20+20+20+40+2=242mm

取H闭250mm

选着模架（指导书P133）

200×200×（190-225）

2）压机（指导书P120）

∵P≥303.66KN

∴F=1.3P=1.3×303.66=394.7KN

∴初选400KN压力机

封闭高度满足Hmax-H1-5＞H闭＞Hmin-H1+10

300-80-5=215≯H闭不合适

重选压机630KN

400-100-5=295＞H闭＞400-100-100+10=210合适

确定设备JB23-63

3）模柄（指导书P183）

旋入式模柄

∵模柄孔

50×70上模板厚度为50mm

∴模柄A50×70JB/T7646.1-1994

工作台尺寸：

860×570

4）垫板

5.5校核

1）下模座与工作台

B2=280mm

L1+2R1=260+2×85=480mm

考虑到三边基本符合安装要求且下模板55mm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

设计小结

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。

参考文献

[1]刘虹.冲压工艺学[M].北京:

高等教育出版社,2002

[2]梅尧.模具课程设计指导[M].北京:

机械工业出版社,2006

[3]李啓翔.冲压模具设计和加工计算速查手册[M].北京:

化学工业出版社,2007.10

[4]宋琴洋.冲压成形工艺及模具设计[M].广州:

华南理工大学出版社,2004

[5]史安卓.模具设计指导[M].北京:

机械工业出版社,2003

[6]郝树勋.模具实习技术设计综合手册[M].广州:

华南理工大学出版社,2003

[7]姜文峰.冷冲模具设计[M].北京:

清华大学出版社,2002

[8]赵晓斌.模具设计与制造实训教程[M].北京:

化学工业出版社,2005

[9]杨勇英.实用冲压工艺及模具设计手册[M].北京:

机械工业出版社,2005

[10]翁其桥.冲压工艺与模具设计[M].北京:

机械工业出版社,2005

[11]第四机械工业部标准化研究所.冷压冲模设计[M],1981