落料冲孔复合模设计Word格式文档下载.docx

1、 设计出正确合理模具不仅能够提高产品质量、生产率、模具使用寿命，还可以提高产品经济效益。本次设计是一套落料冲孔模，经过查阅资料，对零件进行结构和工艺分析，通过冲裁力、顶件力卸料力等力计算并确定压力机型号。对模具各部分进行强度校核，确认其是否满足使用要求。总而言之，要通过合理设计，能够制造出既节省原材料，又能加工出符合要求零件落料冲孔模。2、工艺方案分析及确定2.1零件冲压工艺分析（1）、产品结构形状分析 图2-1 材料：08F 料厚：1 生产批量：大批量生产由图分析，零件为一落料圆形中间冲制一个星形而成。在设计时，需满足以下要求：、必须保证操作安全、方便。、保证生产率和高质量件同时，力求低成本

2、和模具寿命长。、保证模具强度和外形美观。（2）、工艺方案确定。 完成此工件需要冲孔落料两道工序，加工方案有三种：序号工艺方案机构特点1单工序模生产：先完成落料在冲孔或先冲孔后落料模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成模具加工，难以满足模具大批量生产要求。且两道工序中产定位误差，将导致中心孔精度难以保证。2复合模生产：落料冲孔复合同一副模具完成两道不同工序，大大减小了模具规模，降低了模具成本，提高了生产效率，并能满足零件精度要求，操作简单方便适合大批量生产。3级进模生产：冲孔落料连续同一副模具不同工位完成两道不同工序，成产效率高模具规模相对复合模要大，成本也高，且要求两道工序间定位精度高

3、。结合以上分析，该工件采用第二种方案比较合理。3、模具结构确定（1）、模具形式确定复合模又可分为正装式复合模和倒装式复合模，正装式复合模冲出冲件平直度较高，但冲孔废料落在下模工作面上不易清楚，有可能影响操作和安全，从而影响生产率。倒装饰复合模冲孔废料直接由冲孔凸模从凹模内孔推下，无顶件装置，结构简单。操作方便。通过以上分析，该工件采用倒装式复合模。（2）、定位装置 采用伸缩式挡料销纵向定位。（3）、卸料装置 条料卸除：采用弹性卸料版，由于是倒装复合模，弹性卸料版安装在下模。 工件卸除：采用打料装置将工件从落料凹模中推下，落在模具工作表面上。冲孔废料卸除：下模座直接由漏料孔排出（4）、导向零件

4、采用滑动式导柱导套极限导向。（5）、模架 采用中间导柱模模架，导柱分布在矩形凹模对称中心线上，受力平衡，滑动平稳，拔模方便。4、工艺计算（1）、排样设计 零件外形为圆形，可以采用单排，交叉双排或多排；考虑到工件为大批量生产，若采用双排或多排会增大模具尺寸结构，从而增加模具生产成本，故采用单排结构；如图所示：图4-1：排样图确定搭边值：根据参考文献当=1时,2,1.5.计算调料宽度：采用无侧压装置，所以=0.1,=0.5 B=（Dmax+2a+Z） =（30+22+0.1） =34.1导料销之间距离A=B+Z=34.2材料利用率计算：总=100%式中：n一张板料上冲裁件总数目； A一个冲裁件实际

5、面积； B板料宽度； L板料总长度；若取工件工件数为14，则：L=1430+151.5=442.5 取443 ，所以条料规格为443 34.11 利用CAD计算得一个冲裁件面积A1=545.2083 2100%=50.585%（2）、计算冲裁力冲裁力计算公式为F=F孔+F落F冲裁力（N） 孔冲孔冲裁力（N） F落落料冲裁力（N）1冲孔冲裁力计算： F孔=KL孔tb 式中： L孔冲裁周边长度（），L孔= 87.1851 t材料厚度（），t=1b材料抗剪强度（MPa）b210400Mpa,取b=350 Mpa K系数（取K=1.3）。 所以F孔=1.387.18531350 =39.67 KN2落

6、料冲裁力计算： F落= KL落tb 式中L落=94.2478 所以落1.394.2478350=42.89 KN 故冲裁力F=F孔+F落=39.67 KN+42.89KN=82.56 KN（3）、卸料力FX、推件力F计算： 查表可得相应KX、KT、KD分别为0.05、0.055。由于为倒装式复合模，故每冲孔一次，工件都会被推件板推出，故n=1. F=KXF落0.0542.89KN= 2.14KN T=nKT落=10.05542.89 KN=2.36KN （4）、总冲压力计算冲裁时，压力机压力值必须大于或等于冲裁各工艺力总和，即大于总冲压力，当采用弹性卸料装置和下出料方式冲裁模时： 总F+FX+

7、FT=（82.56+2.14+2.36） KN=87.06 KN 所以选择压力机吨位为J23-25（5）、计算模具压力中心由于该工件为对称工件，所以模具压力中心为其几何中心。（6）、计算模具刃口尺寸、冲孔凸凹模尺寸计算 由基本尺寸可查最大初始双面间隙man0.140 ，最小初始双面间隙min=0.100 。查表得x=0.75,取p=0.4（man-min）=0.40.040 =0.016d=0.6（man-min）=0.60.040 =0.024 可满足+=0.040man-min条件。由计算公式得：dp=（dmin+x）=24.036 dd=（dp+min）=24.136、落料凸凹模尺寸计算

8、由基本尺寸可查最大初始双面间隙man0.140 ，最小初始双面间隙min=0.100 。查表x=1,同样取p=0.016，d=0.024 可满足使用要求。d=（max- x=29.90p=（d-min） =29.805、主要工作零件设计（1）、落料凹模设计计算凹模高度 kss垂直送料方向凹模刃壁间最大距离（）k系数，考虑板厚影响，查表得k=0.4。所以 ks0.430 =12 因该工件为圆形，故可选用圆形凹模，取凹模刃壁至凹模边缘距离S2=30 ，故凹模总尺寸=90，凹模形状尺寸如图：图5-1 ：落料凹模 （2）、冲孔凸模长度L及校核 、 冲孔凸模长度：L=1+垫； 1=（0.60.8）； 式

9、中：1凸模固定板厚度, 1=0.712=8.4取1=9 落料凹模厚度； 垫垫板厚度，取垫15。 所以L=1+垫=（8.4+12+10） =36,如图示：图5-2：冲孔凸模 、承压能力校核：凸模承压能力按下式校核：=;式中:凸模最小截面压应力（MPa） F凸模纵向所承受压力，即孔39.67KN ; A凸模最小截面积；由CAD面积查询得161.6501 2 凸模材料需用抗压强度。查表可得：295 MPa。所以=245.406 MPa，满足使用要求。、失稳弯曲应力校核：对于截面为星形凸模有：Lmax1200,J凸模最小截面惯性矩。利用CAD计算星形惯性矩2822.2454。所以1200=1200=3

10、20.07 Lmax=35.4。满足使用要求。（3）、凸凹模长度确定，壁厚校核；凸凹模长度L1 =H卸+H弹+固 -0.5;取凸凹模固定板固=0.812=9.6 故取凸凹模固定板厚度为10 。由橡胶计算可得H弹=46,取卸料版厚度H卸=10。 所以L1 =H卸+H弹+固 -0.5=10+46+10-0.5=65.5。图5-3：凸凹模 凸凹模壁厚校核：查参考文献知倒装式凸凹模壁厚最小值hmin=2.7本设计中n=（29.8-24.136） =5.664,满足使用要求。（4）、橡胶选用及计算： 橡胶允许负荷较大，安装调整灵活方便，是冲裁模中常用弹性元件。橡胶垫产生力 F=AP 橡胶所产生压力，设计

11、时取大于或等于卸料力。此处取F=2.14 KN； P橡胶所产生单位面积压力（N/2）,及压缩量有关，其值可按查资料确定。取902-302-492=5400.232.所以 P=0.396 MPa。取压缩量为25%，预压缩量20%，工作行程t2.3.所以H弹=46 。校核橡胶高度及直径比值=0.51 满足使用要求。图5-4：弹性橡胶（5）、卸料版选取取卸料版厚度为10，其上因有导料销和挡料销，其设计如图示：图5-5：弹性卸料版（6）、垫板选取为避免硬度较低模座因局部受凸模较大冲击力而出现凹陷，致使凸模松动，在模座及凸模间加垫板，垫板厚度一般为610，该设计取垫板厚度为7。（7）、压力机校核模具闭合

12、高度H闭=156 压力机最大闭合高度max220,Hmin=120.所以max-5H闭Hmin+10.故压力机可用。6、装配图零件装配图如下：5-6：装配图 1-打杆 2-凸模固定板 3-落料凹模 4-弹压卸料版 5-弹压橡胶 6-凸凹模固定板 7-导料销 8-挡料销 9-凸凹模 10-推板 11-冲孔凸模 12-推杆 13-推板参考文献：【1】、林承全主编. 冲压模具课程设计指导及范例 北京：化学工业出版设【2】、王卫卫主编 材料成型设备 机械工业出版社【3】、张荣清主编. 模具制造工艺 北京：高等教育出版社【4】、罗圣国、吴宗泽主编. 机械设计课程设计手册 高等教育出版社【5】、马正元、韩

13、启主编 冲压工艺及模具设计 北京机械工艺出版社设计总结 本次毕业设计历时一周，在设计中我遇到了许多困难，但是在一些同学指导、帮助及督促下，我都一一解决，在此表示衷心感谢！通过此次课程设计，我加深了对模具理解，对模具基本结构和工作原理有了更深层次了解，也能更熟练运用等机械制图软件。设计中，参考了很多教材和资料，培养了自己查阅相关资料能力。当然，本次设计还发现了许多问题，主要体现在：第一，对课本上知识掌握不够；第二，对材料这一块没有足够了解，导致在设计中材料硬度、屈服极限等数据模糊运用。 现在正处于十二五计划关键时期，而模具制造业是中国发展潜力很大行业，因此，想要在此行业中有所建树，就必须努力学习，不断思考，借鉴国外高端模具加工技术，不断创新，争取为我国模具行业开辟一个新天地。