三角形垫片落料冲孔级进模副本要点.docx

1、三角形垫片落料冲孔级进模 副本要点课程设计说明书题 目：三角形垫片落料冲孔级进模专业年级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 课 程 设 计 任 务 书学生姓名 学 院 专业任务起止时间： 课程设计题目：三角形垫片落料冲孔级进模课程设计工作内容和计划： 1. 工作内容 (1)绘制模具装配图一张（A0或A1图纸）； (2)绘制凸模、凹模零件图（A3图纸，手绘，由指导教师指定）；(3)编制设计计算说明书，1015页。 2. 工作计划2012.9.4 查阅资料，工艺分析与计算，确定模具总体方案；2012.9.5-2012.9.6 模具整体结构设计，绘制草图；2012.9.7、9.10-2012.9.

2、11 模具零部件设计，完成装配图；2012.9.12 手绘完成非标件零件图设计；2012.9.13 编写设计说明书；2012.9.14 答辩参考资料：1. 冯炳尧模具设计与制造简明手册（第三版）2. 李春峰金属塑形成型工艺及模具设计3. 刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造.高等教育出版社，2010指导教师意见： 签名：年 月 日教研室主任意见： 签名：年 月 日不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录第1章 三角形垫片工艺性分析 11.1 设计任务 11.2三角形垫片的工艺性分析 11.2.1 三角形垫片的原材料分析 11.2.2 三角形垫片的尺寸精度分析 11.2.3 三角形垫片结构工艺性分

3、析 11.3 三角形垫片落料冲孔的工艺方案的确定 1第2章三角形垫片冲压模具总体结构设计 22.1 模具总体方案的确定 22.2 定位、送料方式 22.3 卸料出件方式 22.4 模具的模架类型及导向方式 22.5 排样设计及计算 22.6 冲压设备选择 32.7 凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差的计算 32.8 卸料橡胶的设计 3第3章三角形垫片冲压模具的零部件设计 53.1 工作零件的结构设计 53.1.1 凹模的结构设计 53.1.2 落料凸模和冲孔凸模 63.1.3 定位零件的设计 73.1.4 卸料零件的设计 8第4章 模具的总装图和校核 94.1 模具的总装图和工作过程 94.

4、2 模具的闭合高度和压力机相关参数校核 9参考文献 11第1章 三角形垫片工艺性分析1.1 设计任务 零件图如图1-1所示。 已知技术参数： 材料：Q235； 料厚：2 mm； 生产批量：大批量生产。1.2 三角形垫片的工艺性分析1.2.1 三角形垫片的原材料分析材料Q235普通碳素钢，抗剪强度304373 MPa、抗拉强度b432461 MPa、屈服极限s253 MPa、伸长率1021%25%。具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。1.2.2 三角形垫片的尺寸精度分析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。1.2.3 三角形垫片结构工艺性分析工件结构相对

5、简单，有一个10 mm的孔；孔与边缘最小壁厚为10 mm，大于倒装复合模的凸凹模最小壁厚3.8 mm（见文献1P89）。均适宜于冲裁加工。1.3 三角形垫片落料冲孔的工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用以下三种工艺方案：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。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度高，但工件最小壁厚10 mm较接近凸凹模许用最小壁厚3.8 mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，

6、操作不方便。方案三也只需一副模具，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，该件的冲压生产宜采用方案三。第2章 三角形垫片冲压模具总体结构设计2.1 模具总体方案的确定由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。2.2 定位、送料方式该冲件采用的坯料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，侧压装置。控制条料的送进步距采用定位销，导正销精定距。采用手工操作。2.3 卸料出件方式因为该工件料厚2 mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，拟选择弹性卸料、下出件方式。2.4 模具的模架类型及导向方式该模具采用后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，横向和纵向送料

7、都比较方便，该模架一般适用于较小的冲模。2.5 排样设计及计算该冲件外形大致为矩形，采用直排时材料利用率最高，如图2-1为排样方法。搭边值取a12.2 mm和a2 mm，条料宽度为65.4 mm，步距离为A=41 mm，一个步距的材料利用率约为53，计算详见表2-1。图2-1零件排样图 表2-1 排样相关计算项目分类计算方法及结果排样冲裁件面积用Auto CAD辅助完计算该冲裁剪的面积，操作如下：工具-查询-面积-选中冲裁件外轮廓-回车-读数。冲裁件面积F1430 mm2条料宽度B61+2.2+2.265.4 mm步距A39+241 mm材料利用率一个步距的材料利用率： 2.6 冲压设备选择该

8、模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件结构。根据计算结果，冲压设备拟选J23-25，冲压力的相关计算详见表2-2。表2-2 冲压力相关计算弯曲力F校Ap冲压力冲裁力冲裁件周长可用上面类似方法，得到面积的同时也可求得周长。对于直线也可用尺寸标注的方法直接得到。如果所求对象轮廓复杂且不封闭，可用直线将对象两个端点相连，再将轮廓转化成多段线求得周长后减去辅助连接直线长度（可用对齐标注得到辅助连接直线长度）。F冲KLtb1.3158.862350144562.6 N其中：b350 MPa（查文献1P75-77）卸料力F卸K1F0.04144562.614456.26 N其中：K10.04（查文献1P7

9、8）推件力F推nK2F40.05144562.628912.52N其中：K20.05（查文献1P78）nht824冲压工艺总力FF冲+ F卸+ F推144562+14456+28912187930N2.7 凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差的计算由于凸、凹模的形状相对较简单且材料较厚，冲裁间隙较大，故凸、凹模可采用分开加工法确定凸、凹模刃口尺寸及公差。适宜采用线切割机床加工凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证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，具体计算见表2-4所示。2.8 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表2-5。选

10、用的四块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。表2-4 工作零件刃口尺寸计算工序分类尺寸尺寸转换计算公式及结果备注落料61查文献1P62-64得冲裁双面间隙：Zmax0.360 mmZmin0.246 mm冲裁件精度IT14级以下：磨损系数x0.5查文献1P67得到d和p校核满足4R15R2冲孔3824表2-5 卸料橡胶的设计与计算项目公式及结果备注橡胶允许总压缩量hjh1+h2+h3+t0.5+1+2+25.5mmh1凸模凹进卸料板的高度取0.5 mm；h2凸模进入凹模的深度取1 mm；h3凸模修磨量，取2mm。t材料厚度，2mm橡胶自由高度h0hj0

11、.355.50.3515.716 mm取18mmhj（0.350.45）h0橡胶的预压量hy10h00.10231.8mm一般hy（1015）h0每个橡胶承受的载荷FyFx6578241445.5N选用六块圆筒形聚氨酯橡胶橡胶的外径取35d为圆筒形橡胶的内径，取d11 mm；查文献2P258得p1.1MPa校核橡胶自由高度0.5h0D18281.5满足要求橡胶的安装高度h0hy16.2mm第3章 三角形垫片冲压模具的零部件设计3.1 工作零件的结构设计3.1.1 凹模的结构设计凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与

12、模柄中心线重合。其轮廓尺寸计算：凹模厚度 Hkb0.36118mm（查文献2P247，K0.3）凹模壁厚 c（1.52）H27mm36 mm取凹模厚度 H22mm，凹模壁厚c30mm凹模长度 Bb+2c（61+230）mm121 mm（送料方向）凹模宽度 L（65.4+230）mm125.4mm（垂直送料方向）凹模轮廓尺寸为121 mm125.4 mm30 mm，取标准化值125mm125 mm22mm，结构尺寸如图3-1所示。 图3-1 凹模因模具典型组合和主要零部件设计已经标准化，所以可以通过参考文献1可得到模具整体结构尺寸。查文献1P378可得以下尺寸：凸模长度：48 mm配用模架闭合高

13、度：120mm150 mm孔距（见文献1P370）：s95 mm；s155 mm；s295 mm；s355 mm垫板厚度：6 mm固定板厚度：16 mm卸料板厚度：16 mm导料板长度：125 mm凹模厚度：22 mm螺钉、销钉、卸料螺钉公称直径及长度、使用数量等。说明：以上数据并非一成不变，此标准化结构及尺寸是象征着该套模具结构的合理性和使用的安全性，根据模具具体结构和使用情况的不同这些尺寸可以做适当调整。考虑到具体计算结果和备料方便，本示例部分零件取如下尺寸：垫板：125 mm125 mm6 mm固定板：125 mm125 mm16 mm卸料板：125 mm125 mm16 mm导料板长度

14、：125 mm凹模厚度：125 mm125 mm22 mm3.1.2 落料凸模和冲孔凸模结合工件外形并考虑加工，将凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，用2个4的圆柱销吊装在固定板上，与凸模固定板的配合按H7/m6。其总长L可参考文献2“凸模长度计算”并考虑橡胶安装高度进行计算：L16+16+8+180.557.5 mma）落料凸模 b）冲孔凸模和侧刃 图3-2 凸模 3.1.3 定位零件的设计1. 导正销 落料凸模下部设置一个导正销，借用工件上10 mm孔作导正孔。导正销的结构如图3-3所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚t2 mm和装配后卸料板下平面超出凸模端面0.5 mm，所以导正销高出凸模端面直线部分的长度为2 mm。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。图3-3 导正销2. 导料板的设计 导料