冲压课程设计说明书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流冲压课程设计说明书.精品文档.材料工程系模具设计与制造专业冲压模具CAD/CAM实训说明书 姓名： 班 级： 模具011111 学号： 12122211 指导教师： 日 期： 2011年12月 冲压模具CAD/CAM实训任务书题 目： 内 容：（1） （2）（3）（4）（5）（6）原始资料：2011年 12月目录一、 设计题目二、 零件的工艺分析三、 工艺方案的确定四、 必要的工艺计算五、 模具总体设计六、 模具主要零部件的结构设计七、 冲压设备的选择八、 绘制模具总装图九、 参考资料目录十、 结束语一、 设计题目工件名称：小垫片 生产批量：

2、大批量 厚度： 2mm 材料： Q235 未经退火的 工件简图为：二. 冲压件的工艺分析该冲压件形状简单、对称。是由圆弧和直线组成。冲裁件内外形所能达到的精度为IT11IT14。孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况也符合冲裁的工艺要求。故决定采用冲压方式加工。该工件未标出冲裁件的拐角处圆角，可得到工件最小圆角半径R0.25t=0.252=0.5mm，因为工件没有明确要求，为使模具整体设计简单，本工件取R=3mm 三 工艺方案的确定该零件所需要的冲压工序为落料和冲孔，可拟出以下三种工

3、艺方案： 方案一：用简单的模具分两次加工，即落料和冲孔 方案二：冲孔、落料复合模 方案三：冲孔、落料级进模 采用方案一生产率低，工件的累积误差大，操作不方便，由于该工件为大量生产，方案二和方案三更具有优越性。 该零件的五个小孔与外缘之间的最小距离都比孔径大，大于此零件要求的最小壁厚，可以采用冲孔落料复合模和或冲孔落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易得到保证，且生产率也较高，但模具结构复杂，由于复合模精度较高，故制造不易。复合模装配也较困难，强度也会受到影响，且工件的孔较小，凸模寿命不高，不易更换。而级进模生产率高，易损件更换方便，因此通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用

4、方案三的级进模较好。四.必要的工艺计算 (1）排样设计 设计级进模首先要设计排样图，该零件类似一个矩形的门型框，中间冲3个小孔 经分析，直排的材料利用率较高。如图所示的排样方法，可提高材料的利用率，减少废料。查表2.9取得搭边为1.8mm和2.5mm计算条料宽度B=(20+2.52）=25mm步距 S=（20+1.8）=21.8mm根据一般的市场供应情况，原料选用2000mm1000mm2mm的冷轧钢板，每块可剪成1000mm25mm规格条料85条，材料剪切率可达99.2%计算冲压毛坯面积 A=（2020）=400一个步距的材料利用率 =73.4%(2) 计算凸、凹模刃口尺寸 查表2.4得间隙

5、值 =0.246 =0.360 1） 冲孔8.5mm凸、凹模刃口尺寸的计算方法由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模，其凸、凹模尺寸计算如下查表2.5的凸、凹模制造公差得=0.020mm =0.025mm校核=0.114mm，而+=0.045mm满足+的条件查表2.6得IT14级磨损系数 x=0.5按式（25）=mm =mm2） 外形落料凸、凹模具刃口尺寸计算方法3） 对外轮廓的落料，结合模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凹模、凸模、凸模固定板、卸料板。这种加工方法可以保证这些零件的各个孔的同轴度，使装配简单，因此工作零件

6、刃口尺寸计算按分别制造法来计算，其凸、凹模刃口尺寸计算如下 查表2.5得凸、凹模制造公差 =0.020mm =0.025mm查表2.4得间隙值=0.246 =0.360校核=0.114mm，而+=0.045mm满足+的条件查表2.6得IT14级磨损系数 x=0.5按式(23) =mm mm mm mm(3) 冲压力的计算 该模具采用复合模，选择推板卸料，下出件方式落料力 =L=（802450）=72KN冲孔力 L=(422450)=22.6KN L=(8.52450)=24KN冲孔时的推件力由于工件的形状简单、精度要求不高，故选择斜壁式凹模，因此推件力为零冲孔时的卸料力 查表2.7取=0.03

7、 =1.4KN落料时的推件力 落料凹模取直筒形的刃口形式，与由表2.25查得h=6mm 则n=h/t=6mm/2=3个查表27取 10.8KN 落料时的卸料力 查表2.7取=0.03 2.16KN总冲压力为=（72+22.6+24+10.8+2.16）KN=131.7KN 为了保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右。即=1.3131.7KN=171.2KN (4)压力中心的计算 由于冲裁件是对称的工件，冲裁件的压力中心，位于冲裁件轮廓图形的几何中心线上。五. 模具的总体设计 根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序 可采用正装复合模具.工件由卸料装置卸下.每冲

8、一次卸出一次，模内不积聚工件，不易将凸凹模胀裂.孔废料卸料空卸出模外.由于该模具压料是由落料凸模与卸料板一起配合实现.应选用推板板卸下条料废料. 因是大批量生产，采用手动送料方式，从前往后送料. 为确保零件质量及稳定性，选用导柱、导套导向.由于该零件导向尺寸较小，且精度要求不高，用后置导柱模架.六 模具主要零部件的结构设计1. 凸模、凹模、凸凹模的结构设计，包括以下几个方面 落料凸、凹模的结构设计 该落料凹模采用直壁式刃口，该凹模结构简单，宜采用整体式. 查表得： k=0.35 即凹模高度 H=kb=0.3520=7mm 凹模壁厚 C=1.5H=10.5mm凹模外形尺寸确定 L=20+210.

9、5=41mm B=41mm故 该凹模整体尺寸可标准化为：23mm23mm12.5mm 冲孔4mm凸模设计 因冲裁力不是很大，凸模可设计为圆柱形凸模.易加工，其工作部分可用车削、磨削或仿形加工.4mm的孔的凸模设计时由于孔径与料厚相近.因采用凸模护套保证凸模不被冲断.凸模固定板厚t=12.5mm. 凸模长度可根据结构上的需要来确定L4=h凸模固定板+h落料凹模=23mm+12.5mm=35.5mm对4孔的强度进行校核对压应力进行校核 3d57.1180035424y4tmin=st故 该凸模压应力强度符合要求。 凸凹模的结构设计本模具为复合冲裁模。除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。确定凸

10、凹模安排在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。凸凹模的强度校核：查表得正装复合冲孔落料模的最小壁厚为4.9mm，而实际最小壁厚为12.5mm。正装复合模要求最小壁厚小于倒装复合膜。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并需保证双面间隙为0.246mm0.36mm。凸凹模上与边缘距离尺寸的公差应比零件所标注精度高34级。b.橡皮的选用 根据模具结构，粗选四个橡皮，每个橡皮的预压力为： NKN49241.97nFF=卸选用橡皮应主要确定自由高度和预压缩量 确定自由高度 高度校核： 故 所选合适 模架的设计 模架各零件标记如下： 上模座： 180mm75mm25mm

11、下模座： 180mm150mm25mm 导柱： 2090 导套： 206530 模柄： 40mm75mm 垫板： 80mm60mm5mm 卸料板： 80mm60mm8mm 凸模固定板： 80mm60mm5mm1、 冲模的闭合高度冲模的闭合高度是指滑块在下死点及模具在最低工作位置是，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面之垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压力机的最大装模高度Hmax，连杆调至最长时为最小装模高度Hmin。 冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度Hmax和最小装模高度Hmin之

12、间，其关系为;Hmax5mmHHmin10mm2、 模具压力中心的确定 零件外形为对称件，中间的异形孔虽然左右对称，所以该零件的压力中心 可近似认为就是零件外形中心线的交点。七 冲压设备的选用选择型号为JH2-25型的开式双柱可倾压力机就可满足使用要求，主要技术参数如下：公称压力： 250KN 工作台尺寸：（前后左右）：37056滑块行程： 75mm 垫板尺寸：50260最大闭合高度：260mm 模柄孔尺寸：3278mm最大装模高度：210mm 最大倾斜角度：30连杆调节长度：50mm八. 模具的装配：根据复合模的特点，先装上模，再装下模比较合理.并调节间隙试冲返修.具体过程如下：上摸装配仔细

13、检查每个将要装配的零件是否符合图纸要求，并作好划线定位等准备工作.先将凸模与凸模固定板装配，再与凹模板装配，并调整间隙以免发生干涉.把已装配好的凸模及凹模与上模座相连，并再次检查间隙是否合理.打上销钉，拧入螺丝.下模装配仔细检查每个将要装配的零件是否符合图纸要求，并作好划线定位等准备工作.先将凸凹模放在下模座上，再装入凸凹模固定板，并调整间隙以免发生干涉及零件损坏.接着依次按顺序装入销钉、活动挡料销、弹簧卸料板，检查间隙合理后，拧入卸料螺钉，再拧入紧固螺钉，并再次检查间隙.将经调整后的上下模按导柱、导套配合进行组装.检查间隙及其他装配合理后进行试冲.并根据试冲结果，直到生产出合格零件.九参考文

14、献（1）熊志卿编，冲压工艺与模具设计。北京：高等教育出版社，2011.6（2）黄德彬编著，有色金属材料手册，化学工业出版社，2005.1（3）王芳主编.冷冲压模具设计指导。北京：机械工业出版社，1990.10（4）中国机床总公司编著，全国机床产品供货目录，机械工业出版社，2002.6（5）夏巨谌主著.中国模具设计大典.中国机械工程学会，2003.5（6）丁松聚主编.冷冲模设计.北京：机械工业出版社，2001.10（7）魏春雷主编.冲压工艺与模具设计.北京：北京理工大学出版社，2007.8（8）冯丙尧，韩泰荣，蒋文森主编，模具设计与制造简明手册（9）薛启翔主编.冷冲模具设计结构图册.北京：化学工业出版社，2005.4（10）王孝培主编，冲压手册，机械工业出版社，1988年2月（11）薛启翔编。冲压模具设计结构图册。北京：化学工业出版社，2005.4（12）杨玉英主编，实用冲压工艺及模具设计手册，机械工业出版社，2005.1十结束语装配图凸凹复合模落料凹模 下模座