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1、精品_精品资料_目录1 工艺分析 31.1 材料分析 31.2 结构分析 31.3 精度分析 31.4 冲压工序性质的确定 31.5 冲压方案的确定 31.3 排样挑选 32 冲裁压力、压力中心的运算和压力机的挑选42.1 方形冲裁力和中间圆形冲裁力4 2.2、压力中心的运算 52.3 压力机的挑选 53 模具工作部分尺寸及公差 53.1 、冲裁模间隙值的确定 53.2 尺寸公差的确定 53.3 凸模、凹模刃口尺寸的确定 53.3.1 落料 63.3.2 冲孔 64 工作零件结构设计与挑选 74.1 冲裁凹模结构设计 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4.1.1 冲裁件凹模厚度
2、 H 确定 74.1.2 凹模在送料方向的长度74.1.3 凹模垂直于送料方向的宽度 74.1.4 凹模结构形式 74.2 冲孔凹模的结构设计 84.2.1 冲孔凸模的长度 84.2.2 凸模结构形式 84.3 凸凹模结构设计与挑选94.3.1 凸凹模强度核算 94.3.2 凸凹模的长度 95 模架与导柱的设计与选用 105.1 模架的类型挑选 105.2 模架的结构形式 106 其他零件的设计 106.1 凸模固定板的设计 106.2 凸模垫板的设计： 116.3 模柄的选取 116.4 固定卸料板的设计 116.5 导料销 116.6 凹模垫板的设计 126.7 挡料销选取 126.8 防
3、转销 12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7 模具装配与调试 128 工件的冲孔、落料复合模装配图139 冲压件成本核算 1410 参考文献 16可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方形垫圈冲压复合模具设计1 工艺分析1.1 材料分析10 号钢为优质碳素结构钢.塑性、韧性较好,易冷热加工成型.1.2 结构分析该制件外形规章、简洁、对称.1.3 精度分析该制件尺寸要求精度为 IT13 ,用一般冲裁可以达到零件的精度要求.1.4 冲压工序性质的确定由于结构简洁,挑选先冲孔,在进行落料.1.5 冲压方案的确定该制件为冲孔落料件,可有如下方案进行加工. 方案一：先落料后冲孔
4、,采纳两套简洁模具加工.方案二：采纳级进模进行生产.方案三：采纳落料冲孔复合模生产.表 1 单工序模、级进模和复合模的特点比较单工序模、级进模和复合模的特点比较如表1 所示工程单工序模级进模复合模冲压精度较低较高（ IT10IT13 ）高（ IT8IT11 ）制作平整程度一般不平整,高质量件必应压料较好,制件平须交平整冲压制造的难易程度简洁、价格低简洁外形制件的级进复合外形制件的复合及价格模比复合模制造难度模比级进模的制作难低,价格较低度低,相对价格低生产率较低最高高使用高速自动压力机有自动送料装置,可适用于高速自动压力不宜用于高速自动压的可能性以连冲,但速度不能太高.机力机材料要求边料要求不
5、高、可以边料或卷料,要求严出用调料外,小件可用边角料格以用边角料,但生产效率低生产安全性担心全比较安全担心全,要有安全装置由于单工序生产需要两套模具,生产效率低,精度不高.而由于该制件生产效率为中等,综合上表1 不采纳级进模,所以实行复合模进行生产.1.3 排样挑选由于制件结构简洁,采纳单直排的排样设计,如下图所示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 2 方形垫圈单直排形式排样查 表 2-29 得出工件间距 a1=2.0,沿边 a=2.2.1.4 运算材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率,它是衡量合理利用材料的重要指标.（冲压工实际操作手册）一个步距内
6、的材料利用率 /BS100% 公式5-22式中 A一个步距内冲裁件的实际面积.冲裁面积A为 1358.4mm B条料宽度.S步距.=135845.2 45=66.8 2 冲裁压力、压力中心的运算和压力机的挑选2.1 方形冲裁力和中间圆形冲裁力查表 1-49 故 10 号钢的抗剪强度 b=255 333MPa,就取 b=280MPa.k=1.3:. L 为冲裁件周长. t 为材料厚度.方形冲裁力： F 方=KLt b=1.3 4 432.2280=137737N中间圆形冲孔冲裁力： F 圆=KLt b=1.3 252.2280=62862.8N总的冲裁力： F 总=F 方+F 圆=137737+
7、62862.8=202299N模具采纳弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时,查表冲压工艺及冲模设计表 3-9,得出 Kx=0.04-0.05,取 Kx=0.05, KT=0.055,n=1.卸料力： Fx=K xF=0.05 202299=10029N推件力： FT=nK TF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=0.055202299=11033N总冲压力： FZ=F+FX +FT=221661N2.2 、压力中心的运算零件外形为对称件,所以该零件的压力中心为零件的几何中心.2.3 压力机的挑选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于总的冲压力F总 =221 KN ,故
8、查表 2232可知应当挑选型号为J 2325可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的开式压力机,其参数如下： 工称压力为 250 KN滑块行程为 65mm最大闭合高度为 270 mm最大闭合高度调剂量为 55 mm工作台尺寸（前后 左右）为 370500mm模柄尺寸 4060 mm3 模具工作部分尺寸及公差3.1 、冲裁模间隙值的确定查表 2 冲裁模初始双面间隙 z 可得表 2 冲裁模初始双面间隙 z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ZminZmaxZminZmaxZminZmax1.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3
9、600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.3600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.5600.4200.6000.4200.600材料厚度08 10 35Q235Q34540 50可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Zmax= 0.246mm Zmin=0.360mm3.2 尺寸公差的确定查标准公差数值（ GB/T 18600.31998 摘录） 方形尺寸公差数值 =0.39圆形尺寸公差数值 =0.333.3 凸模、凹模刃口尺寸的确定依据零件的特点,凸模与凹模采纳分别加
10、工法.落料件的尺寸按凹模尺寸为基准求得+dDd=（Dmaxx ）Dp=（DdZmin） p=（DmaxxZmin） p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_冲孔件的尺寸按凸模尺寸为基准求得d p=（dmin+x） p+d+d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d d=（dp+Zmin）=（dmin+x+Zmin）3.3.1 落料查表 2 31 ,表 2 32 得d=0.030p=0.020满意|d | + | p | =0.050Zmax Zmin,故符合条件.查表 3 得X=0.75把已知和查表的数据代入公式,及得+dDd=（Dmaxx ）=（43 0.750.36）+
11、0.03=42.7075+0.030Dp=（DdZmin） p=（42.70750.246） 0.020=42.4615 0.020表 3 系数 x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_料厚 t/mm非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差 /mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.5040.300.310.590.600.300.303.3.2 冲孔查表 231,表232得d=0.020p=0.014满意|d | + | p |
12、=0.0342 5.2故能采纳复合模设计.4.3.2 凸凹模的长度L=H1+H2+HH1凸模固定板的厚度,当板料厚度t=1.52.5mm 时,取 H1 为20mm. H2卸料板的厚度.取 H2=12mm H附加长度.取 H=34mm故L=H1+H2+H3+H=20+12+34=66mm4.3.3 凸凹模结构形式如图 5 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 5 凸凹模5 模架与导柱的设计与选用5.1 模架的类型挑选依据国家标准及设计要求,挑选对角导柱模模架.5.2 模架的结构形式查询冲压模具试用手册,模架结构详见装配图图6.6 其他零件的设计6.1 凸模固定板的设计依据凸模的
13、结构外形与尺寸,为了保证起连接的牢靠性,与模具整体结构的一样性,取其外形尺寸同凹模板相同为：120 103 12.1 凸模固定板的材料依据模具零件的材料选取原就,选取凸模固定板材料为45#.2 凸模固定板连接螺钉的布置 螺钉数量的确定由于凸模固定板与上模座相连接,其详细要求是牢靠性和稳固性,且该凸模固定板为矩形,故采纳 4 个螺钉相连接.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 螺钉大小的确定由于采纳固定卸料,采纳连接螺钉为M16,长度依据被连接零件的厚度确定. 螺钉位置的确定在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式.3 销钉布置： 销钉数量的确定依据模具结构的要求,销钉在模具中主要起定位
14、作用,故采纳2 个销钉. 销钉参数的确定由于该模具从外形结构上讲并不大,故采纳 12.长度依据被连接件的长度确定. 销钉位置的确定为了保证被连接零件定位的精确性,采纳对角布置.螺钉、销钉的详细布置如凹模图所示.6.2 凸模垫板的设计：依据凸模尺寸,查询相关资料,本次凸模不采纳垫板.6.3 模柄的选取依据所选压力机模柄孔的尺寸,参照冲压手册,选取模柄为：A30 75.6.4 固定卸料板的设计1 外形尺寸的确定考虑模具整体外观的一样性,其外形尺寸确定为120103 13.2 材料依据卸料板的作用及材料的选取原就,选取卸料板材料为A3.3卸料板的连接与安装 采纳螺钉、销钉连接安装 螺钉数量的确定依据
15、结构需要,采纳 4 个螺钉. 螺钉大小的确定由于采纳固定卸料,采纳连接螺钉为M16,长度依据被连接零件的厚度来确定. 螺钉位置的确定在确定螺钉位置时,选取对角布置的方式6.5 导料销可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据模具设计的总体要求,以及安装、连接的牢靠、便利性,选用导料销1 材料依据导料板的作用及材料的选取原就,选取导料板材料为A3.2 导料板的连接同卸料板的螺钉、销钉孔一样. 销钉大小的确定由于该模具从外形结构上讲并不大,故采纳16. 销钉位置的确定为了保证被连接零件定位的精确性,采纳对角布置.螺钉、销钉的详细布置如凹模图所示. 销钉长度由零件厚度确定6.6 凹模垫板的
16、设计为了爱护下模座在工作过程中在外力的作用下不受破坏,故采纳一垫板.1 外形尺寸的确定考虑到模具整体外观的一样性,取其外形尺寸同凹模相同为：196 11482 材料依据垫板的作用及材料的选取原就,选取凹模垫板材料为T8A.3 螺钉、销钉孔的布置螺钉、销钉孔的布置同凹模一样.6.7 挡料销选取依据 模具 的结 构需 要, 查冲压手 册确定挡 料销为 销 GB/T 119.2 6x28.6.8 防转销依据模具结构的需要,防止模柄与上模座的转动特设置一防转销,依据模柄的尺寸挑选 88.7模具装配与调试1 以下模座为基准件,压装导柱.2 按下模座的中心线为基准,找正凹模的位置厚,用平行夹将凹模与下模座
17、夹紧,以凹模上的螺钉过孔、销钉为引导,在下模座上钻螺纹孔、攻螺纹、钻、绞销孔.按凹模型孔在模座上划出漏料孔线,取下凹模,铣下模座上的漏料 孔.3 将固定卸料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后与凹模一起夹紧, 然后翻转过来,按凹模配作固定卸料板上的螺钉过孔和销孔.4 将一块导料板对凹模的长侧面找正平行,校正左右位置后,与凹模一起夹紧,再找正另一块导料板后也与凹模一起夹紧,然后翻转过来,按凹模配作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_导料板上的螺钉过孔和销孔.5 压装挡料销,将凹模、固定卸料板、导料板都装在下模座上,以圆柱销定位,用螺钉连接.6 以上模座为上模部分的基准件,压装导套
18、.7 在上模座上压装模柄后磨平,骑缝配钻,铰防转销孔,装上防转销钉.8 以凸模固定板为凸模组件的基准件,压装凸模,铆接后磨平凸模尾部和端部.9 将凸模插入凹模的型孔,在凸模固定板与凹模之间垫等高垫铁,使凸模 插入凹模型孔的深度保持在1mm左右.放上垫板,装上上模座,用平行夹将凸模固定板、垫板与上模座夹持在一起.将模具整个翻转过来,用透光法通过下 模座的漏料孔观看,调整凹凸模协作间隙的匀称性,调整好后,拧紧平夹,将 模具再翻转过来,轻击上模座,使凸模从凹模型孔中退出,垫纸试冲,再调整、再试冲,直到间隙匀称为止.10 拧紧平夹,取下上模部安排钻螺钉孔、配钻、铰销钉孔.装上销钉和螺钉.11 将装配好
19、的模具装在冲床上试冲,检查送料是否通畅,凹、凸模协作间隙是否匀称,卸料是否敏捷,冲件是否符合图纸要求.8 工件的冲孔、落料复合模装配图工件的冲孔、落料复合模装配图如图7 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 6 方形垫圈冲压倒装式复合模1 下模座 2销钉 3凸模固定板 4橡胶 5卸料板6导柱 7落料凹模 8推块 9导套 10凸模固定板11销钉 12上模座13模柄 14打杆 15推板16螺钉 17推杆 18冲孔凸模 19导套 20螺21落料凸模 22导柱 23挡料销 24导料销9 冲压件成本核算冲压件的制造成本为：C=C 材+C 工+C 模式中： C制造成本（费用）. C 材工
20、件材料费.C 工工件加工费（包括工人工资、设备折旧费、企业治理费等）.C 模模具费（包括模具材料费、模具加工费等）.冲压件的制造成本受产量的影响较大.在肯定条件下,企业生产产品数量的增减,将会引起成本中某些费用的变化,其结果使得成本发生波动.为此可将冲压产品成本分为固定资本和可变资本,工件材料费C 材、加工费 C 工通常随冲压产量的增加而成正比的增加,故称之为可变成本.而模具费C 模就不同,它与冲压件的生产数量基本无关,即一旦模具加工完毕,其费用基本上就保持不变,因此可称为不变成本.要提高冲压加工的经济性,必需从降低可变成本和不变成本两方面考虑.同时也应指出,在实际生产中的很多情形下,可变成本
21、和不变成本又是冲突的.所以,在分析冲压件的制造成本时,必需综合考虑产品的生产批量、质量要求、工厂制模才能及冲压设备等因素,合懂得决不变成本与可变成本之间的冲突,以取得正确的冲压加工经济成效.在冲压生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_产中,冲压生产批量是影响冲压件成本的关键因素.如工件为小批量的冲压生产时,生产效率可以不予考虑,而降低成本的着眼点就主要放在不变成本上.但考虑到加工该定位板工件为大批量生产,因而将降低成本的着眼点放在可变成本上.此时可适当提高不变成本,即在实际生产中采纳高生产效率的多工序合并的复合模.这虽然提高了不变成本,但由于生产批量大,每个冲压件所分担的不变成本就
22、随产量的增加而削减,故冲压件单件成本仍是降低了.从另一方面看,故最终降低了可变成本.可变资本是指它的总额随产量的增减而成比例增长,如图11.比如产品直接消耗的原材料、外购件费、外协件加工费等等.但就产品单位费用而言, 可变资本就基本不变.因此,冲压件生产成本可用下式表示：C=Ca+CbQ式中： C制造成本（费用）. Ca固定成本. Cb可变成本. Q产量.降低产品成本,包括增产、节省两个方面,增产可降低产品成本中的固定费用,相对的削减消耗,节省便能直接降低消耗,它们都是降低成本的重要途径.在大批量生产中,应尽量采纳高效率、长寿命的连续冲模及进展硬质合金冲模.硬质合金冲模的刃磨寿命和总寿命比钢模
23、具大得多.据统计硬质合金模具的刃磨寿命为钢模具的1030 倍,总寿命为钢模具的 2040 倍,而模具制造费用只为钢模具的 24 倍.而对中批量生产,第一应贯彻冲模标准化,大力进展冲模标准件的品种, 扩广冲模典型结构,最大限度的缩短冲模设计与制造周期.本设计为大批量生产,采纳了高效率、长寿命的复合冲模及硬可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10 参考文献1、冲压手册 .王孝培主编 北京：机械工业出版社, 19902、冲压模具设计与制造刘建超、张宝忠主编高等训练出版社3、模具设计与制造简明手册 其次版冯炳尧编上海科学技术出版社4、冲压工艺学 .李硕本主编北京：机械工业出版社, 1982
24、5、冲压设计应用实例.模具有用技术丛书编委会. 北京：机械工业出版社, 19946、. 冷冲压设计及制造 . 高鸿庭,刘建超主编北京：机械工业出版社,20227、冲模图册李天佑主编机械工业出版社8、冷冲模设计丁松聚主编 . 北京：机械工业出版社, 19949、冲压工艺与模具设计成虹主编 .北京：高等训练出版社, 202210、. 冲模图册 .北京：机械工业出版社, 198811、. 冲模模架国家技术监督局 .北京：中国标准出版社, 199112、中国机械工程学会锻压学会编. 锻压手册第 2 册.北京：机械工业出版社, 199313、. 有用冲压设计技术王同海编著.北京：机械工业出版社, 199514 、模具制造工艺装备及应用模具有用技术丛书编委会. .北京：机械工业出版社, 199915、杜东福等编.冷冲压模具设计. 长沙：湖南科学技术出版社, 1985可编辑资料 - - - 欢迎下载