止动件课程设计说明书.doc

目录 课程设计任务书1一、冲件工艺性分析2二、确定模具总体结构方案2三、排样方案设计与比较3四、主要工艺计算 51、冲件压力中心的计算 5 2、 凸凹模刃口尺寸计算 7 3、工作零件结构尺寸 144、其它模具零件结构尺寸16 5、 冲压力及模具压力中心的计算 17 五、校核模具闭合高度及压力机有数18 参考文献 20 设计小结一、冲件工艺性分析图1所示冲裁件，材料为Q235，厚度为1mm，大批量生产，试设计其模具并绘制总装图及零件图。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：Q235 材料厚度:t=1mm材料：该冲裁件的材料Q235钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸属自由尺寸，可按IT13级精度等级确定工件的公差。分析零件的尺寸标注情况，符合要求。结论：适合冲裁2、 确定模具总体结构方案该冲裁件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下3种工艺方案：（1） 先落料，再冲孔，采用单工序模生产。（2） 落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。（3） 冲孔落料连续冲压、采用级进模生产。方案一，模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成模具的加工，生产效率较低，难以满足大批量生产的需要。方案二、三只需一副模具，冲压件的精度容易保证，且由于该冲裁件结构简单，高生产率也高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于冲件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。应用复合冲裁或级进冲裁方式。为了更好地保证尺寸精度，最后确定用复合方式进行生产。有工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以模具采用倒装式复合模结构及弹性卸料下出料方式。并采用定位螺钉定位。三、排样方案设计与比较。（1)排样如图所示1 确定搭边值。查查模具设计与制造表29得：两工件件的搭边：a1=1.5mm，实取a1=2.0mm。工件边缘搭边：a=1.8mm, 实取a=2.0mm。条料宽度：B=（D+2a)=（65+2X2)=69mm步距：S=30+2=32mm2 材料利用率一个步距内的材料利用率为：1=(A/B1S1)X100%=(1648.21-78.54X2)/69X32=67.5%（2） 排样如图所示3 材料利用率2=(A/B2S2)X100%=(1648.21-78.54X2)/67X34=65.5%排样方式采用直对排，属于有废料排样，模具沿工件全部外形进行冲裁，工件周边都留有搭边，这种排样能保证冲件的质量，冲裁模寿命也长，由排样图可知以上两种都属于直对排，根据材料利用率可知选择第一种排样方案更好些。四、主要工艺计算1、 冲件压力中心的计算。绘出工件形状，把冲裁周边分成基本线段，并选定坐标系，如图所示：由于冲件X方向对称，故压力中心X0=0mm。L1=24mm y1=12mmL2=14.5mm y2=0mmL3=4.25mm y3=0mmL4=28.36mm y4=38.08mmL5=4.25mm y5=0mmL6=14.5mmy6=0mmL7=24mm y7=12mmL8=14.5mm y8=24mmL9=38.61mm y9=23.50mmL10=14.5mm y10=24mmL11=31.42mm y11=12mmL12=31.42mm y12=12mm=24X12+14.5X0+4.25X0+31.42X12+31.42X12/24+14.5+4.25+31.42+31.4219.51mm计算时忽略边缘R2圆角。由以上计算可知，冲压件压力中心的坐标为（0,19.51）。2、凸凹模刃口尺寸计算（1）本制件形状简单，可按分别加工法计算刃口尺寸。外形尺寸由落料获得，内孔尺寸和中心距尺寸由冲孔同时获得。1 查模具设计指导标准公差数值表31可得各尺寸 公差为：止动件外形：650-0.46mm 300-0.33mm R300-0.33 mm 270-0.33 mm 240-0.33 mm R330-0.39mm R20-0.14mm止动件內形：100+0.22mm 孔离中心的距离: 160.195mm2 确定初始间隙，查查模具设计与制造表24得： Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm3 确定磨损系数 查模具设计与制造表26得：l 冲孔2X10 磨损系数X=0.5落料尺寸：L1=65 L2= 30 L3=24 L4= 27 L5=R30 L6=R33 L7=R2 L8=32 的磨损系数分别为： X1=0.5 X2=0.75 X3=0.75 X4=0.75 X5=0.75 X6=0.5 X7=1 （2） 冲孔凸模刃口尺寸计算。查查模具设计与制造表25得：-P=-0.006 +d=+0.008查模具设计指导表31得 =0.22mm凸模刃口尺寸：dp=(d+X)-p0=(10+0.22x0.5）0-0.006=10.110-0.006凹模刃口尺寸：dd=（dp+Zmin)+d0=（10.11+0.100）+0.0080=10.21+0.0080校核:P+d=0.006+0.008=0.014, Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040 满足P+dZmax-Zmin要求。（3）落料凹模的刃口尺寸计算。1 工件尺寸：L1=65mm =0.46mm X1=0.5 查查模具设计与制造表25得：-P=-0.008 +d=+0.012凹模刃口尺寸：L11=（L1-X1）0+d=（65-0.5 X0.46）+00.012=64.770+0.012凸模刃口尺寸：L12=（L1-Zmin）0-P=(64.77-0.100)0-0.008=64.670-0.008校核:P+d=0.008+0.012=0.020 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。2 工件尺寸：L2= 30mm =0.33mm X2=0.75查查模具设计与制造表25得：-P=-0.007 +d=+0.010凹模刃口尺寸：L21=（L2-X2）0+d=（30-0.75X0.33）+00.010=29.7525+00.010凸模刃口尺寸：L22=（L21-Zmin）0-P=(29.7525-0.100)0-0.007=29.65250-0.007校核:P+d=0.007+0.010=0.017 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。3 工件尺寸：L3=24mm =0.33mm X3=0.75查查模具设计与制造表25得：-P=-0.007 +d=+0.010凹模刃口尺寸：L31=（L3-X3）0+d=（24-0.75X0.33）+00.010=23.7525+00.010凸模刃口尺寸：L32=（L31-Zmin）0-P=(23.7525-0.100)0-0.007=23.65250-0.007校核:P+d=0.007+0.010=0.017 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。4 工件尺寸： L4= 27mm =0.33mm X4=0.75查查模具设计与制造表25得：-P=-0.007 +d=+0.010凹模刃口尺寸：L41=（L4-X4）0+d=（27-0.75X0.33）+00.010=26.7525+00.010凸模刃口尺寸：L42=（L41-Zmin）0-P=(26.7525-0.100)0-0.007=26.65250-0.007校核:P+d=0.007+0.010=0.017 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。5 工件尺寸： L5= R30mm =0.33mm X5=0.75查查模具设计与制造表25得：-P=-0.007 +d=+0.010凹模刃口尺寸：L51=（ L5-X5）0+d=（30-0.75X0.33）+00.010=29.7525+00.010凸模刃口尺寸：L52=（L51-Zmin/2）0-P=(29.7525-0.100)0-0.007=29.65250-0.007校核:P+d=0.007+0.010=0.017 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。6 工件尺寸： L6= R33mm =0.39mm X6=0.5查查模具设计与制造表25得：-P=-0.007 +d=+0.010凹模刃口尺寸：L61=（ L6-X6）0+d=（33-0.5X0.39）+00.010=32.805+00.010凸模刃口尺寸：L62=（L61+Zmin/2）0-P=(32.805+0.050)0-0.007=32.8550-0.007校核:P+d=0.007+0.010=0.017 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。7 工件尺寸： L7= R2mm =0.14mm X7=1查查模具设计与制造表25得：-P=-0.006 +d=+0.008凹模刃口尺寸：L71=（L7-X7）0+d=（2-1X0.14）+00.010=1.86+00.010凸模刃口尺寸：L72=（L71-Zmin/2）0-P=(1.86-0.050)0-0.006=1.810-0.006校核:P+d=0.006+0.008=0.014Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040满足P+dZmax-Zmin要求。中心距尺寸计算：L8=32mm =0.39mm Ld=L81/8X=(321/8X0.39)=(320.04875)mm3、工作零件结构尺寸1 落料凹模板尺寸：凹模厚度：ha=kb (15mm)式中：ha-凹模厚度，mm； K-修正系数； b-最大孔口尺寸,mm；查模具设计与制造表223得K=0.22ha=65X0.22=14.30 因为ha15mm，所以实取ha=16凹模壁厚: c(1.5-2)ha 且c 3040mm c=(1.5-2)X16=(2496）mm, 所以取：c=30mm2 凹模板边长: L=b+2c=65+60=125mm查标准JB/T-6743-94凹模板宽B=125mm故确定奥凹模板外形为：125X125X16mm,将凹模板做成薄型并加空心垫板。实取125X125X14mm.3 凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h式中：h1-凸凹模固定板厚度； h2-弹性卸料板厚度； h-增加长度（包含凸凹模进入凹模深度及弹性元件安装高度） 所以：L=16+10+24=50mm凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构，凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查模具设计与制造表2-24知，该壁厚为2.7即可。故该凸凹模侧壁强度足够。4 冲孔凸模尺寸：凸模长度：L凸=h1+h2+h3式中：h1-凸模固定板厚度，mm； h2-空心垫板厚度，mm； h3-凹模板厚度，mm；所以：L凸=14+12+14=40mm凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。 4其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点: 凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94，确定其它模具模板尺寸列于表2: 根据模具零件结构尺寸 ,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125125标准模架一副。5、冲压力及模具压力中心的计算1 已知制件材料为Q235，材料厚度为1mm，冲裁件的周边长为178.04mm，查模具设计指导表42得：b=432-461MP,取b=450MP。修正系数K=1.3。 F1.3F0=Ltb式中F0最小冲裁力，N； L冲裁件的周长，mm； t材料的厚度，mm； b-材料的抗拉强度，MP；1) 冲裁力的计算。F冲=F落料力+F冲孔力F落料力=Ltb=178.04X1X450=80118N=80.118KNF冲孔力=Ltb=X10X1X450=14130N=14.130KNF总冲孔力=2XF冲孔力=28.260KNF冲=F落料力+F冲孔力=80.118+28.260=108.378KN2) 卸料力的计算。查模具设计指导表27得：K卸=0.0250.06，取K卸=0.06K推=0.05所以 F卸=K卸F落料力=0.06X80.118=480.71N=4.81KN3) 推件力的计算。F推=nK推F冲孔力=14.130X0.05=706.5N4) 总冲压力的计算。F总=F冲+F卸+F推=108378+480.71+706.5=109565.21N=109.57K五、校核模具闭合高度及压力机有关数 根据总冲压力 F总=109.57KN,模具闭合高度168mm,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J23-25开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下： 公称压力：250KN 滑块行程： 80mm 行程次数： 100次分 最大闭合高度： 250mm 封闭高度调节量： 70mm 模柄孔尺寸：50mmX70mm工作台尺寸（前后左右）： 560mm 360mm1 冲压力的校核：P（1.11.3）F总250KN（120.527142.441）KN所以压力机压力足够。2 模具闭合高度校核：Hmin+10HHmax-5 mm模具闭合高度168mm,因为模具闭合高度小于压力机最小闭合高度180mm，所以安装时可加垫板满足需求。参考文献:1.模具设计师（冷冲模） 张重华 主编 中国劳动社会保障出版社 2. 模具设计与制造 杨占尧 主编 人民邮电出版社 3. 模具设计指导 史铁梁 主