冲压模具设计课程设计说明.doc

冲压模具设计冲 压 模 具 课 程 设 计说明书 学 院： 机械工程学院专 业： 材控082班学生姓名： 万振南 学 号： 20084610240 指导教师： 樊 湘 芳 2011 年 12 月 15 日序言近年来，随着科学技术的发展，板料冲压是金属塑性加工的基本方法，冷冲模则是推行冲压工艺必不可缺的装备。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。 目前，我国的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加；塑料模热流道技术日渐成熟，气体辅助注射技术开始采用；压铸工艺得到发展。此外，CAD/CAM/CAE技术得到广泛应用，高速加工、复合加工等先进的加工技术也得到进一步推广；快速原型进展很快；模具的标准化程度也有一定提高。 进行冲裁模具课程设计是工科类大学生必须进行的工程实践，有利于学生吧所学知识运用到实践中去，培养大学生的画图能力及动手能力，理论与实际相结合，综合素质全面发展目录1. 设计任务书及产品图 32.零件工艺性分析 43.冲压工艺方案的确定 44.模具结构形式合理性分析 55.工艺尺寸计算 56.模具总体结构设计 127.主要零部件设计 128.模具总装图 169.冲压设备的选取与校核 1610.模具零件加工工艺 1711.模具装配 1912.小结 2013.参考文献 21（1） 设计任务书及产品图1. 材料:10钢2. 材料厚度:2.2mm3. 生产批量:大批量4. 未注公差:按IT14级确定.(2)工艺分析此工件只需落料一个工序。材料为10钢、t=2.2mm的优质钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构简单，此工件满足冲裁的加工要求，工件的落料按IT11级，尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。（3）冲裁工艺方案的确定该零件结构简单，没有孔，只需落料一个人工序即可完成加工，所以冲裁工艺方案选用单工序落料模进行加工。（5）工艺尺寸的计算 排样设计a. 排样方法的确定 根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直接对排法，初画排样图如图所示。 b确定搭边值 查表3-9，取最小搭边值：工件间a1=2.2， 侧面a=2.5考虑到工件刚度，取a1=3，a=3。 c确定条料步距 步距：48，宽度：173。 d条料利用率=s工/s总 =6914/ 48x173x100% =83%e. 排样图 冲裁力的计算a冲裁力F查冲压成型工艺与模具设计附录2取材料10钢抗剪强度b=300MPa落料：F1=Ltb =321.4x2.2x300 =212.12KNb卸料力: 冲压成型工艺与模具设计表3-14,取Kx=0.04 Fx=KxF=0.04X212.12=8.48 KNC. 推件力：冲压成型工艺与模具设计表3-14，取KT=0.055，则FT=n KT F=2X0.055X212.12=233.3KN 压力机公称压力的确定 本模具采用弹性卸料装置和下出料方式，所以 Fz=F + Fx+ FT =454KN根据以上计算结果，冲压设备拟选JB23-63 .冲裁压力中心的确定按比例画出零件形状，选定坐标系xOy，如图所示，将零件周边分成l1=45mm,y1=0;L2=88mm,y2=22mm;L3=25mm,y3=44mm;L4=132mm,y4=77mm;L5=31.4mm,y5=110+10sin/2/2=116.29mm;Yc=l1y1+l2y2+l3y3+l4y4+l5y5l1+l2+l3+l4+l5）=52.4mmXc=0。.刃口尺寸的计算 a加工方法的确定。选用配作法，落料时，选凹模为设计基准，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；只是在配作时保证最小双面间隙值Zmin=0.360mm。b采用配做法，零件为落料件，以凹模为基准，刃口部分尺寸都增大，因此都属于A类尺寸。C按入体原则确定冲裁件外形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算见下：工件尺寸公差为： ，当时，x=0.5;当454,所以压力得以校核;2).行程次数 行程次数为40/min.生产批量为大批量,满足要求。3)工作台面的尺寸 根据下模座LXB=250x160,且每边留出60100,即L1XB1=390x340,而压力机的工作台面L2XB2=570x860,故符合要求,得以校核;4) 滑块模柄孔尺寸 滑块上模柄孔的直径为50,模柄孔深度为70,而所选的模柄夹持部分直径为50,长度为60故符合要求,得以校核;5).闭合高度 由压力机型号知Hmax=330 M=65 H1=65Hmin=HmaxM=330-65=265(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)由式(1-24):( HmaxH1)-5H( HminH1)+10,得(33065)-5262(26565)+10即 260238210 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.(10)模具零件加工工艺 模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割技术，这些零件的加工就变得相对简单。下表所列为26圆孔凸模、10圆孔凸模以及凸凹模加工工艺过程。26圆孔凸模加工工艺工序号工序名称工序内容1备料备30x75圆柱料2热处理退火3粗车粗车圆柱面，留余量0.5mm4热处理调质，淬火硬度达5862HRC5精磨按图纸要求加工并达到要求10圆孔凸模加工工艺工序号工序名称工序内容1备料备15x75圆柱料2热处理退火3粗车粗车圆柱面，留余量0.5mm4热处理调质，淬火硬度达5862HRC5精磨按图纸要求加工并达到要求凸凹模加工工艺工序号工序名称工序内容1备料135x165x522热处理退火3铣铣各平面4热处理调质5磨磨平面6划线画出各孔位线7线切割加工孔8热处理淬火9精磨精磨上下面满足图纸要求(11)模具的装配根据复合模的特点，先装上模，再装下模较为合理，并调整间隙，试冲，返修。具体过程如下。 上模装配a. 仔细检查每个将要装配零件是否符合图纸要求，并作好划线、定位等准备工作。b. 先将凹模与凸模固定板装配，再与凹模板装配，并调整间隙。c. 把已装配好的凸模及凹模与上模座连接，并再次检查间隙是否合理后，打入销钉及凝入螺丝。 下模装配a. 仔细检查将要装配的各零件是否符合图纸要求，并作好划线、定位等准备工作。b. 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、弹顶橡胶块及卸料板，检查间隙合理后拧入卸料螺钉，再拧入紧固螺钉，并再次检查调整。c. 将经过调整的上下模按导柱、导套配合进行组装，检查间隙及其他装配合理后进行试冲。并根据试冲结果作出相应调整，直到生产出合格制件。（12）小结通过对该零件冲孔-落料复合模的设计，更深一层地了解冲裁模的设计流程，包括冲裁件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的选择、总装图及零件图的绘制。在设计过程中，有些数据、尺寸是一点也马虎不得，只要一个数据有误，就得全部改动，使设计难度大大增加。参考文献冲压模具课程设计指导与范例 林承全 化学工业出版社 2008.1冲压工艺与模具设