课程设计垫块冲裁模设计.doc

冷冲压工艺与模具设计课程设计说明书设计课题： 垫块冲裁模设计 设 计 者 陈立 晏中武 王庆丽专 业 模具设计与制造班 级 11级模具一班设计时间 指导老师教 研 室 模具教研室鄂州大学机械系“冲压工艺与模具设计”课程设计任务书课题设计名称： 垫块 的 单工序冲裁 模具设计冲压零件图：材料：20 板厚：0.8mm 工件精度：IT13 生产批量：中批量目 录一、工艺分析4二、确定加工方案5三、排样图的设计及材料利用率计算6四、冲裁压力和压力中心计算7五、凸、凹模设计8六、凸、凹模刃口尺寸的确定9七、其它零件的设计10八、压力机的选择12九、结束语13一、 零件工艺性分析 该零件结构简单、尺寸较小、厚度适中、大批量，适合冲裁。圆角半径为50.18t,符合工艺性。20钢含碳量低，塑性好，容易成行，具有良好的可冲压性能。且公差等级为IT13。采用普通冲压方式可以达到零件图样要求。制件零件图上未标注表面粗糙度。可认为对其表面没有特殊要求，一般为Ra12-55m,适用于冲压。二、 确定冲压加工方案该零件结构简单，尺寸精度适中，对零件没有较高要求，只需要一道落料工序即可完成。采用单工序模。由于零件排样不同，所采用的冲压方案也不同方案一：如下图，每次的冲压只冲一块垫片，每块条料按一个方向冲完，然后180翻转再冲一遍。 方案二：如下图，一次冲压四块垫片。方案一成形零件简单，模具加工难度系数较低，成本低，生产效率也低方案二工人劳动强度低，但成本高生产效率高，凸、凹模加工难度太大。综上分析，选择方案一三、 排样图的设计与材料利用率计算根据材料的合理情况，条料拍样方法可分为以下三种：1.有废料排样：沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间，冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲裁模保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率不高。2.少废料排样：沿冲件部分外行切断或冲压，只在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间有搭边，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，冲件质量稍差，边缘毛刺影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。3.无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与侧边之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件，冲件的质量和模具寿命最差，但材料的利用率最高。另外，当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高生产率。 采用少、无排样可以简化冲裁模结构，减少冲裁力，提高材料利用率，但因条料本身的公差以及条料所产生的误差影响采用有废料排样。 排样图材料利用率的计算查表2-10确定最小搭边值，根据零件的形状和材料厚度，两工件间间距按照矩形取a1=1.2mm，边缘搭边值a=1.5mm冲裁件毛坯面积：A=（2510145253.140.51451）2=5952条料宽度：B=251.51.5=28进距：24+6=30一个进距的材料利用率为=A/BS100=71四、 冲裁压力和压力中心计算计算总冲压力查表得知20钢的抗剪强度280400 MPa，取340 MPa冲裁周边长度L=14+10+10+31.4=65.4冲裁力F = KLt=1.365.40.8340=23125.44N落料时的卸料力计算，查表2-14，Kx=0.05，则Fx=KxF=0.0523125.44=1156.272N推件力的计算查表得KT = 0.055，取凹模刃口直壁高度h=2.4mm，n=h/t=3FT = n KTF=0.055323125.44=3815.6976N故总的冲压力为Fz=F+Fx+FT=23125.44+1156.272+3815.69762.8105压力中心的确定因为工件图形左右对称，故压力中心就是圆角圆心构成的三角形重心。五、 凸、凹模设计查表2-28，得K=0.35凹模厚度 H=Kb=0.3524=8.4凹模壁厚 C=1.5H=1.58.4=12.6凹模长 L=12.62+24=49.2凹模宽 B=12.62+17.14=42.34取凸模固定板厚度h等于凹模厚度的0.7倍h=0.78.4=5.88凸模长度 L凸=h1+h2+h3+h4=5.88+5+1+15=26.88 凹模结构与尺寸凸模结构六、凸、凹模刃口尺寸的确定由于是落料，故应以凹模为基准配做凸模凹模磨损后，刃口尺寸部分增大，部分减小.模具初始间隙由表24可得Zmax=0.104,Zmin=0.072。冲裁件公差等级为IT13级，查表磨损系数x=0.75.查公差表得：变大类尺寸50-0.18 =(Amax x不变类尺寸C100.22/2 140.27/2 =（Cmin0.5）/8 落料凹模A5=(50.750.18)00.18/4=4.86500.045C10=(9.890.50.22) 0.22/8=9.780.0275C14=(13.850.50.27) 0.27/8=13.730.03375七、 其它零件的设计1. 定位零件设计采用导料板得导料装置，送料方向采用固定挡料销定位，导料板间距为28mm。2.卸料零件设计本设计采用刚性卸料装置，卸料板各型孔与凸模保持0.5 mm间隙，这样有利于保护凸模、凹模刃口不被啃伤，据此原则确定具体尺寸。3.模架及模柄选择模架类型采用后侧导柱导向模架。模架精度等级为II级。由指导书查得凹模周界尺寸为 6350 mm。模架的闭合高度在100125之间.4.固定板及垫板查表可得典型组合，由此典型组合标准，可方便地确定其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数零件外形结构尺寸如表序号名称长宽高（mm）材料数量1垫 板635064512凸模固定板6350154513卸料板635054514导料板631614525.连接、紧固件的设计与选用上模板固定螺钉：选用内六角圆柱头螺钉，螺钉GB/T70.12000M12 X 40导料板固定螺钉：选用内六角圆柱头螺钉，螺钉GB/T70.12000M12 X 25凹模板固定螺钉：选用内六角圆柱头螺钉，螺钉GB/T70.12000M12 X 75上模定位销：采用圆柱销：GB/T119200 A12 X 55下模定位销：采用圆柱销：GB/T119200 A10 X 60模柄止转销：采用圆柱销：GB/T119200 M10 X 25导料板定位销：采用圆柱销：GB/T119200 A8 X 251导套2上模板3螺钉4模柄5限位钉6垫板7凸模8凸模固定板9卸料板10导料板11凹模12下模板模具总装图八、压力机的选择压力机的标称压力F压必须大于或等于总冲压力Fz的（1.11.3）倍选用J233.15 型压力机，采用固定台式，工作尺寸为60250mm，其最大闭合高度为125mm。模具闭合高度为：H模= 上模板厚度 + 下模板厚度 + 凸模固定板厚度 + 凹模板厚度 + 导料板厚度 + 垫板厚度 + 卸料板厚度 + 安全距离 = 20251520106510=121 mm。满足闭合高度要求。 因此所选压力机满足要求。九、 结束语在一周不到的时间里，我们进行了冲压工艺及模具设计这门课程的课程设计。回顾起此次冲压模具的课程设计，我感慨颇多。的确，从选题到完成设计，从理论到实践，在短暂的时间里，可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，不仅巩固的以前所学的知识，而且学到了很多在书本上没有遇到过的知识。这次课程设计刚开始时，由于理论知识的不足，在加上平时没有什么设计经验，有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学的热情帮助下，我找到了信心。现在想想其实课程设计的每一天都是很累的，其实正向老师说的一样，模具设计并不简单，你想简单的复制或自己胡乱蒙上几个数据骗骗老师都是行不通的，因为你的每一个数据都是有出处的，绝对不是空想能想出来的。每当有一个问题得到解决的时候，就觉得很高兴，可是问题还是会不断的涌现出来，在整个设计的过程中，可以说是困难重重。虽然现在，种种困难我都已经克服，但是还是难免有些疏忽和遗漏的地方，完美总是可望而不可求的。不再同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这样的心理，我一步步走了过来，最终完成了我的任务。这次的课程让我对冲压工艺及模具的设计有了更加深入的了解，尤其是在查阅资料的经验方面，受益尤多。因为我们以后到了工作中的时候，就没有老师在指导你应该干什么了，必须靠自己的力量，主动的解决在工作中遇到的问题。这就对我们自己搜集资料，通过各种渠道获取自己想要信息的能力提出了很高的要求。而课程设计刚好锻炼了我们的这种能力。因为在整个课程设计中，查阅到自己所需的资料可以说是一个很重要的组成部分。他对我们搜集资料的能力