冲压模具课程设计说明书.doc

冲压模具CAD/CAM实训说明书目录1、冲压件工艺性分析22、冲压工艺方案的确定23、必要的工艺计算3（1）排样的设计3（2）计算凸、凹模刃口尺寸4（3）冲压力的确定7（4）压力中心的确定74、模具总体设计75、模具主要零件结构的设计7（1）落料凸、凹模的结构设计8（2）卸料装置的设计106、模架的设计117、冲压设备的选择148、绘制模具总装图14参考文献 16冲孔落料模具设计工件名称：生产批量：大批量材料：10钢厚度：1.5mm工件简图：如图所示一、冲压件的工艺分析 该零件形状简单，是由圆弧和直线组成，是以拉深件（半成品）为毛坯，经过冲孔落料得到。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11-IT14，零件图上尺寸均未标注尺寸偏差属未注公差可按IT14级确定工件的公差。差公差表各尺寸为：。结论：可以进行冲裁加工。二、工艺方案的确定 该零件所需的冲压工序为冲孔和落料，可拟定出一下三种工艺方案：方案一：用简单模分两次加工，即冲孔落料。方案二：冲孔、落料复合模具。方案三：冲孔、落料级进模具。采用方案一，生产率底，工件的累计误差大，操作方便，由于该零件为大批量生产，方案二和方案三更具优越性。复合模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。级进模随生产率高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度需要在模具上设置导正销导正，故模具制造，安装较复合模具复杂。通过对上述三种方案的分析比较， 该零件的冲压件生产采用方案二的复合模为佳。三、必要的工艺计算1、由该零件为半成品的冲压件故不用设计排样2、计算凸，凹模刃口尺寸，查冲压工艺与模具设计表 2.4得间隙值1）孔凸、凹模尺寸计算凸、凹模刃口尺寸的计算。由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸凹模刃口尺寸计算如下：查表2.5得凸，凹模制造公差：校核： 满足的条件。查冲压工艺与模具设计表2.6得：IT14级时磨损系数X=0.5按式（2.5）2）外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算。对外轮廓的落料，由于形状简单，故采用凸模、凹模分开加工的方法制作。查冲压工艺与模具设计表2.5得凸凹模制造公查校核：而满足：查冲压工艺与模具设计表2.6得：IT14级时摩擦系数X=0.5按式2.43）冲压力的计算落料力：冲孔力：冲孔时的推件力取直筒形刃口的凹模刃口形式由冲压工艺与模具设计表2.21查得：查冲压工艺与模具设计表2.7得 落料时的卸料力查冲压工艺与模具设计表2.7取 故总压力为：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4）压力中心的计算如下图所示：由前计算凸模刃口轮廓的冲裁力、，每一个凸模刃口轮廓的周长、，、。由图、。根据力学定理，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之代数和，则可得压力中心坐标计算公式： 将、分别代入上式，这时压力中心坐标变为 4.模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，可采用倒装复合模具，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞中，应在凹模孔设置推件块，卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出；而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽，使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凸模于卸料板一起配合工作来实现，所以卸料板应具有压料作用，应选用弹性卸料板来卸下搭边废料。因为是大批量生产，采用手动送料，从前往后送料。由于改制件采用的是倒装复合模，而且为半成品毛坯，所以不用设计挡料销和导料销，用半成品的拉伸部分定位即可。为了让确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导向尺寸较小且为单个毛坯，冲裁模具精度要求不是太高，所以宜采用中间导柱模架。5.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：1）落料凸模、凹模的设计结构。在落料凹模内部，由于要设计推件块，所以凹模采用直壁式凹模刃口为直壁刃口并查冲压工艺与模具设计表2.21取得刃口高度。 该凹模的结构简单，宜采用整体式。 查冲压工艺与模具设计表2-22，得k=0.28 即凹模高度H=kb= 凹模壁厚C=1.5H= 凹模的外形尺寸的确定： 凹模外形长度L= 凹模外形宽度B=凹模整体尺寸标准化中国模具设计大典得： 其结构如下图（二维、三维）所示：2）冲孔凸模设计。为了增加冲孔凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应制成逐渐增大的多级形式，且它的外形尺寸为圆形，所以由中国模具设计大典选用B形圆凸模，且材料为。冲孔凸模固定板厚度取，冲孔凸模长度根据结构上的需要来确定：（取）由于此凸模直径较小，且长度较长，所以需对其进行强度校核。冲孔凸模强度校核：校核公式： 式中：冲孔冲裁力 凸模最小断积 凸模材料需用压力，。由凸模材料查手册得取 凸模刚度校核（细长杆失稳校核）： 所以凸模强度、刚度符合要求。3）凸凹模的结构设计本模具为冲裁复合模，除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要，凸凹模结构如图下图（二维、三维）所示： 确定凹模在模架的安装位置时，要根据压力中心与模柄中心重合。校核凸凹模的强度：查冲压工艺与模具设计表2.23得凸凹模的最小壁厚为3.8mm，而实际最小壁厚为4mm。故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保证双面间隙为凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸4mm的公差应比零件标准的精度高3-4级。即为4）卸料橡胶的设计此冲模中的弹性元件采用的是橡胶。主要是黑色和聚氨酯橡胶。橡胶的压缩是一般不能超过橡胶自由高度的30%，否则橡胶会过早地失去弹性。根据模具结构初步确定4块橡胶，每块橡胶的预压力为:根据预压力和模具结构尺寸，初选序号为： 橡胶的自由高度式中： 橡胶的自由高度 工作压缩量（工作行程）取42 橡胶的直径式中：橡胶压力 橡胶压缩面积 与橡胶压缩界面有关的单位压力，查中国模具设计大典得橡胶的直径 取456.模架的设计查中国模具设计大典：上模座：下模座：导柱： 导套： 卸料板：凸模固定板：模具闭合高度：7.冲压设备的选择 选择型号为JB23-25的开式双柱可倾压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下:公称压力：滑块行程: 最大闭合高度：最大装模高度：连杆调节长度：工作台尺寸（前后左右）：垫板尺寸（厚度孔径）：模柄尺寸：最大倾斜角度：8模具总装图 模具装配图（二维、三维）如下所示： 1、9销钉 2凸凹模固定板 3、11、17螺钉 4凸凹模 5打件块 6凸模固定板 7导套 8导柱 10模柄 12上模座 13打料杆 14凸模 15凹模 16橡胶 18下模座 参考文献1 王孝培. 冲压手册M. 北京：机械工业出版社，19902 原红玲. 冲压工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社，2008.83 夏巨谌、李志刚. 中国模具设计大典M. 中国机械工程学会中国模具设计大典编委会,2003.54 王秀凤、张永春. 冷冲压模