最新级进模具课程设计说明书 免费下载.doc

河南机电高等专科学校冲压课程设计说明书材料工程系模具设计与制造专业冲压模具CAD/CAM实训说明书 姓 名： 班 级：模具设计与制 学 号： 指导教师： 日 期： 河南机电高等专科学校 前 言 在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型，模具车成型由于具有优质高产省料和低成本等特点现已在国民经济各个部门得到了广泛的应用。模具产业是高新技术产业的一个组成部分，目前我国模具企业就达到3万多家，电子产品、航天航空领域都离不开精密模具。许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。模具课程设计是一个很专业的训练环节，学生通过对金属制件的冲孔和落料，成型工艺和模具的综合分析设计，训练，要求达到如下目的：1通过课程设计，帮助学生具体运用和巩固模具设计课程及相关课程的理论知识，了解冷冲模的一般设计的方法和程序。2训练学生查询相关资料，如：冲压模具简明设计手册，冲压模具设计和加工计算速查手册，使学生能熟练地运用有关资料，熟悉有关国家标准，规范，使用经验数据，进行估算等方面的全面的训练。3掌握模具的基本设计方法和程序，综合运用相关专业的理论知识，并按照有关的设计技术规范，进行冲压模具设计的基本技能训练，为今后在实际的工程设计中打好必要的基础。第 1 页 共 18 页 冲压模具CAD/CAM实训任务书题 目： 垫圈级进模具课程设计 内 容：（1）模具装配图1套（二维和三维图）。要求 结构合理，尺寸正确。 （2）模具零件图3张（二维和三维图）。工作零件（凹模或凸凹模）两张（不画简单凸模）、上模座或下模座任选一张。要求 结构、尺寸正确、标注正确（包括尺寸公差和形位公差）、技术要求合理。 （3）模具零件加工工艺规程卡两份（工作零部件）要求正确合理，经济性好。 （4）设计说明书一份，不少于15页（A4）。 （5）模具零件的虚拟加工和实际制造。（设计优秀者）原始资料：1、冲压手册。王孝培主编。 2、冲压课本。 3、零件手册、公差手册等。 2012 年 10 月第 17 页 共 18 页垫圈级进模具课程设计说明书目录一、零件工艺性分析 5二、冲压工艺方案的确定 6三、主要设计计算 6 1、排样方式的确定及其计算 6 2、冲压力的计算 7 3、压力中心的确定 8 4、工作零件刃口尺寸计算 8 5、卸料橡胶的设计 9四、模具总体设计 10 1、模具类型的选择 10 2、定位方式的选择 10 3、卸料出件方式的选择 10 4、导向方式的选择 10五、主要零部件设计 11 1、工作件的结构设计 11 2、模架及其他零部件确定12 3、固定结构的设计 12 4、导料板的设计 13 5、卸料部件的设计 13六、模具总装图 13七、冲压设备的选择 14八、参考文献： 15 课程设计说明书图1-1所示为垫圈零件冲裁图，材料08F钢，厚度t=2mm,大批量生产，试确定冲裁工艺性，设计冲裁模。图1-1一、 零件的工艺性分析1. 结构工艺性分析 1 零件形状简单、对称。外形处有尖锐清角，为了提高模具寿命，将的尖锐清角改为R1的工艺圆角。冲件上无悬臂和狭槽。最小孔边距为（7.8-3.7）/2=2.05mmt=2mm。分析公差和表面粗糙度 1 差 该件上未标注特殊公差，全部按IT14级选用，确定其尺寸的公差。经查公差表，个尺寸公差为：33.74 ,7.8 ,3.7,24.4 。表面粗糙度 零件图上无特殊要求。 被冲材料为08F，是优质碳素结构钢，冲裁性能很好。结论：可以冲裁加工二、 冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高且生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需要一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但模具结构复杂，模具制造难度大，并且冲压后工件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工作精度也能满足要求。 通过对上述三种方案的比较分析，该零件的冲压方案采用方案三为佳。三、主要设计计算 1、排样方式的确定及计算 通过查表比较分析，且由经验得搭边值a=1.2mm，a1=1.5mm,步距s=9mm，条料宽度B=38.74mm。排样图如图1-2所示，材料利用率最高。 一个步距的材料利用率=（S/S）x100% S=38.747.8-3.143.73.7/2= 348.66(m) S=BS=938.74=280.7(m) 所以=280.7/348.66100%=80.5% 条料宽度计算公式：B=(D+2a1) 查表得=0.15，则 B=（33.74+22.5）=38.74图1-22、冲压力的计算。该模具采用弹性卸料、下出件。故总冲压力为 F=P+F+F F=F+P 由F=KLt F-冲裁力 L-冲减周边长度 t-材料厚度 -抗剪强度 K-考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取K=1.3 ，t=2mm，查表得b=300MPa 所以冲裁力F=1.3832300/1000=66.74KN F=1.323.143.72300=18 计算推件力F由卸料力F=KF P=nKF 查表得 K取0.04，K取0.05 n-同时卡在凹模孔口的冲件数n=3，F=0.04150384=3.38KN F=30.05(66.74+18)=12.7KN所以有 F =F+ F+ F=101KN3、压力中心的确定 如上图分析工件，工件图对称，故落料时P的压力中心在工件中心O，冲孔时孔的压力中心在两孔中间O。设冲模压力中心离O点的距离为X，根据力矩平衡原理得 PX=（32-X）P 由此算得X=1.9mm 4、工作零件刃口尺寸计算查表确定初始间隙 Zmax=0.246mm Zmin=0.360mm Z= Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm 落料部分 =-0.02mm =+0.03mm +=0.05Zmax- Zmin=0.114 采用分别制造法 冲孔部分 =-0.02mm =+0.02 +=0.04Zmax- Zmin=0.114 采用分别制造法 R4为冲孔磨后变小，由IT14查得=0.30mm，x=0.75 d =（dmin+x）0- 凸=（3.7+0.5x0.30）0- 凸=3.9250- 0.02mm d =( d+ Zmin ) =4.171 落料磨后变大，由IT14查得=0.62mm，x=0.5 A =（Amax- x）0+凹=（33.74-0.5x0.62）0+0.03=33.430+0.03mm A =（A- Zmin）0- 凸=（33.43-0.246）0-0.02=2.4750- 0.02mm 落料磨后变大，由IT14查得=0.36mm，x=0.75 A=（Amax- x）0+凹=7.530+0.03mm A=（A- Zmin）0- 凸=7.2840- 0.02mm5、卸料橡胶的设计项目公式结果备注卸料板工作行程hxhx=h1+h2+t4mmh1为凸模凹进卸料板的高度1mm，h2为凸模冲裁后进入凹模的深度1mm橡胶工作行程hh=hx+hm9mmHm为凸模修磨量，取5mm橡胶自由高度hh=4h36mm取h为h0的25%橡胶的预压缩量hh=15%h5.4mm取h=(10%15%)h0每个橡承受的载荷F1F1=Fx/4845选用四个圆形橡胶橡胶的外径DD=d2+1.27（F1/P）51D为圆筒形橡胶的内径，取d=8.5mm,p=0.5MPa校核橡胶自由高度h00.5h0/D1.5满足要求橡胶的安装高度H安H安= h- h34mm四、 模具总体设计1、 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。2、 定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，有侧压装置。控制条料的送进步距采用侧刃定距。3、 卸料、出件方式的选择 因为工料厚度为2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4、 导向方式的选择 为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该级进模采用对角导柱的导向方式。导向方式如图1-4.图1-4五、 主要零部件的设计1、工作零件的结构设计冲孔凸模 结合工件外形并考虑加工，将冲孔凸模设计成直通式，铆接固定在凸模固定板上。 由弹性卸料，得凸模长度L=h1+h2+t+hh1-凸模固定板厚度 h2-卸料板厚度 t-导料板厚度 h-附加长度所以L凸1=16+12+2+15=45mm查模具设计大典标准凸模，选择凸模落料凹模 凹模采用正式凹模，安排凹模在模具上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。整体式凹模板，由经验公式得：凹模厚度： H=kb (15) 凹模壁厚：C=（1.52）H（C3040）式中b是冲裁件最大外形尺寸，k考虑壁厚影响也系数，b=33.74，查表得：k=0.47，所以H=15.2 C=22.8 凹模宽度L=L+2c=33.74+2*22.8=79.3mm 凹模长度B=b+2c=14.75+2*22.8=60.35mm 参考凹模标准，查凹模设计大典，再结合横向送料、弹压卸料方式取凹模轮廓尺寸为80*63*162、模架及其他零部件的确定 以凹模周界尺寸为依据，再结合压力机最大闭合高度，选择模架规格。 所以有导柱A18h5*120、A20h5*120 导套A18H6*65*23、A20H6*70*28. 取上模座厚度H=25mm，上模垫板厚度H=6mm，固定板厚度H=18mm，下模座厚度H=30mm，所以有，该模具的闭合高度为H=25+6+48+16+30+6=131mm 可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度（175mm），可以使用。 所以有上模座尺寸：80*63*25下模座尺寸：80*63*30 垫板：80*63*6凹模板：80*63*16 凸模固定板：80*63*18 3、固定结构的设计 采用4*M6*46的螺钉，2*直径6的销钉长464、导料板的设计 导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，导料板与条料质检的间隙取1mm，这样就可以确定导料板的宽度，导料板的厚度根据结构确定 即尺寸为63*20*6。导料板采用45钢制作，热处理硬度为40HRC45HRC，用螺钉和销钉固定在凹模板上面。5、卸料部件的设计 1*卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模板的周界尺寸相同，厚度为12mm 即尺寸为：80*63*12 卸料板采用45钢制作，淬火硬度为40HRC45HRC。2*卸料螺钉的选用 卸料板上设置4个卸料螺钉，工称直径为10，螺纹部分为M8.卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。六、 模具总装图 通过以上设计，可得到如图1-5所示的模具总装图。模具上部分主要由上模板、垫板、凸模（4个）、凸模固定板及卸料板组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板组成。冲孔废料和工件均由漏料孔漏出。 图1-5七、设备的选定 通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-16能满足要求。其主要技术参数如下： 工称压力为160KN，滑块行程为55mm，最大闭合高度为220mm， 最大装模高度为175mm，工作台尺寸为300mm*