止动件冲压模设计说明书

课程设计 1 目录 目录 -1 1.1 冲裁件 -2 1.2，模具 CAD-2 1.2.1 冲裁件工艺性分析 -2 1.2.2 工艺方案及模具结构类型 -2 1.2.3 排样分析 -3 1.2.4 冲阿里与压力中心计算 -3 1.2.5 弹性元件选择 -5 1.2.6 工作零件刃口尺寸计算 -5 1.2.7 工作零件结构尺寸 -6 1.2.8 其他模具零件结构尺寸 -7 1.2.9 冲床选用 -7 1.2.10 模具总装图集零件图 -8 2.小结 -13 参考文献 -14 课程设计 2 1.1 冲裁件 图 1所示冲裁件，材料为 A3,厚度为 2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 1.2 模具 CAD 1.2.1 冲裁件工艺性分析 （ 1） 材料：该冲裁件的材料 A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 （ 2） 零件结构：该冲裁结构简单，并在转角有四处 R2圆角，比较适合冲裁。 （ 3） 尺寸精度：零件图上所有未标注 的尺寸，属自由尺寸，可按 IT14 级确定工件的公差。孔边距 12mm 的公差为 -0.11，属 11 级精度。查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形： 650 -0.74mm 240 -0.52mm 300 -0.52mm R320 -0.62mm R20 -0.25mm 零件内形 10+0.36 0 mm 孔心距： 37+0.31mm 结论：适合冲裁 1.2.2 工艺方案及模具结构类型 零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种方案： （ 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（ 1）模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生课程设计 3 产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸 120 -0.11mm 有公差要求，为了更好地保证尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合 及弹性卸料和定位钉定位方式。 1.2.3 排样设计 查 冲压模具设计与制造表 2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边： a=2.2mm 工件边缘塔边： a1=2.5mm 步距为： 32.2mm 条料宽度 B=(D+2a1)- =(65+2 2.5)- =70 确定后排样图如图 2所示。 一个步距内的材料利用率为： =A BS 100% =1632 (70 34.2) 100% 图 2排 样图 =68.2% 查板材标准，宜选 900mm 1000mm 的钢板，每张钢板可剪裁为 14 张条料（ 70mm 900mm），每张板料可冲 364个工件，则 总 为： 总 =nA1 LB 100% =364 1632 900 1000 100% =66.0% 即每张板才的材料利用率为 65.1%。 1.2.4 冲压力与压力中心计算 （ 1）冲压力 落料力 F落 =1.3Lt =1.3 181.9 2 350 =165.53(KN) 其中按非退火 A3 钢板计算。 冲孔力 F冲 =1.3Lt =1.3 2 10 2 350 课程设计 4 =57.17（ KN） 其中： d为冲孔直径， 2 d为两孔圆周长之和。 卸料力 F卸 = K卸 F落 =0.05 165.53 =8.28 (KN) 推件力 F推 =nK推 F落 =6 0.055 165.53 =54.62(KN) 其中 n=6是因为有两个孔。 总冲压力： F总 = F落 +F冲 +F卸 +F推 =165.53+57.17+8.28+54.62 =285.60（ KN） (2)压力中心 如图 3所示： 由于工件 x方向对称，故压力中心 x0=32.5mm n LnYn y0= i=1 n Ln i=1 =24 12+60 0+24 12+11.3 24+46.3 29.3+11.3 24+31.4 12+31.4 12 24+60+24+11.3+46.3+11.3+31.4+31.4 =3228.59 239.7 =13.5mm 其中： L1=24mm y1=12mm L2=60mm y2=0mm L3=24mm y3=12mm L4=11.3mm y4=24mm L5=46.3mm y5=29.3mm L6=11.3mm y6=24mm L7=31.4mm y7=12mm L8=31.4mm y8=12mm 计算时，忽略边缘 4-R2圆角。 由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（ 32.5， 13.5）。 课程设计 5 1.2.5 弹性元件选择 由于卸料力为 8.28 KN 采用四根弹簧作为弹性元件 则每根弹簧承受的力为 2.07 KN 采用美国联合国标准可选用 重负荷 Heavy Load 弹簧 代号为 AH2 铜色 Brow 材料为 SUP-10 主要尺寸为 25.5mm（外径） 13mm（内径） 25.4mm（高度） 刚度为 364.3N/mm 工作极限高度为 17.8mm 工作极限负荷为 2769N 极限寿命为 15万次 1.2.6 工作零件刃口尺寸计算 落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算 ,冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算见表 1。 表 1 刃口尺寸计算 基本尺寸及分类 冲裁间隙 磨损系数 计 算公式 制造公差 计算结果 落 料 凹 模 Dmax0 - =650 -0.74 Zmin=0.246 Zmax=0.36 Z min - Z max=0.36-0.246=0.11mm 制件精度为： IT14级，故x=0.5 Dd=(Dmax-x )+ /4 0 /4 Dd=64.63+0.185 0 相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，包证双面间隙在 0.246 0.36 之间 Dmax0 - =240 -0.52 Dd=23.74+0.13 0 同上 Dmax0 - =320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0 同上 Dmax0 - =R320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0 相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，包证双面间隙在 0.123 0.18 之间 R20 -0.25 Dd=1.88+0.063 0 同上 课程设计 6 冲 孔 凸 模 dmin+ 0 =10+0.36 0 同上 dp=(dmin+x )0 - /4 /4 dp=10.180 -0.09相应凹模尺寸按凸模尺寸配作，包证双面 间隙在 0.246 0.36 之间 孔 边 锯 L0 - =120 -0.11 同上 制件精度为： IT11级，故x=0.75 Bj=(Bmin+x )0 - /4 /4 Lp=11.970 -0.028 孔 心 距 L+ / 2=37+ 0.31 同上 x=0.5 Ld=(Lmin+0.5 ) /8=1/8 0.62=0.078 Ld=37+ 0.078 1.2.7 工作零件结构尺寸 落料凹模板尺寸： 凹模板厚度： H=kb( 15mm) H=0.28 65=18.2mm 凹模板壁厚： c (1.5 2)H =(1.5 2) 18.2 =（ 27.3 36.4） mm 实取 c=30mm 凹模板边长： L=b+2c =65+2 30 =125mm 查标准 JB/T-6743.1-94:凹模板宽 B=125mm 故确定凹模板外形为： 125 125 18（ mm） ,将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为： 125 125 14（ mm） . 凸凹模尺寸： 凸凹模长度为： L=h1+h2+h =16+10+24 =50(mm) 其中： h1-凸凹模固定板厚度 h2-弹性卸料板厚度 h-增加长度（包括凸模进入凹模深 度，弹性元件安装高度等） 凸凹模外刃口间薄壁效核：根据冲数件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 7mm，根据 强度要求查冲压模具设计与制造表 2.9.6 知，该壁厚为 4.9mm 即可，故该课程设计 7 凸凹模强度足够。 冲孔凸模尺寸： L凸 =h1+h2+h3 =14+12+14 =40mm 其中： h1-凸模固定板厚 h2 空心垫斑厚 h3-凹模板厚 凸模板强度效核：该凸模不属于细长杆，强度足够。 1.2.8 其他模具零件结构尺寸 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,确定其他模具模板尺寸列于表 2： 表 2 序号 名称 长宽厚（ mm） 材料 数量 1 上垫板 125 125 6 T8A 1 2 凸模固定板 125 125 14 45钢 1 3 空心垫板 125 125 12 45钢 1 4 卸料板 125 125 10 45钢 1 5 凸凹模固定板 125 125 16 45钢 1 6 下垫板 125 125 6 T8A 1 根据模具零件结构尺寸，查表 GB/T2855.5-90 选取后侧导柱 125 125 标准模架一副。 1.2.9 冲床选用 根据总冲压力 F 总 =358.52KN，模具闭合高 度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用 J23-63 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： 公称压里： 630KN 滑块行程： 130mm 行程次数： 50次 /分 最大闭合高度： 360mm 连杆长度： 80mm 工作台尺寸（前后左右）： 480mm 710mm 课程设计 8 1.2.11 模具总装图及零件图 课程设计 9 课程设计 10 课程设计 11 其余标记 更改单号描图设计校对材 料 数 量 比 例 第 页冲 孔 凸 模图 6 冲 孔 凸 模苏州市职业大学课程设计 12 技 术 要 求表面光滑无毛刺。2. 。其余苏州市职业大学凸 模 板第 页比 例数 量材 料校对设计描图更改单号标记沿周边图 7 落 料 凹 模 板周春锋周春锋课程设计 13 2. 小节 这次 课程 设计不是简简单单的完成了一个课题，而是使我初步的掌握了科学设计的步骤与方法，巩固了我的专业知识，练习了我的实际操作能力，锻炼了我分析解决问题的能力，为今后的设计工作打下了坚实的基础 。通过 这次 课程设计我的收获很多，最主要的是实践方面的收获，因为通过 课程 设计，让我了解了冲压模具的主要结构组成。但学会这些还是不够的，在以后的工作学习中我将更加努力，从而弥补自己的不足 。 课程设计 14 参考文献 ： 书籍 1李 彬 主编 Pro/E NGINEER 运动仿真和有限元分析 北京 人民邮电出版社 2004 2韩玉龙 主编 Pro/E NGINEER Wildfire 组件设计与运动仿真 北京 清华大学出版社 2004 3孙江红 主编 Pro/E NGINEER 2001虚拟设计与装配 北京 中国铁道出版社 2003 4詹友刚 主编 Pro/E NGINEER 中文野火版教程 专用模块 北