垫片冲压模具课程设计.docx

垫片“级进模”冲压课程设计免费提供CAD图纸下载，且包含一份中国模具设计大典电子版资料冲裁件零件图 图a零件要求：等级IT11，厚度为2mm，材料为Q235。一、 冲裁件工艺性分析：-参考书籍冲压工艺与模具设计-l 冲裁件工件形状对称；l 冲裁件无尖角；l 凹槽满足B1.5t（t为料厚）；l 孔间距按必要值a=(1.51)t算的a=23mm，满足孔距要求。二、 冲压工艺性方案确定：-参考书籍冲压工艺与模具设计-l 单工序模l 复合模l 级进模 考虑到各自工艺特点以及冲裁件特性，“T型孔”采用异型凸模冲出，中间5.5直径的圆采用标准圆凸模冲出即可，然后再落料，考虑到冲裁件为圆形，所以不能用“挡料销”来定距，故采用侧刃定距，考虑到侧刃定距的精确性，故配合“导正销”使用，这样的思路很明显采用“级进模”最为恰当。三、 工艺计算：l 排样设计 查阅冲压工艺与模具设计表3-3 最小搭边值，可以确定a1=2mm,a=2.5mm，进距S=32mm。然后采用“纵排”，计算得到材料利用率为32.8%。然后再计算料宽，要记住，之前说过采用侧刃定距，故计算的料宽的计算公式应该是：B-0= (L+2a+nb)-0这条公式在冲压工艺与模具设计也可以找到的。计算得到料宽37.8，上偏差为0，下偏差为-0.5即37.8-0.50。l 排样图略l 冲裁件工艺力与压力中心由于在拿到零件时候，就可以初步选定采用“级进模”进行冲压，模架可以采用滑动式对角导柱模架，且采用凸模的推力讲废品或零件从凹模去除，故在计算冲裁力时候需要计算的力分别为：总冲裁力、卸料力和推件力，此处不用顶件力。由于此处为级进模，在设计时候，此零件采用2个工位（当然也可以设计成3个工位），分别有冲孔、落料两个工位，故在计算冲裁力时候就是总的冲裁力F=F1+F2。F1为冲孔时候的力，F2为落料时候的力。由计算公式（公式请参考冲压工艺与模具设计）可以计算：F2=1.3X94.2X2X350=85772N,约为86KN。（1.3为系数K的取值，94.2为落料边的周长，2为材料厚度，350为Q235剪切强度）同理：F1=1.3X421.47X2X350=383537.7N,约为384KN。所以总的冲裁力F=F1+F2=384+86=470KN;卸料力F卸=K卸XF2=0.04X86=3.44KN;推件力F推=n K推F1=0.055X3X384=63.36KN（n之所以取3，是因为通过查阅凹模设计有关规定，在零件厚度2mm时候，其h6mm,而n=h/t,所以可以计算得到n3,所以此次取3）所以，总的力为：F总=F+F卸+F推=470+3.44+63.36=536.8KN故可以根据总的冲压力可以初步选压力机，此处可以选JB23-63KN压力机，此压力机公称压力为630KN。压力中心计算：由于此零件中心对称，故压力中心在其圆心。l 模具零件细节设计凹模或凸模刃口尺寸计算此处采用配合加工制造凹模或凸模，设计时候给定配合间隙，满足即可符合设计要求。具体原理请参考冲压工艺与模具设计。首先：计算间隙，由于零件有平面度要求，选用ii类冲裁，查阅冲压工艺与模具设计表3-20，C=(37)%t,算的Cmin=0.06mm,Cmax=0.14mm。再把上面零件尺寸换算成含有公差尺寸，由于上面要求为IT11级，故可以查阅冲压工艺与模具设计表3-11，确定冲裁件尺寸公差，以便选刃口磨损系数X。 30-2.100 公差=2.105.50+1.10 公差=1.10 70+1.10 公差=1.1030+0.780 公差=0.78014-1.500 公差=1.502.50.780 公差=1.560查阅冲压工艺与模具设计表3-20查磨损系数X,由于厚度t2mm，公差都大于0.20，故所有尺寸的磨损系数X=0.50。由于磨损系数X、公差都已知，所以，现在可以计算落料凹模、冲孔凸模刃口尺寸。落料凹模刃口尺寸;公式：Ad=(A-X)0+dd=1/4X所以，如尺寸30的凹模刃口尺寸应该为：A=30，X=0.50，=2.10，d=1/4X=1/4x2.10=0.525代入上面公式计算得到凹模刃口尺寸为28.950+0.525mm冲孔凸模刃口尺寸;ap= (A+X)-d0=7.55-0.2750mmap= (A+X)-d0=3.39-0.1950mmap= (A+X)-d0=6.05-0.2750mmbp=(A-X)0+d=13.250+0.375mmcd=C1/8=2.50.195mm计算上面刃口尺寸的目的在于绘画“凹模零件图”时候要用到这些刃口尺寸。例如，绘制的凹模零件图可以如下图：凹模零件图 图3-1凹模外形尺寸设计查阅冲压工艺与模具设计表3-29，可以得k=0.42，工件最大外形尺寸b=30mm,t=2mm。凹模高度尺寸：Hkb=0.42X3012.6mm，这里设计取整13mm。（当然，在书籍冲压模具简明设计手册当中，凹模的高度尺寸计算公式为：HKB=3(0.1F),为冲裁力，按照这个公式你可以大致计算凹模高度为34mm，这也是符合设计要求的，如果你选择如此大的凹模高度，然后再考虑到冲压工位数为2个，所以，你在后期选择标准冲压模架的时候，注意将模架高度H、长度L选择大一点的，不然后期的冲压工位设计无法满足要求的。）由于我这里取值为13mm，然后再算凹模的厚度C,而C=（1.52）H，计算C=18.925.2mm，这里取整为25mm，所以，可以计算凹模长度L=29.72+25X2=79.72mm。宽B=79.72mm，L、B可圆整为80mm,所以凹模尺寸为LXBXH=80X80X13mm。此时是特别要注意的，由于这个设计相当于只设计了一个工位，而我前面说要设计2个工位，所以，如果按照这个要求设计，肯定无法满足2个工位，也就是图3-1右边的那个圆孔和T型孔是无法冲出来。说通俗一点就是这个凹模的长度是不够用2个工位的，因为你可以这样计算，图左边的那个圆孔为落料，不考虑公差情况下它的直径为30mm，而后面的冲孔，占凹模面的长度也是30mm，这样，径长就是30+30+2=62mm，这2mm是一个搭边值，剩下的80-62=18mm如何来安装销钉、卸料螺钉呢？我之所以这样设计，是因为我一开始就假设只有一个工位，先用一个工位初步计算出凹模的尺寸（这一步相当于复合模的凹模计算），然后，再考虑实际情况，也就是2个工位，在选择一个长一点的凹模，且符合标准化模架。所以，考虑到实际情况，先用80X80X13去查标准模架，这里选择滑动式对角导柱模架，如下图所示：（GB/T 2851.1-1990） 对角导柱模架 图3-2标准模架选用表 图3-3你可以看见，我们依据前面计算的凹模的长和宽，就可以选出适合我们这次冲裁的标准模架了。通过这个表（此表的来源中国模具设计大典电子版，可以百度或专业网站下载。），我们可以在表中选择一个大一点的长，而模的宽度可以保持不变，即仍旧是80mm，这样我们扩大的凹模长度不单单可以满足我们之前设计的2个工位，且还满足标准模架，而不是随意的将80扩大到任意一个整数值，在这里，我取长为125mm,所以，综合考虑，凹模的实际尺寸为：LXBXH=125X80X13mm。这里计算出凹模的尺寸，目的就是先确定模架，通过查阅中国模具设计大典当中该对角导柱模架和上模座、下模座的有关参数，可以画出这个冲压模具的基本轮廓，至于闭合高度，应该不要选太大，因为你后期还要校核闭模高度，这个高度一定要小于压力机的最大闭合高度，而压力机最大闭合高度可以查JB23-63的闭合高度，JB23-63的最大闭合高度为300mm，也就是说，你在设计选用标准模架的时候，要特别注意，这个模架的高度应该小于300mm。按照我选用的125X80X13mm设计，是不可能大于300mm的。而图3-3虽然也有模架的高度范围，这个范围只是个参考值，而不是一个具体值，这里可以通过设计导柱来确定模架的实际高度，注意导柱导套要标准化。细节零件设计由于前面把基本模架设计完成，且为标准模架，现在就应该细节化，考虑到这个模具采用刚性卸料装置，这副模具需要的细节零件为：a:卸料板：由计算公式H=(0.81.0) Hd(Hd为凹模的高度)b:导料板：计算公式H=（2.54）t; t为料厚c:止转销：查冲压模具简明设计手册d:垫板以及固定板：查冲压模具简明设计手册e:承料板以及螺钉：可取料厚的0.5倍，螺钉设计按照标准设计，可以查机械制图f:卸料螺钉：按标准取，查冲压模具简明设计手册g:模柄：按照上面的压力机初步选取，然后查冲压模具简明设计手册将其标准规格用CAD画出即可h:销钉：按照冲压模具简明设计手册或中国模具设计大典标准化设计i:导正销：按照中国模具设计大典或中国模具设计大典标准化设计j:凸模：这里有落料和冲孔的凸模设计，而落料还有一个T型的异形凸模设计，这里可以按照冲压工艺与模具设计和中国模具设计大典进行标准化设计k:侧刃：在用CAD绘制这个时候，注意其切掉的料厚为2mm，这个可以查书冲压工艺与模具设计确定的，其次就是它的长度为一个步长，即32mm，这个也是规定的，而不是乱画。至于其高度，可以画的和冲压工艺与模具设计一书中侧刃的高度相似即可，在满足上述2个标准后其它尺寸可不做详细设计。被切掉的料边厚度为2mm侧刃细节图 图3-4这里提供CAD图纸版本为2008- CAD（包含垫片“级进模”总装配图、成型零件图、制件零件