设计任务及资料1.doc

冲裁模设计一、.如图所示零件：托板生产批量：大批量生产材料：08F t=2设计该零件的冲压工艺和模具。冲裁模设计托板一、零件的冲裁工艺性分析1. 材料该冲裁件用的是08F冲裁，而08F是碳素结构钢，它具有良好的冲压成型性能。2. 结构工件的内形、外形应该要尽量避免有尖锐清角，以免产生毛刺和塌角，避免过紧公差。为了提高模具寿命，建议将所有90的清角改为R=1的圆角。3. 尺寸精度零件图上的所有尺寸均未注公差，属于自由尺寸。按IT14级确定工件尺寸的偏差，以外形尺寸按基轴制、内形尺寸按基孔制以及定位尺寸取其中间偏差，各尺寸偏差为： 580 -0.74、380 -0.62、300 -0.52、160 -0.44、3.50.3 0；140.22、170.22总结以上特点：该制件符合冲裁工艺性，所以适合冲裁。二、拟定制件的冲裁工艺方案托板所需的基本冲压工序为落料、冲孔，可以拟出以下的几种方案：方案一：先落料后冲孔方案二：先冲孔后落料方案三：冲孔、落料一次复合冲裁方案四：冲孔、落料连续冲裁模若采用方案一、方案二，工序分散，则生产率低，工件尺寸的累积误差大，而且还会影响到孔的定位精度。若采用方案三，冲裁时结构紧凑，生产率较高，冲出制件精度高、平整。但是，模具结构复杂，制造难度大，成本较高；而且操作不安全，需要采取安全措施。若采用方案四，采用工序集中原则，生产率比复合模要高，可保证零件的尺寸精度和孔的定位精度。但是可以减少模具和设备的数量，容易实现自动化，操作比较安全。三、模具的结构形式由于工件尺寸精度要求不高，形状不大，料厚（2）而且还是大批量生产这个特点。为了保证孔的定位精度及冲模的生产率。将以上四种方案进行比较后，采用方案四，根据方案四来决定采用导正钉进行定位，刚性卸料装置，自然漏料方式的连续冲裁模具的结构形式。四、模具的设计以及计算1.排样因为排样方法的不同，材料的利用率也不同。合理的排样对冲裁件质量和模具寿命等有着影响。零件外轮廓尺寸为5830，考虑到操作方便和保证制件精度，决定采用单排有废料排样。（1）条料宽度的计算和步距的确定由于塔边值对冲裁工艺有着很大的影响，它能够补偿条料送进时的下料误差和定位误差，可以保持条料的刚性，还可以避免冲裁时毛刺掉入模具间隙，从而提高了模具的使用寿命。查表（模具设计与制造中P28表2-7）可确定它的搭边值。根据厚度两工件间按矩形取其搭边值a 1=2,而侧边则按圆形取其搭边值a=1.5。（2）步距 连续模的步距A=D+a=30+2=32mm（3）该冲裁件采用的是有侧压装置，查表（冷冲压工艺及模具设计中表3-14）可得到条料宽度B的计算公式：B-=（Dmax+2b）-=（58+21.5）-=61-查表（冷冲压工艺及模具设计中P64表3-15）可得到=0.6所以：条料宽度B=61-0.6(mm)由此，可以画出排样图，如下图2.裁板步距A= 30+ a=30+2=32（mm）根据所确定的搭边值和步距选用板料规格为2mm900mm1800mm,采用纵裁，剪切条料尺寸为61mm900mm.一块板可裁的条数： n1=1800/61=29条，余50mm每条可冲零件的个数： n2=900/32=28个，余12.5mm每板可冲零件的总个数： n= n1n2=2928=812个托板面积 A=88+64+3830-41.751.75 =1366.6 材料利用率 =n A。/A100 式中： N：冲裁件的个数 A: 板料总面积 A。：单个冲裁件的面积 =n A。/A100 =8121366.6/9001800 100 =68.5 3.计算工序压力、总压力，选择压力机由于该制件采用刚性卸料装置和下出料（自然漏料）方式冲裁模查表（冷冲压工艺及模具设计中附表1）得到=380MPa查表（冷冲压工艺及模具设计中表3-18）KT=0.05，它是推件力、系数K=1.3根据冲裁力公式： F=Klt 式中： F 冲裁力，单位N L 冲裁件周边长度，单位mm K 系数，K=1.3 材料抗剪强度，单位mP a t 材料厚度，单位mm落料力F1=KLt=1.32(58-16)+2(30-16)+16 2380 =160.3Kn冲孔力F2=KLt=1.343.52380 =43.5Kn 推件力FT=nkTF 衬套落料凹模刃口高度h取5mm，凹模孔内卡料数n=ht 即：n=52=2.53查表冷冲压工艺及模具设计中表2-11 P 26得 K T=0.05 即可得到: F T=30.05(160.3+43.5) =30.6Kn 总压力P= F1+ F2+FT =160.3+43.5+30.6 =234.4Kn冲床的公称压力，应大于或等于计算出的总压力的1.11.3倍；最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可选J23-63开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。4.压力中心的确定为了避免压力机的滑块受到偏心载荷而损坏导轨及模具，就必须使得模具的压力中心与滑块轴线重合。该冲裁件是个对称几何图形，则落料时的压力中心是O1，冲孔时压力中心是O2设冲裁压力中心距离O1为x，根据力矩平衡原理， F1x=（32-x）F2 算得x=6.8 75.凸、凹模刃口尺寸及公差的计算该制件既有落料件又有冲孔件，按照凸模与凹模刃口尺寸确定的原则。根据冷冲压工艺及模具设计查表2-20冲裁模初始双面间隙Z得双面间隙为0.250.36mm。落料时以凹模为基准件来配作凸模，但凹模得磨损情分为3类，第一类是凹模磨损后增大的尺寸A；第二类是凹模磨损后得尺寸B；第三类是凹模磨损后保持不变C，冲孔时应以凸模为基准件，其尺寸的增减情况也是A类尺寸增大，B类尺寸减小，C类尺寸保持不变的规律。（1）落料时以凹模为基准来配制凸模，凹模得刃口形式为直筒式，取3度。a.变大的有：58、38、30、16、R8均未注公差，按IT14查公差表确定其公差，用基轴制标注各尺寸，查表模具课程设计指导表5-14（标准公差数值）得到： 580 -0.74、380 -0.62、300 -0.52、160 -0.44、80 -0.24其计算公式：AA=（Amaxx）+ 0查表（模具设计与制造中表2-12）得到： X=0.5, 工件公差X 磨损系数 模具制造公差此工件的=4将已知数据代入公式得：A1=（58-0.50.74）+0.19 0=57.63+0.19 0A2=（38-0.50.62）+0.16 0=37.69+0.16 0A3=（30-0.50.52）+0.13 0=29.74+0.13 0A4=（16-0.50.44）+0.11 0=15.78+0.11 0A5=（8-0.50.24）+0.06 0=7.88+0.06 0.b.凹模磨损后所有的尺寸都没有变小c.尺寸不变的有：14和17(孔距)均未注公差，按IT14查公差表确定其公差，各尺寸为：14+0.22 -0.22、17+0.22 -0.22其计算公式：CA=（Cmin+0.5）+0.5 -0.5 取=/4将已知数据代入得：CA1=（13.78+0.50.44）+0.055 -0.055=14+0.055 -0.055CA2=（16.78+0.50.44）+0.055 -0.055=17+0.055 -0.055（2）冲孔时以凸模尺寸为基准。其中3.5没有标注公差，按IT14查公差表确定公差模具课程设计指导中表5-14标准公差数值，用基孔制表示3.5+0.3 0 计算公式为：凸模 dp=(dmin+ x)0 -p dd = (dmin+ x+Zmin)+d 0查表（冷冲压工艺及模具设计中表3-3,3-4,3-5）得到：p=0.02,d=0.03,Zmin =0.25,Zmax=0.36,x=0.5,=0.3校核条件： |p|+|d|= 0.02+0.03=0.05，（Zmax -Zmin）=0.36-0.25=0.11满足条件|p|+|d|（Zmax -Zmin）将以知数据代入公式，得到凸模 dp=（3.5+0.50.3）0 -0.02=3.650 -0.02凹模 dd=（3.65+0.25）+0.03 0=3.9+0.03 06.各主要零件结构尺寸的确定（1）凹模外形尺寸的确定凹模的厚度H的确定 ha =kbha 凹模厚度k 修正系数 ，见表2-14b 最大孔尺寸，mm查模具设计与制造表2-14得K=0.28B=58Ha=58*0.28=16mm凹模壁厚: c=（1.5，2）ha 且c3040mm凹模长度: L=b+2c=58+2*32=58+64=122mm凹模宽度得确定： B=步距+工件宽度+2c=32+30+64=126（2）凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中 导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则：L1=8+12+18+18=56mm五、编写冲压工艺卡片 托板冲压工艺卡（厂名）冷冲压工艺 卡片产品型号零（部）件名称托板共 页产品名称零（部）件型号第 页材料牌号及规格材料技术要求毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料08F29001800条料26190028工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺装备工时0下料剪板619001冲孔冲4个3.5的孔J23-63连续模2落料按零件形状落料J23-63连续模3检验按零件图样绘制日期审核日期会签日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期六、绘制模具总装图按确定的模具形式及参数，从冷冲压模具标准库中选取所需的标准件。 单排冲孔落料连续模 1.下模座 2.凹模 3.螺钉 4.承料板 5.导料板 6.始用挡料销 7.卸料板 8、22.导柱 9、21.导套 10.挡料钉 11.冲孔凸模 12.上模座 13.凸模固定板 14.圆柱销 15.垫板 16.模柄 17.防转销 18. 内六角螺钉 19.圆柱销 20.螺钉 23.导正销 24.螺钉 25.簧片七、绘制非标准件零件图此次设计的托板只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。八、模具主要零件的加工工艺规程的编制1. 凸模加工工艺规程的编制2. 落料凹模加工工艺规程的编制凹凸模加工工艺规程工序号工序名称工序内容设备工艺装备1毛坯锻造锻造毛坯尺寸为：606027配料车间2热处理退火车间3铣以左端面为基准，粗、精铣右端面，然后掉头铣左端面至尺寸要求；以上底面为基准，粗、半精铣上、下两底面数控立式铣床平口钳4磨互为基准磨上、下两底面至尺寸要求磨床M7120A5钻钻6.2、6的孔数控立式钻床6热处理校验硬度HRC56-60加热炉7磨精磨上、下两底面，使表面粗糙度达到要求磨床M7120A8特种加工线切割3.5的小孔H78-1电动抛光机9钳工去毛刺平行夹头10检验按零件图样落料凹模加工工艺规程工序号工序名称工