圆环冲压模设计VIP

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书 课程名称： 冲压模设计课程设计 题目名称： 冲裁模设计 班 级：2008 级 机制 专业 四 班姓 名： 王翔 学 号： 200841914426 指导教师： 周光永 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 2011 年 6 月 5 日成绩评阅教师日期目录1.冲压件的工艺性分析22.排样33.计算冲压力3 （1）冲裁力 （2) 卸料力 （3）顶出力4.确定模具压力中心45.计算凸凹模的刃口尺寸4 （1）间隙分析 （2）冲孔凸凹模 （3）落料凸凹模6.凸凹模相关校核57.模具总体设计及主要零部件设计68.总结11参考文献12摘 要：冷冲模是冲压加工工艺的装备之一，被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量生产的优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。冷冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸、胀形等模具的设计。冷冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强的学科。 经过了一个学期的学习，设计，绘图，我学会了冲裁的机理，冲压的基本理论；理解了冲裁力，卸料力等工艺参数的确定；熟悉了冲裁模的结构，内部的结构零件及其设计的控制点；同时对于弯曲模、冲孔模、拉深模的结构能够熟悉了解。 关键字：冲孔模 落料模 排样 冲裁力 冷冲压 模具设计零件简图：如下图所示： 生产批量：大批量材料：Q275A材料厚度：3.5 mm1.冲压件工艺分析该零件结构比较简单，形状对称规则，尺寸较小。该零件无尖角，减少了冲裁时崩刃和过快磨损的可能性，无突出悬臂和凹槽。材料强度、强度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。此材料具有较高的弹性和良好的塑性，故其冲裁加工性较好。2.排样综合分析。对于这个工件，为提高生产效率，使操作更方便，参考表4-25，选用复合冲裁，其排样如下图所示： 冲裁件面积：A=3.14 x（11x11-4x4）=330 mm2按表2.8查得最小搭边值：a=4 mm，a1=3 mm条料宽度：b=30 mm进距：h=22 mm+3 mm=25 mm一个进距的材料利用率： &=A/bhX100=443.计算冲压力 该模具采用弹性卸料和上出料方式。（1）冲裁力按照平刃口模具的冲裁力计算公式：F=Ltb式中 F冲裁力（N）L冲件周边长度（mm）t材料厚度（mm）材料抗剪强度（MPa）其中 L=3.14x22+3.14x8=94.25 mm t=3.5 mm b=450 MPa故 F=94.25X3.5X450=148.44x103 N（2）卸料力 按照平刃口模具的卸料力计算公式：F卸=K卸F查表2.10得K卸=0.03 F卸=148.44x103x0.03=4.45x103 N（3）顶出力按照平刃口模具的顶出力力计算公式：F顶=K顶F查表2.10得K顶=0.045 F顶=0.045x148.44x103=6.68x103 N选择冲床时的总冲压力： F总=F+F顶+F卸=148.44x103+4.45x103+6.68x103=159.57 N4.确定模具压力中心 按比例画出工件形状，并建立坐标系Oxy，如下图所示。因工件左右上下都是对称的，其压力中心一定在圆点O上，故不用计算。 5.计算凸，凹模的刃口尺寸（1）间隙分析查表2.12得：冲裁模初始双面间隙，Zmin=0.43 mm Zmax=0.51 mm查表4-13得：圆形凸、凹模的制造公差： 冲孔模：， 落料模：，经比较，得： 故凸、凹模的制造公差满足加工要求，可一起加工法加工。（2）冲孔凸、凹模以凹模刃口尺寸为基准，且凹模基本尺寸取冲件孔尺寸公差范围内的较大尺寸，冲孔凹模的基本尺寸为凹模基本尺寸加上最小合理间隙。 所冲孔尺寸为， 凸模刃口尺寸 凹模刃口尺寸查表2.17得：，查表2.15得： 查表2.14得： 故 （3）落料凸、凹模以凹模刃口尺寸为基准，且凹模基本尺寸应取落料件尺寸公差范围内的较小尺寸。落料孔尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸查表2.15得： 查表2.14得： 故 以上各式中 、落料凹、凸模刃口尺寸（mm） 、冲孔凸、凹模刃口尺寸（mm） 落料件的最大极限尺寸（mm） 冲孔件的最小极限尺寸（mm） 冲件的制造公差（mm） 最小合理间隙（mm）、凸、凹模制造公差（mm）,按“入体”原则标注，即凸模按单向负偏差标注，凹模按单向正偏差标注。磨损系数，查表2.17得：=0.5 6.凸模相关校核（1）凸模最小直径的校核（强度校核）根据表2.26，凸模的最小直径d应满足： 因与均大于d，故凸模强度足够。（2）凸模最大自由长度的校核（刚度校核）根据表2.26，凸模最大自由长度L应满足：7.模具总体设计及主要零部件设计（1）凸模考虑到冲件尺寸不大，故采用如下图所示的圆形台肩式固定凸模，安装部分与凸模固定板采用配合。由于凸模长度涉及到其余各部件厚度及阶梯凸模有关，故长度的具体计算放到后面进行。 （2）凹模1）结构采用整体式平刃口凹模，因所冲孔为较小、简单圆形孔，故选取结构如下图所示凹模。2）固定为降低成本并减小凹模占用空间，采用不淬火的螺钉孔和销钉孔，采用M10的螺钉孔和的销钉孔。螺孔间距离C，螺孔与销孔间距离C，螺孔与工件边缘距离A，销孔与工件边缘距离D，螺孔与刃口距离B的值如下表：螺钉孔（M10）销钉孔（）ABCD1117373）凹模刃口的结构尺寸为使刃口有较高的强度，保证修磨后刃口尺寸不变，且所冲零件精度要求较高，故采用下图所示的直筒形刃口，查表2.28得：刃口直壁高度，且前文计算推件力时已取，故刃口直壁高度合理。查表4-28得：，故凹模刃口结构尺寸已确定，如下图4)凹模轮廓尺寸该模具凹模为多孔型凹模，且压力中心相对位置为（）=()。计算公式为 式中 沿凹模长度方向压力中心至最远刃口间距的2倍（mm）经测量，沿凹模宽度方向刃口型孔的最大距离（mm）凹模壁厚（mm）查表4-29得，因螺孔与凹模边缘的距离mm,螺孔与刃口的最小距离,螺孔公称直径为M10，故，为保证凹模强度，C取较大值42mm。之前已求得。故 凹模板的厚度根据经验公式计算：式中 F冲裁力（N）K1凹模材料修正系数，本设计中凹模材料为碳素工具钢，故K1取值为1.3K2凹模刃口周边长度修正系数，参考表4-30，因刃口周长值是冲裁第二步时的，计算的周长值为207mm,故取故凹模板的厚度（5）卸料1）因冲孔数较少，冲切宽度较大，为增加卸料板的强度，故采用如图12所示的弹性卸料装置：图12 固定卸料装置2）厚度：前面的计算过程已经得出凹模板厚度H=53.4mm，故卸料板的厚度可取0.9H48mm3）外形尺寸：卸料板长宽尺寸与凹模板相同（166.4153mm）4）因条料较厚，故凸模与卸料板的双边间隙取0.5mm（6）出件冲孔件与落料件都由凸模直接从凹模推出，不需额外装置。（7）模柄为保证模柄轴线与上模座有较好的垂直度，本模具使用压入式模柄，模柄与上模座孔以H7/m6配合并加销钉防转。查表7.4得：JD21-100压力机的模柄孔直径为60mm，深度为80mm，故模柄直径为60mm，长度为75mm。（8）凸模固定板厚度：因凹模厚度为53.4mm，固定板厚度取凹模厚度的60%80%，故固定板厚度取值为37mm配合：固定板与凸模以H7/m6配合，压入后将凸模端面与固定板一起磨平。孔型位置：凸模固定板上的孔型位置与凹模相应的位置尺寸保持一致。（9）垫板模座材料为HT200，为保护模座，在上模座与凸模固定板之间、下模座与凹模板之间，均使用厚度为3mm的垫板，长宽尺寸与凸模固定板、凹模板分别相等。（10）上下模座的选取 查教材P273，根据凹模周界L=166.4mm，B=153mm，厚度H=53.4mm，材料为Q275A的后侧导柱上下模座：200X160X55 GB2855.981Q275A则模具的闭合高度为： H模=55+53.4+55+75=243.4（11）导柱、导套尺寸根据简明手册P11中所诉，取导柱尺寸为32210mm，导套尺寸为，相关尺寸标注如图15：8.总结 在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的周老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我