冲压模具设计说明书.doc

11 南京农业大学课程设计说明书南京农业大学工学院课程设计说明书题目：弹簧吊耳工序一冲模设计 姓 名：孙振波学 号：3338113年 级： 四年级专 业：材料成型及控制工程学生类别： 四年本科指导教师： 古 华教学单位：南京农业大学工学院 2011年9月14日 1目录摘要1关键词1一、 冲压工艺性及工艺方案的确定2二、 主要设计计算3三、 模具总体设计5四、 主要零部件设计6五、 冲压设备的选定8六、 设计小结8七、 参考文献8 弹簧吊耳工序一冲模设计摘要：从零件图可知，制造该零件需要先进行落料冲孔，然后弯曲，冲孔。为了完成第一道工序，设计一副料冲孔模，为了完成落料和冲孔两道工序，模具设计为倒装式复合模，采用中间导柱型模架，采用刚性装置推出零件，弹性卸料装置卸料。模具上模部分主要由上模座、垫板、冲孔凸模、冲孔凸模固定板、凹模板组成。下模部分由下模座板、固定板、卸料板等组成。出件由打杆、推板、连接推杆、推件块儿组成刚性推件装置，利用开模力取出工件，卸料是在开模时，橡胶块儿恢复弹力，推动卸料板向上运动，从而推出条料，在这中间冲出的废料由漏料孔直接漏出。关键词：弹簧吊耳 模具 复合模 落料 冲孔 一、 冲压工艺性及工艺方案的确定1、 工艺分析此零件有冲孔落料两个工序，调料为35，t=4mm的板材，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有两个直径为14的圆孔，此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔之间的最小壁厚大于8mm.工件尺寸精度取IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全满足要求，零件图如下图一所示： 图一2、方案种类 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案。 方案一： 先冲孔，后落料，采用单工序模生产。 方案二： 冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三： 采用落料-冲孔同时进行的复合模生产。 方案的比较，各方案的特点及比较如下 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到说需的要求，难以满足生产需要，故而不选此方案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量，小型冲压件，而本工件尺寸轮廓较大，用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产要求都能满足，模具轮廓尺寸较小，模具制造成本不高， 方案的确定 综上所述，本套模具采用冲孔-落料复合模二、主要设计计算1、排样方式的确定及计算查参考文献表2.5.2，查得：取两工件间的最小搭边：a1=4.0mm 侧面搭边值：a=4.5mm 取a=5.32。一个步距材料利用率72.3%（计算见下表）确定后的排样如图二所示： 图二（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算如表一所示。排样冲压力计算表计算分类项目公式结果备注排样冲裁件面积AAutocad测得11006.78mm2条料宽度BB=（D+2a）0-1620-0.6mm查参考文献表2.5.3取=0.6步距SS=90+ a194mm一个步距材料利用率72.3%冲压力冲裁力FF=Ltb=486.234500972.46KN查参考文献表1.3.6取b =500MpaL=486.23Wmm顶件力F顶F顶= K顶F=972.460.0548.62KNK顶=0.05推件力=nF=20.045972.4687.52KNn=2查参考文献表2.6.1取=0.045卸料力=F=0.04972.4638.90KN查参考文献表2.6.1取=0.04 总冲压力=F+=972.46+87.521059.98KN表一（3）压力中心的确定该工件尺寸，形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心上。（4）工作零件刃口尺寸的计算a加工方法的确定，结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配做法，落料时，选凹模为设计基准，只需计算落料凹模的刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸只需由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模的刃口尺寸由凸模的实际尺寸按要求配作，只需配做时保证最小双面合理间隙为。凸凹模刃口尺寸由凸模配做尺寸和凹模配做尺寸结合完成，如表二所示：尺寸及分类计算公式结果备注落料X=0.5 X=0.5冲孔X=0.75中心距500.3 表二（5）卸料橡胶的设计计算采用6016.550 JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体，具体计算如表三所示：项目公式结果备注卸料板工作行程=+t+7mmmmANGJIA650.9-1995 为凸凹模凹进卸料板的高度1mm为凸凹模冲裁后进入凹模深度2mm橡胶工作行程=+12mm为凹凸模修磨量，取5mm每个橡胶承受的载荷=9.72KN选用4个圆筒形橡胶拟选橡胶查参考文献表4.10.1和表4.10.2根据和初选50 JB/T 7650.9-1995橡胶橡胶预压缩量=10%5mm一般取=（10%15%）校核橡胶自由高度0.35=17.5mm+=13mm合适橡胶压缩量0.35橡胶的安装高度=-45mm 表三三、 模具总体设计（1）模具类型的选择 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模，分析该工件成型后脱模的方便性，正装式复合模成型后工件留在下模，需要向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成型后工件留在上模，只需上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。（2）定位方式的选择 该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。（3）卸料、出件方式的选择 倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。（4）导向方式的选择采用中间导柱模架。四、主要零部件设计1、工作零件的设计（1）落料凹模凹模的厚度：H=kb（15mm） =0.4277.36=32.5mm(参考文献表2.9.5 k=0.42)凹模的壁厚：C=（1.52）H=48.7565凹模宽度：B=b+2c=90+260=210mm凹模长度：L=151.36+260=271.36mm 凹模厚度：取凹模厚度33mm，凹模长度315，凹模宽度250得凹模轮廓：31525060mm（2）凸凹模 高度：L=+h+=30+44+20=96mm为凸凹模固定板厚度（查参考文献表4.11初选315X25030mm），弹性卸料板厚度（初选315X25020mm），h为增加高度（冲压时橡胶高38mm+凸凹模高过卸料板8mm=46mm）（3）冲孔凸模 凸模与凸模固定板按H7/m6配合。其总长度：L=+=60+32=92mm凹模厚度、凸模固定板厚（查参考文献表4.11初选31525032mm）。2、定位零件的设计（1） 挡料销：因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度45mm较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献表2.9.7得挡料销高出卸料板3mm，卸料板厚10mm，故取挡料销H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。（2） 导料销：使用两个导料销，采用橡胶弹顶导料装置。查参考文献表2.9.7得导料销高出卸料板68mm，卸料板厚10mm，故取导料销H=18mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。3、出件装置的设计：采用刚性出件，由推件块儿将凹模内的工件推出。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考虑凹模厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度16mm。4、 卸料部分的设计： 卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板轮廓31525020mm 卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径14.5mm，查标准取M12X80 JB/T 7650.5-2008卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。5、 模架及其它零部件的设计和选用模架：315X250X245290 GB/T 2851-2008上模座：315X250X55 GB/T 2855.1-2008下模座：315X250X60 GB/T 2855.2-2008导柱：40X130 45X230 GB/T 2861.1-2008导套：40X140X53 45X140X53 GB/T 2861.3-2008凸凹模固定板：315X250X30 JB/T 7643.2-2008凸模固定板：315X250X32JB/T 7643.2-2008上垫板：315X250X10 JB/T 7643.3-2008模柄： B70X100JB/T 7646.1-20086、 该模具的闭和高度：H闭=H上模座+H垫+L+H+H下模座-h2 =55+10+92+60+94-4=309mm式中：L为凸模长度92mm， H凸凹模厚度96mm， h2凸模进入凹凸模的深度4mm。五、冲压设备的选定通过校核，选着开式双柱固定台式压力机JA221-160能满足使用要求。其主要技术参数如下。工程压力：1600N 滑块儿行程：160mm滑块儿行程次数：40次/min 封闭高度：450mm封闭高度调节量：130mm 滑块儿中心线至床身的距离：380mm立柱距离：530mm 工作台尺寸（前后左右）：710x1120mm垫板尺寸（厚度）:460mm 模柄尺寸（直径深度）：70x80mm 滑块地面尺寸（前后左右）：460x650mm六、设计小结作为作为材料成型专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到了许多的问题，在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要感谢老师对我的指导和督促，给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深；其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我们对以前所学知识有了更深一步的认识及运用。本次课程设计也为我们以后走上工作岗位后的设计工作打下了一定的基础。由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。七、参考文献刘建超、张宝忠合编.冲压模具设计与制造.北京：高等教育出版社.2004杨关全、匡