垫圈冲孔落料复合模.doc

课 题 垫圈冲孔落料复合模 系 别 专 业 班 级 姓名/学号 指导教师 课 程 设 计 任 务 书姓名 学号 班级 一、课题名称： 垫圈冲孔、落料复合模 二、零件： 材料：Q235 料厚：0.8 批量：20万三、设计要求：1、绘制零件图及编制冲压工艺卡（A4）。2、设计模具总装图（A0/A1）。3、设计模具工作零件图（A3/A4）。4、编写设计说明书（15页以上）。5、将说明书和图纸装订成册（按A4尺寸装订） 目 录前言 1第一章 零件的工艺性分析 21.1 材料21.2 结构与尺寸21.3 精度2第二章 确定工艺方案 32.1 工序性质与数量 32.2 工序顺序 32.3工序组合确定3第三章 确定模具总体结构43.1 类型 43.2 结构 43.2.1工作零件 43.2.2 定位零件 43.2.3 卸料、出件 4 3.2.4导向零件4 3.2.5支撑零件5第四章 工艺与设计计算64.1 排样 64.2计算冲压力和压力中心84.3 弹性元件 9第五章 设计零件、绘制总装配草图10 5.1 工作零件 13 5.2 定位零件 14 5.3 卸料与出件 14 5.4 模架与其他零件 15 5.5 校核 15第六章 绘制总装图和各零件图16工艺卡 17参考文献 18设计小结 1921前 言本说明书是我根据冷冲模工艺与模具设计、模具设计指导等有关教材。引用了其中的公式，查找书中的表格，并得到了同学的帮助完成的。本说明书主要介绍了冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。为了能够很好地掌握本课程的设计过程，根据课内及课外来所学的知识，编写了该说明书以使老师可以在评阅的过程中能够更好地指导. 垫圈冲孔、落料复合模具设计第一章 零件的工艺性分析 1.1 材料Q235为普通碳素钢 s=235MPa b=450 MPa s/b=0.52冲压性能良好1.2 结构与尺寸零件形状规则，冲孔尺寸与落料外形有15.5mm，其它无极限特征，适合冲裁加工1.3 精度零件除R5.53+00.3精度为IT14，29+00.045精度为T13-IT14之间，其余未注公差按IT14考虑。根据以上分析，该零件工艺性良好，适合冲裁加工第二章 确定工艺方案2.1 工序性质与数量冲孔、落料2.2 工序顺序单工序模：冲孔落料复合模：冲孔、落料级进模：冲孔-落料2.3工序组合确定图凸凹模壁厚为15.5mm，查P116 表3-29得允许最小壁厚2.3mm，符合要求，所以冲孔与落料能组合第三章 确定模具总体结构3.1类型因零件较小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高，所以不采用级进模；孔与落料边缘距离为15.5mm，大于最小凸、凹模壁厚2.3mm，所以用复合模最为合理3.2结构3.2.1工作零件a.凸模R5.53孔使用台阶固定，加工经济落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工凸模长度 L=h1+h2+h4-（1-3）强度校核b.凹模采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm凹模厚度 H=K1K2(15)凹模壁厚 C=（1.5-2）H(30-40mm)3.2.2定位零件导料板定边距,挡料销定位3.2.3 卸料、出件采用弹性卸料，凸模出件3.2.4 导向零件选用滑动不带压板的导柱导套3.2.5 支撑零件1）上下模板因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板2）模柄采用压入式的模柄3）固定板采用台阶和带锥度的凸模固定板4）垫板为防止上模板压溃，加垫板（10-15mm）第四章 工艺与设计计算4.1排样因零件为圆形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样条料宽度 查P79表3-16（最小搭边值）得搭边a=1.2 a1=1 B=60+1.2+1.2=62.4mm条料长度 设L=1000mm 步距S=60+ a1=60+1=61 n= =16.4(实际16个) 即n=16 A=(602-17.492-211.062) =2393.8mm2利用率 =100%=61.4%4.2计算冲压力和压力中心1）冲压力F=LTb=(60+25+11.062) 0.8450=104KNL:冲裁件周边长度T：材料厚度b：抗拉强度2）压力中心模具中心X0=Y0=冲裁以X轴、Y轴对称X0=0 Y0=03）初定压机P（1.1-1.3）FF=F+ Fx + FTF=104KN查P85表3-20(卸料力、推件力和顶料力系数)得KX=0.04-0.05 KT=0.055Fx=KXF=0.05104=5.2KNFT=nKTF=7.50.055104=42.9KN (n=7.5)F=F+ Fx + FT =104+5.2+42.9=152.1KNP1.2 F=1.2152.1=182.52KN4）刃口计算因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的尺寸都标注在凹模上变大 A凸=(Amax-x)0/4变小 B凸=（Bmin+x）0-/4不变 C凸=(Cmin+0.5)/8尺寸基准磨损情况计算公式刃口计算R5.53+00.3凸模变小d凹=(dmin+x+zmin) 0/4d凹=(5.53+0.750.3+0.072) 0/4=5.82700.0756000.74凹模变大A凹=(Amax-x)0/4A凹 =（60-0.50.74） 0/4=59.6300.1852900.045凸模变小d凹=(dmin+x+zmin) 0/4d凹=（29+10.045+0.072）0/4=29.11700.01125R2.5凸模变小d凹=(dmin+x+zmin) 0/4d凹=（2.5+0.250.075+0.072）0/4=2.759500.0625 ：公差 即上偏差-下偏差zmin：查P61表3-4（冲裁模初始双面间隙）X：查P85表3-8（磨损系数）4.3弹性元件 橡胶 选择聚氨酯10个Fy=Fx/n=5.2/10=0.52KN=520Nhy=10%h0P=1.1 MPa 查P133表3-33（橡胶压缩量与单位压力）Fy=APA= Fy/P=520/1.1=472.7mm2选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径8，橡胶孔10A=（D2-82）D=26.5mm取D=27mmhx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)h0=27.2mm0.5h0/D1.50.527.2/26.5=1.031.5符合要求第五章 设计零件、绘制总装配草图5.1工作零件凸凹模长度：L=h1+h2+h4-(1-3)h1:凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹h2：卸料板厚度（15-30mm）h4：弹性元件的高度，凸模进去凹模的厚度（取5mm）H凹= K1K2=11.37=29.9mm 取30mm弹性元件高度h=h00.9=27.20.9=24.48mm 取25mm凸凹模：L=0.730+30+25+5-1=80mm冲孔凸模L=凹模+凹模固定板=30+30=60mm5.2定位零件5.3卸料与出件5.4模架与其他零件1）模架凹模尺寸：17012030H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚H闭=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm取H闭 216mm选着模架（指导书P131）200125（190-225）2）压机（指导书P107）P182.52KNF=1.3P=1.3182.52=237KN初选250KN压力机封闭高度满足 Hmax-H1-5H闭Hmin-H1+10250-70-5=175H闭 不合适重选压机 300KN300-80-5=215H闭 不合适重选压机360KN360-90-5=265H闭 =216360-90-90+10=190 合适确定设备J23-633）模柄（指导书P183）压入式模柄模柄孔 5070 上模板厚度为40mm模柄A50100 JB/T7646.1-1994工作台孔2304）垫板5.5校核1）漏料rman=30mmR漏=115mmR漏 rman确保漏料2）下模座与工作台A1+R=85+38=123mmS+2R=170+238=246mm考虑到三边基本符合安装要求且下模板50mm比较厚零件冲裁力不大可以满足冲裁要求第六章 绘制总装图和各零件图 工艺卡工序号工序名称工序内容加工简图工艺设备1下料剪板机上裁板62.410002冲孔、落料冲内孔与落外形冲孔落料复合模3检验按零件图纸检验参 考 文 献1张海星.冷冲压工艺与模具设计.浙江.浙江大学出版社，20062史铁梁.模具设计指导.机械工业出版社，20033隋明阳.机械设计基础.机械工业出版社，2008设 计 小 结 忙碌了一个星期，总于完成了本次设计任务。我设计的是垫圈冲孔落料模，经过