冲压模具设计说明书.doc

课 程 设 计课程名称_材料成型工艺及设计_题目名称_47_专业班级_材控113班_学 号_33311310_学生姓名_李雅文_指导教师 聂信天 夏荣霞 徐秀英2014 年 09 月 23 日 课程设计任务书题目名称 47专业班级 材控113班姓 名 李雅文学 号 333113101、 产品图及设计说明零件简图：如右图所示；名称：垫片；生产批量：大批量；材料：10钢；材料厚度：0.5mm；要求设计此工件的冲裁模。 二、 课程设计的目的应用和巩固本课程及有关先修课程的基础理论和专业知识，学会查阅和使用本领域里的技术文献、资料，掌握冲压工艺及模具设计的方法和步骤，培养学生的初步设计能力。三、课程设计应完成的工作1. 依照教师指定的冲压件进行冲压工艺设计：包括工艺分析及方案选择，工艺计算，模具结构尺寸的确定，选择压力机；2. 设计一道工序的一套冲模的详细结构：要求绘制冲模总装配图及部分零件图（其中的标准件除外）； 3. 制定冲压工艺规范，编写冲压工艺过程卡片；4. 编写设计计算说明书，说明书页数约为15页，并装订成册。 四、课程设计的要求在课程设计中要求学生注意培养认真负责，踏实细致的工作作风和保质保量，按时完成任务的习惯。在设计过程中必须做到：1. 作好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性，及时了解和收集有关资料和设计用品；2. 要求计算正确，结构合理，图面整洁，图样及标注符合国家标准；3. 设计计算说明书要求文字通顺，书写工整。五、课程设计进程安排时间内容备注一天布置题目，准备工作三天工艺计算，结构草图交指导教师检查结构草图二天绘制装配图一天半绘制零件图二天书写设计说明书用图袋装好交教师签字半天答辩目 录第一章 引言5第二章 确定冲压方案及模具结构形式52.1分析制件的冲压工艺性62.2确定零件冲压工艺方案6第三章 工艺计算73.1 排样、计算条料宽度及确定步距73.2材料利用率8第四章 计算冲压力和选择设备84.1冲压力计算及初选设备84.2确定压力中心9第五章 模具零部件结构的确定105.1凸凹模零件设计105.2弹性元件设计115.3凸凹模刃口尺寸设计11第六章 选择模架及其它126.1模架126.2导柱和导套126.3模柄136.4凸模固定板136.5导料板和承料板13第七章 模具装配总图14工艺卡片16参考文献17一 引言零件冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有所改动,往往会造成模具的返工,甚至报废,冲裁同样的零件,通常可以采用几种不同方法,工艺过程设计的中心就是依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下达到最佳的技术效果和经济效益。 二 确定冲压工艺方案和模具结构形式资料准备：1、材料：10钢2、材料厚度：0.5mm3、工件精度：无要求4、生产批量：30万件/年。5、设备情况：一般工业制造常见设备。6、零件图：如下所示。 2.1 分析制件的冲压工艺性材料：10钢为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。零件结构：零件结构简单对称，对冲裁加工较为有利。尺寸精度：零件上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，经查阅手册，该尺寸为IT14尺寸精度。故可选定IT14确定尺寸的公差。经查得零件各尺寸偏差如下： ， 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。2.2 确定零件工艺方案及模具类型和结构形式该零件结构简单，只需要落料一道工序即可，且并且生产批量较大。所以只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。 由于该零件平整度要求较高，又为落料件，采用单工序落料模。 于是，从模柄中穿入导杆，可以直接把嵌在凹模里的废料从刀刃打下，卡在凸凹模凸模上的材料可以用弹性卸料板卸料。三 工艺计算3.1 排样、计算条料宽度、确定步距。 一般圆形件的排样可采用直排和多排，但由于该零件尺寸较大，故采用单排直排的排样方案比较适用，排样方案如下：查搭边值表，确定搭边值两工件间的搭边：工件边缘的搭边：送料步距：采用无侧压装置送料，条料宽度按模具设计与制造中式（2-13）计算，查表2-11取；查表2-12取条料宽度： 所以 最终确定工件间搭边值为1mm，侧边搭边值为2mm。3.2 材料利用率： 一个步距内的材料利用率为： 四 计算冲压力和选择压力机4.1 冲压力计算及初选设备可知冲裁力基本计算公式为:；查得钢的力学性能,取。计算零件的周长： 复合模冲裁力: 模具采用弹性卸料装置和顶件结构，所以所需卸料力为： 推件力为： 查表2-16，得，取，由式（2-18)可得 则零件所需得冲压力为： 查阅设备手册，结合生产情况及设备情况，可初选公称压力为的开式压力机开式压力机主要参数如下： 公称压力：， 滑块行程：， 最大闭合高度：， 闭合高度调节量：， 滑块中心线到床身距离：， 工作台尺寸：， 工作台孔尺寸：， 模柄孔尺寸：， 工作台板厚度：。4.2确定压力中心零件外形为对称件，所以该零件的压力中心就是零件外形中心线的交点。 五 模具零部件结构的确定5.1 凸、凹模零件设计（1）凹模外形尺寸的确定。 凹模厚度的确定，由式（2-30）得 ，查资料圆整取标准值。 根据式（2-31），计算凹模壁厚： 且，得， 凹模宽度的确定： ； 凹模长度的确定： ； 根据GB 2858-81，确定凹模外形尺寸为。（2）凸模外形结构、尺寸确定。 由式（2-28）可知，采用弹性卸料时凸模的长度为 ：凸模固定板厚度，为； ：弹性卸料板厚度，为； ：冲裁件厚度，为； ：包括3部分：闭合状态时固定板和卸料板之间的距离、凸模的修模量、凸模进入凹模的距离，一般在之间取值，此处取，则 5.2 卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用弹簧，其尺寸计算如下：根据计算所得，元件所需卸料力，确定弹簧数量为个，则弹簧的预弹力，查手册选用圆柱螺旋压缩弹簧，型号为GB/T1358-1993，相关尺寸为： 弹簧外径， 钢丝直径， 节距， 最大工作负荷为， 弹簧自由长度， 最大工作负荷下的总变形量， 有效圈数圈， 单圈变形量。5.3 凸凹模刃口尺寸设计计算（1） 查表2-13，确定冲裁间隙为，。（2） 计算落料刃口尺寸。采用配制加工，刃口尺寸以凹模为基准，凸模尺寸按相应的实际尺寸进行配制，保证双面间隙为。查表2-15，确定所有尺寸的磨损系数均为。落料刃口尺寸均为A类尺寸，取，按式（2-12）得到 六 选择模架及其它模具零件6.1 模架 由凹模周界，及安装要求，选定中间导柱模架根据GB/T2851.5-1990选定相关尺寸如下： 模架整体高度； 上模座厚度； 下模座厚度； 导柱中心距； 凹模外形尺寸； 模架外形，。6.2 导柱和导套 采用滑动式导柱导套，结构简单，加工方便。确定导柱直径为，长度为。保证导柱的上端面与模具上模板的上平面不小于。当导柱导套分别压入下模板与上模板中，采用过盈配合，其配合为。6.3 模柄 选用压入式模柄，可查得模柄孔的直径为，深度为，由装配要求，模柄与模柄孔采用过渡配合，材料为钢。6.4 凸模固定板 固定板用于固定凸模，厚度为，总体尺寸与整体凹模一致。凸模与固定板的配合为，装配时压入后尾部磨平，材料选用。6.5导料板和承料板 根据条料和凹模之间的间隙选定导料板，查询冲模设计手册得条料板厚度为，相应的承料板厚度为。七 模具装配总图 第 18 页 主视图 俯视图 左视图 (详见CAD装配总图)南农大工学院冷冲压工艺卡片零件名称垫片零件图号47材料牌号及规格10钢，毛坯种类条料毛坯尺寸每毛坯可制件数60工别工序号工 序 内 容设备型号及名称一次加工数工 序 附 图剪板01剪板QJ-81500剪板机11.剪板2 落料