冲裁模(冲压模具)课程设计 说明书.doc

弓形连接固定片复合模设计零件名称：弓形连接固定片生产批量：中批量材料：零件材料为08钢，厚度为1.5mm 图1-1一、 零件工艺性分析弓形双孔连接固定块片是家用发电风扇中的一连接固定零件，零件的精度要求较低，具有较高的强度和刚度。 外形最大尺寸为70mm，属于小型零件。该零件应中批量生产，外精度不高，只需平整，外轮廓是该零件需要保证的重点。该零件用到的冲压工序有冲孔、落料，因此可设计冲孔落料复合模生产此零件。二、 工序设计及工艺计算1、 排样毛坯最大尺寸70mm，不算太小， 为保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边，单排排样，如下图2-1所示，冲裁件之间的搭边值a 1=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值a=2.3mm。 图2-1-1计算条料的宽度：B=70+22.3+c=74.7（mm）其中c为调料可能的摆动量，c=0.1mm计算条料的步距：A=20+1.5=21.5（mm) 图2-1-2一个步距内材料的材料利用率：985.182/(74.7*21.5)100= 61.342、压力中心确定和压力机的选择(1)、冲裁力的计算 冲裁力 F pLt bKp (2-2-1)其中： 由图2-2知，周长L=213.057mm；材料:08F钢板，查表， b=900Mpa, 此时，Kp=1，则： Fp213.057X1X900X1191.75（kN） (2-2-2)根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件，卸料力F qKF,取K 0.05,则：F q 0.05191.759.59（kN） (2-2-3)推料力Fq1nK1Fp，去凹模刃壁垂直部分高度h5mm,t1mm,n5/1=5;取K 10.06，则： F q15X0.06X191.7557.53（kN） (2-2-4) 顶件力Fq2=K2Fp,K2=0.06,则： Fq2=0.06X191.75=11.51 （kN） (2-2-5) 本套模具用到的由压力机提供的有冲裁力和推料力，因此： 总冲压力F 总FP+ F q1191.75+57.53=249.28（kN） (2-2-6) （2）、压力中心的确定 压力中心在两小圆垂直中心线上（3）、压力机的选择选用的压力机公称压力P(1.11.3) F 总，取系数为1.3，则P1.3F 总1.3249.28324（kN）初选压力机公称吨位为400kN,型号为J23-40，其主要工艺参数如下： 公称压力：400KN;滑块行程：100mm;行程次数：80次分;最大闭合高度：300mm;最大装模高度：220mm；闭合高度调节量：80mm;工作台尺寸（前后左右）：150mm300mm;模柄孔尺寸：直径50mm,深度70mm;工作垫板：厚度80mm,孔径200mm；电动机功率：1.5kW。三、 模具设计1、 凸凹模刃口尺寸计算 图3-1本套模具采用凸模和凹模配制加工。落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由冲孔凸模尺寸决定，故在设计落料模时，间隙取在凸模上；在设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。公差尺寸按入体原则标注。由此计算凸模和凹模的配作尺寸，结果如下表：凹模刃口尺寸计算表凹模磨损后尺寸零件尺寸及公差刃口尺寸计算公式磨损系数值x刃口尺寸及公差增大20200 -0.3制件精度为：IT12级，取x=0.7519.775+0.075 013130 -0.313.775+0.075 0不变10010010.37+0.093 -0.093 表1 凸模磨损后尺寸零件尺寸及公差刃口尺寸计算公式磨损系数值x刃口尺寸及公差减少77+0.3 00.757.2250 -0.188凸模刃口尺寸计算 表22、凸模、凹模、外形尺寸计算 （1）凹模尺寸 凹模厚度：H=Kb，b为冲裁件最大外形尺寸。 b=70mm，k=0.35，故H取 H=15mm 凹模边壁厚 凹模板的边长 故确定凹模板的外形为：160x100x15。 图3-2-1凹模外形尺寸 （2）凸凹模尺寸 凸凹模高度按冲孔凸模高度计算。 式中 凹模固定板厚 - 卸料板厚 t- 板料厚度 20为安全距离 图3-2-2 图凹模外形尺寸（3）小凸模尺寸 按国家标准JB/T8057.2-1995选取，尺寸如图： 图3-2-3小凸模外形尺寸3、凸、凹模固定板外形尺寸（1）、凸凹模固定板尺寸凸凹模固定板厚度取H=（0.6-0.8）x（凹模板厚度）；取H=0.8X15(凹模厚度)=12mm，故凸凹模固定板外那个型尺寸为160x100x12. 图3-3-1凸凹模固定板外形尺寸（2）小凸模固定板外形尺寸小凸模固定板外形尺寸为160x100x17，结构如图所示： 图3-3-2 小凸模固定板外形尺寸4、垫板外形尺寸垫板厚度取5-12mm，本模具取H=10mm，故垫板外形尺寸为160x100x10。垫板外形如图所示：（a）下座垫板（b）上座垫板图3-4 垫板外形5、卸料板外形尺寸卸料板厚度取H=12mm，外形尺寸如图所示： 图3-5 卸料板外形6、卸料螺钉图3-6 卸料螺钉7、弹性元件的选择选用聚氨酯橡胶作为弹性元件，已知F x9.59kN，根据模具安装空间，取圆筒聚氨酯橡胶6个，每个橡胶承受的预压力为： F yF x /n9590/61.598kN取h y10%h,查表得p1.1MPa,则橡胶的横截面积为： AF y /p1598/1.11453设卸料螺钉直径为8mm，橡胶上螺钉孔直径为10mm，则有： A/4（D2-d2）求得橡胶外径：经计算得和保证足够的卸料力，取D25mm。橡胶的自由高度：h 0h x+h m /0.25(1.5+6)/0.2530mm因为0.5h 0 /D30/25 =1.21.5，所选橡胶符合要求。橡胶的安装高度：h ah 0h y300.33021mm38、顶件块结构 图3-8顶件块9、定距块由于小凸模长度53mm，凹模固定板厚度17mm，凹模板厚度15mm，因此需要定距块，定距块厚度为20mm，结构如图：图3-9定距块10、顶杆 图3-10顶杆11、导料销图3-11 导料销12、挡料销图3-12挡料销四、 标准模架及其标准零件的选取1、模架的选取根据压力机类型、工件特征选取中间导柱模架。依据国家标准GB/T2851.5-1990，凹模周界尺寸为：160mmx100mm。下模座厚度为40mm，上模座厚度为35mm，导柱间距S=210mm，模架基本结构如下图:（a）下模座（b）上模座图4-12、 导柱的选取导柱尺寸参数如下：直径28mm，长度150mm。结构如图所示： 图4-2 导柱3、 导套导套结构如下图所示： 图4-3 导套4、 模柄 模柄直径50mm，长度105。结构图为：图4-4 模柄五、 固定、定位零件固定、定位零件见表3。 表3规格数量标准螺钉上座固定螺钉M10x954GB/T70.1-2000底座固定螺钉M10x604GB/T70.1-2000销钉上座销钉10x902GB/T119.1-2000底座销钉10x552GB/T119.1-2000模柄防转销钉6x301GB/T119.1-2000六、 模具闭合高度由图7-1三维装配图的（a）图知，模具闭合高度为H=191mm。七、 模具装配及爆炸图 （a） 图7-1 三维装配图 （b）图7-2 三维爆炸图八、 设计感悟设计心得体会 一个多星期的课程设计结束了，在这些天内，我学到了很多的知识，让我对模具设计与制造有了一个更清晰的了解，更坚定了自己对模具行业的信心。 第一周前两天，我在图书馆查看了大量的参考书，看到了了很多冲压模具。通过筛选，找出了与本次课程设计相关的几本参考书，作为本次课程设计的工具。第三天开始，我开始计算相关数据。本次课程设计，我决定使用计算机辅助设计，一来锻炼我计算机应用能力和打字速度，二可以将我近几个月学习的三维制图软件creo应用于实践，更加科学的设计模具，完成本次课程设计。在大家都在绘图室手工绘图的时候，我在宿舍用计算机还原设计的模具零件，生成三维模型。然后装配成模具，校核相关尺寸，看其是否发生干涉。确保结构和原理正确后，我开始用creo将模具零件生成二维工程图。而二维工程图完成后，时间已经进入了课程设计的第四天。接下来要做的，就是将二维工程图转化为符合国家标准的二维工程图纸。这就用到了二维制图软件AutoCAD。将工程图转换成.dwg格式，然后用AutoCAD打开修改加工。等一切完成后，一个星期过去了。 从第二周开始，我将撰写课程设计说明书。我打字速度比较慢，所以这个要花费些时间，不过还好，前期已经把各种数据整理完毕，剩下的只是打字和文字处理了。花了三天时间整理好了课程设计说明书。 在本次课程设计中，刘伟老师给了很多原理上的指导，纠正了很多错误，在这里表示衷心的感谢。本次课程设计我感到学以致用的快乐，另外，不可否认，我的计算机辅助设计能力还有非常大的提升空间，当更加努力学习才是。九、 参考文献1