支撑圈冲压模具设计说明书+cad图

1、 设计项目 设计计算及过程 计算结果 一、引言 零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。 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图 包括技术和经济两个方面： (1)冲压加工方法的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工工艺方法，因其生产率咼，材 料利用率高，操

2、作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用 高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量 越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越 性就不明显，这时采用其他方法制作 该零件可能会更有效果。 (2)冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技 术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材 料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材 料消耗少，工序数目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳 定，操作简单，方便等。 不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何，其生产过程一般都 是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要

3、的辅助 工序加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求 较高的冲压件，还需要经过切削焊接或铆接等加工才能完成。 本设计是一个内缘翻边件，匕是由洛料、拉深、冲底孔、内缘 翻边、切边工序制成的工件。材料为 08钢，厚度为1.5mm,根据 提供的零件图，其数据如下： 设计项目 设计计算及过程 052 03 5-g.d 设计项目 设计计算及过程 计算结果 二、工艺分析 这是一个不带底面的内缘翻边件，零件是形状对称，无凹陷 或其他形状突变，属于典型的板料冲压件。零件外形上只有底面 外径有公差要求，。该零件形状比较简单，尺寸小。初步确定其生 产工序为：落料一冲孔一翻边一切边的方案加工。但能否一次

4、翻 边成型达到零件所要求的高度，仍需进一步校核计算。 2.1、翻边工序计算： （1）判断一次翻边能否达到所要求的高度。 查相关表初取极限翻边系数Kf min0.68 K=0.68 H max =7.07m 而零件的总高度:h =21.5mm H max=7.06mm 由此可知一次翻边不能达到零件咼度要求，需要米用先拉深， 然后冲底孔并翻边的工乙。 计算翻边高度： 取极限翻边系数 Kf min =0.68 rp2t0 2 1.5 3mm 由相关公式得翻边所能达到的最大高度： m h max 0.5D 1 Kf min0.57 rp 7.07 mm 计算翻边预冲底孔的直径： 按公式可计算 rp 3

5、mm do DKf min 33.5 0.6822.78mm 实际采用22mm 于是，由以上分析可计算翻边前需要拉深的高度 h1为 22mm h1 H h max rp t 21.5 7.07 3 1.5 18mm 根据上述分析计算可画出翻边前拉深后的半成品图，如图所 h1 18mm 设计项目 设计计算及过程 038 2.2、拉深工序计算: 拉深后半成品的大经为: 计算相对厚度: 2.01 确定拉深次数: 根据 1 .73 1001.97 0.44 dt1 d m h3 d m 100 7 58 33 .5 0J5 示，取修边余量为3mm。 d t1d t 2 5223 58 mm 则毛坯的直

6、径为： 100 100.48 33.5 d 33.5 m _ D 76 t0 D m 拉伸系数： DmJdt dmin ,则承压能力足够，因此符合使用要求。 5.2确定冲孔凹模的高度和壁厚 查冲压工艺与模具设计表8-1,取系数K=0.35，则冲孔 凹模的高度为： H =Kb1 = 0.35 X29 =10.15mm 由于要求H 15mm，因此凹模咼度至少取15mm,才能满足 强度要求，根据实际可加大凹模的高度，可取H =28mm。 凹模壁厚： c = (1.5 2)H = (1.5 2) X10.15 = 17.25 20.3mm 取 c 20mm 所以冲孔部分凹模外径：D1 =d0 +2c

7、= 16+2 X20 = 56mm，为 了与模架标准相配合，可适当加大壁厚，使D1 60mm 设计项目 设计计算及过程 计算结果 六、有关模具 零件的选用 6.1模架的选择 6.1.1上、下模板的选择 根据选用的压力，采用GB2851.6-81的后侧带导柱形式的模 架。根据规格标准GB2855.11-81确定上模座厚度为50mm,根据 GB2855.12-81确定下模座厚度为60mm,按其标准选择具体结构 尺寸如下： 上模板500X 250X 50HT210 下模板600X 250X 60HT210 6.1.2凸模固定板及垫板的选择 由于冲孔后采用自然落料装置，而且为了对凸模的固定，所 以垫板

8、厚度取10mm,凸模固定板根据凸模的径向尺寸可取 28mm。 凸模固疋板对凸模起着固疋和加大凸模在冲压时的强度，对凸模 有着定位的作用，即其结构尺寸如下： 凸模固定板500X 268X 2545钢 垫板500X 286X1545 钢 6.1.3导柱、导套的选择 按 GB2861.2-81 选 d=32mm,其中导柱长度有 150210mm, 模具闭合高度230mm,选导柱长度1 =200mm。 按GB2861.681选d=32mm的导套，考虑模具的闭合高度， 在此选L=100mm 导柱30X 20020 导套30 X10020 6.2卸料装置的选择 弹性卸料装置的弹性顶件装置。这种结构的优点是

9、操作方便， 出件畅通无阻，生产效率高，缺点是弹性卸料板使模具的结构变 复杂，要简化可以采用刚性卸料板，其缺点是拉深件留在刚性卸 料板中不易取出，带来操作上的不便，结合本次设计综合考虑， 采用弹性卸料装置卸料。 设计项目 设计计算及过程 计算结果 七、设备的选 择及校核 7.1压力机参数的确定 本工件在冲裁工序总的冲裁力为： F 总冲=F 冲孔 + F 推=46575+ 3027.4 49602.4N 但要求压力机的行程应满足： S2.5h工件=2.5 X4 =10mm 所以，查模具设计与制造简明手册表1-68得，选用J23-16 开式双柱可倾压力机。其主要规格为： 标称压力：160KN 滑块行

10、程：55mm 最大圭寸闭咼度：230mm 工作台尺寸：500X 300mm 工作台孔尺寸：170X200mm 圭寸闭咼度调节量：45mm 滑块中心线至床身距离：160mm 立柱间距离：220mm 垫板厚度：40mm 模柄孔尺寸：40 60mm 7.2确定模具的压力中心 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了 确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块 的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使 滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模 具和压力机的使用寿命。 冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。为保证冲模正确和 平稳地工作，冲模的压力中

11、心必须通过模柄轴线而和压力机滑块 的中心线重合，以免滑块受偏心载荷，从而减少冲模和压力机导 轨的不正常磨损，提咼模具寿命，避免冲压事故。 冲模压力中心的确定原则： (1) 对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的 几何中心。 (2) 工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零 件的对称中心相重合。 设计项目 设计计算及过程 计算结果 八、模具的闭 合高度的计算 及校核 (3)形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用可用解析计算 法求出。 因为该工件形状规则对称，取工件几何中心为冲模压力中 心。 模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上下模座之间 的距离，它应与压力机的装模咼度相适应

12、。 压力机的闭合咼度h是指滑块在下死点时，工作台面至滑块 的距离。大多数压力机，其连杆长度可以调节，即压力机的闭合 高度可以调整。当连杆调至最短时，压力机闭合高度最大，称为 最大闭合高度Hmax，连杆调至最长时，压力机闭合高度最小，称 为最小的闭合咼度Hmin ( Hmax - H min =M其中M为连杆的调节 量)冲模闭合高度H，般应满足如下关系： H min +10mm H Hmax-5mm。无特殊情况，H应取上限值，最好 取在HHmin M/3，这是为了避免连杆调节过长，螺纹接触面 过小容易被压坏。如果冲模闭合高度小于压力机的最小闭合高度， 则可以在压力机工作台面上加垫板，即模具的闭合

13、高度应为上模 座、下模座、凸模、凹模、垫板和固定板等的厚度总和，故 H=50+60+28+28+10+10+9+25-5=256mm 所选压力机最大闭合咼度H max = 280mm最小闭合高度 H min =215mm计算模具的闭合高度为H=256mm满足要求 设计项目 设计计算及过程 计算结果 九、模具零件的 加工 九、模具零件的加工 普通零件的加工是按产品零件图要求全部加工完毕，再进行 总装。而模具零件的加工有些是不能按模具零件图全部加工完毕 的，要待部件组装或整模组装时修配或配钻，所以模具零件图上 的形状和尺寸是否全部加工出来，还要根据模具加工的装配方法 而定。若以凸模凹模为基准装配时

14、，零件图上的导柱孔在零件加 工时就不加工，若以四导柱导套作型腔，凸模相对位置控制基准 时，贝U凹模及凸模固疋板的导柱孔应与凹模或凸模固疋板的型孔 在各板之上同时加工出来。 使用铳床加工一个零件时，必须先把零件的相关尺寸、材料、 使用刀具、加工参数确定下来，保证加工能顺利完成，同时，设 计方面也要考虑到加工的难易程度，以减少加工的困难，在加工 模具零件之前要慎重考虑各种细节。在买回来的模板里，要确定 模板的加工基准，哪些面是基准面，这一般在订购模板时会标明 哪几个面是经过打磨，之后就是把加工基准定下来，当然事前必 须准备好零件图，根据零件图来定位加工方案，如果要用到数控 编程，就必须把加工原点定

15、出来。定好加工方案后，就可以开始 加工，先把工件装夹到虎口钳上，使用铜锤敲击以使工件被夹紧， 然后打表，在打表时要非常小心，当表很靠近工件时，不能使用 加速进给，否则很容易碰坏仪器，在校平行度时，最好先来回走 几遍，观察大概偏向，然后要小心敲击工件，使其保持在很小的 偏差范围就行了，把两个基准方向的平行度定好后，就要用分中 器确定原点坐标，在设置坐标时要将分中器的半径算进去，这样 设计项目 设计计算及过程 计算结果 才能使主轴对应工件原点，x-y平面的坐标定下来后，就要把刀具 装到铣床上，使用半径范围内的夹具把刀具夹紧，装上道具后就 是确定z方向上的原点，一般选择工件表面为 0以方便编程。之

16、后就是加工，如果是选用数控加工，必须使程序和当前铣床的刀 具起点相一致，否则加工位置就会错误，同时还要察看刀具路线 是否会超出铣床的工作行程，防止出事故。如果程序没错，就可 以传到数控铣床运行。不同刀具要使用不同转速，钻孔要比铣槽 的转速慢，进给速度要根据观察来手动调试，加工时要时刻观察 走刀情况，同时适当加冷却液及扫除铁屑，若发生事故，必须马 上停止。当程序完成后，刀具就会回原点，继续做下一工序。 设计项目 设计计算及过程 计算结果 十、模具的装配 根据简单模的工作特点，先装上模,再装下模较为合理，并调整 间隙，试冲，返修具体过程如下： 1、上模装配 仔细检查各将要装配零件是否符合图纸要求，

17、形状并作好划线， 定位等准备工作. 先将凸模与凸模固定板装配，再与凹模板装配，并调整间隙 把已装配好的凸模及凹模与上模座，并在次检查间隙是否合理 后,打入销钉及拧入螺丝 2、下模装配 仔细检查各将要装配零件是否符合图纸要求，形状并作好划线， 定位等准备工作. 先将凸凹模放在下模座上，再装入凸凹模固定板并调整间隙，以 免发生干涉及工件损坏接着依次按顺序装入销钉，活动挡料销，弹 顶橡胶块及卸料板，检查间隙等合理后拧入卸料螺钉，再拧入紧固 螺钉，并再次检查调整 将经调整后的上下模按导柱，导套配合进行组装，检查间隙及其 它装配合理后装机进行试冲并根据试冲结果作出相应调整，直到生 产出合格制件 设计项目

18、 设计计算及过程 计算结果 十一、冲孔模的 工艺分析 该零件外形对称，壁部圆角半径为 3mm相对圆角半径r/t 为2所需要冲裁的底孔直径为20mm因为采用的是简单模加工成 形，所以可以直接进行冲孔。 设计项目 设计计算及过程 计算结果 十一、结束语 学校为了培养大批具有必备的理论知识和较强的实践能力，适 应生产、建设、管理、服务第一线急需的高等技术应用性专门人 才。试图通过冲裁模课程设计让学生初步掌握模具工艺设计 和模具结构设计的方法和步骤。把已学的各门专业课程基础理论 综合的应用在模具的计算过程中去。培养学生分析问题、解决问 题的能力、实践动手能力。 本人通过对本套拉深件的冲孔简单模的设计、计算，使我对 冲裁模的设计流程有了更深一层的了解， 包括冲裁件的工艺分析、 工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要 零部件的设计、压力机型号的选择、总装图及零件图的绘制。在 设计过程中，有些数据、尺寸是一点也马虎不得，只要一个数据 有误，就得全部改动，使设计难度大大的增加。在这次设计中， 我感觉要完成这次设计不仅要有扎实的专业知识，还要有过硬的 计算机基础作保障，方能很好的完成这次设计。所以说我们今后 的学习中不仅要学好应该所学的，还要尽可能多的去拓展我们在 其它方面的领域，只有这们我们才