切边冲孔复合模设计说明书资料

1、冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院湖北工业大学课程设计说明书题 目：导板式落料模课程设计班 级：09 模具 二班学号：0910100909姓名： 肖曦指导老师： 郑重 龚雪丹 时 间： 2012 年 11 月 11 日冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院1. 任务描述12. 冲压件工艺性能分析23. 冲压工艺方案的确定24. 主要设计计算（ 1）坯料设计3（ 2）冲压力计算4（ 3）压力中心的确定及相关计算5（ 4）工作零件刃口尺寸计算6（ 5）卸料橡胶计算104.模具总体设计（1）模具类型的选择11（ 2）定位方式的选择11（ 3）卸料。出件方式的选择11（4）导向方式选择115. 主要零

2、部件计算（1）主要零件的结构计算12（ 2）定位零件的设计14（ 3）坯料定位的设计14（ 4）卸料部件的设计14（ 5）模架及其他零部件设计146. 模具总装图167. 冲压设备的选定168. 工作零件的加工工艺179. 模具的装配18主要参考文献 20 设计小结 20冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院复合模设计说明，图纸符合国家制图标准；1. 任务描述： 工件名称：冲孔落料件 工件简图：如下图 生产批量：大批量 材料： Q235钢 材料厚度： 2mm 要求： 1.完成总装配图2. 绘制工程图，图纸符合国家制图标准；3. 编写设计说明书。（A4 纸打印）工件图第一页冲压模具课程设计湖北工业

3、大学机械学院2. 冲压件工艺性分析此工件只有冲孔和切边两个工序，材料为 Q235 钢，具有良好的 冲压性能，适合冲裁。工件结构简单，有两个直径 13.8 的孔；孔与 孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，按 照 IT14 级，尺寸精度低，普通冲裁就能满足要求。3. 冲裁工艺方案确定 该工件包括切边和冲孔两个基本工序， 设计工艺方案时， 采用复合模 生产，切边和冲孔同时进行。这种方案只需要一套模具， 工作精度以及生产效率较高， 但制造难度 大。 而且废料清除以及旋转剩余坯料需要手工完成， 人工操作复杂。4. 主要设计的计算（1）坯料设计该模具使用一块矩形坯料， 冲压成两个零件

4、。 坯料设计如下图。第二页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院 每完成一次冲压之后，将坯料旋转 180，进行第二次冲压，冲裁出 第二个工件。 已冲裁好的工件用弹性卸料和推料杆推出。 清除废料和 坯料旋转需要手动完成。坯料长度为 a=152.00 -0.5b=205.0-00 .5（2）冲压力的计算 该模具采用复合模，选择弹性卸料以及推料杆卸料。冲压力计算如下表。项目分类项目公式结果备注F=KLt b=1.3*409.15*2*3803582L=362.6冲裁力 F884冲压力卸料力 FxFx=Kx*F=0.05*35828817914Kx=0.05推件力 FtFt=n*Kt*F=8*0.055

5、*358288157646N取8冲压工艺总 力 FzFz=F+Ft+Fr=404244+20221222233+533848弹性卸料下出件根据计算结果，拟选择 JB21-80压力机第三页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院3)冲压中心计算如图建立直角坐标系，并在坐标系中计算各冲压边中心以及冲压力X0=(p1*x1+p2*x2+p3*x3+p4*x4+p5*x5+.)/(p1+p2+p3+p4+p5+.)Y0=(p1*y1+p2*y2+p3*y3+p4*y4+p5*y5+.)/(p1+p2+p3+p4+p5+.) 通过 P=1.3Lt 简化公式得到X0=(l1*x1+l2*x2+l3*x3+l4

6、*x4+l5*x5+.)/(l1+l2+l3+l4+l5+.)Y0=(l1*y1+l2*y2+l3*y3+l4*y4+l5*y5+.)/(l1+l2+l3+l4+l5+.) 带入数据计算得X0=70.54Y0=55.08最终算得冲压中心位于点 O(70.54,55.08)第四页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院4）工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前， 首先要考虑工作零件 的加工方法与装配方法。 结合该模具的特点， 工作零件的形状相对简 单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板、卸 料版，这种加工方法可以确保这些零件的各个孔的同轴度， 使装配简 化。因此工作

7、零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算， 计算过 程与结果如下。冲裁尺寸：A。落料边a=53.070 -0.74r=5.35+0.30d=152.90 -1e=152.90 -1f=53.070- 0.74C1=20.260 -0.52C2=10.18-00 .36B.冲孔第五页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院g=22.660 -0.52h=19.960 -0.52+0.43j=13.585 0凸凹模刃口尺寸：（a）计算尺寸 a查表得 Zmin=0.246Zmax=0.360=0.74x=0.5p=0.020d=0.030ad=( amax -x)d+0.030 +0.0300 =( 5

8、3.07-0.5*0.74) 0 =52.7 0ap =(ad -Zmin)-0 p =(52.7-0.246) -0.020 =52.454 -0.020b）计算尺寸 r查表得 Zmin=0.246Zmax=0.360x=0.5d=0.020=0.3p=0.020rd=(r min+x)- d=(5.35+0.5*0.3)-0.00 20 =5.5-0.00 20+ p+0.020 +0.020rp =(rd+Zmin)+0p =(5.5+0.246)+0.002 0 =5.754+0.002 0第六页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院(c)计算尺寸 d查表得Zmin=0.246Zmax=

9、0.360=1x=0.5p=0.030d=0.040+d+0.040dd=（dmax -x）+0d =152.4+0.00 40dp=（ dd -Zmin）-0p =152.154 -0.00 30(d)计算尺寸 eZmax=0.360x=0.5查表得 Zmin=0.246=1p=0.030d=0.040+d+0.040ed =（emax -x） 0 =152.4 0ep=（ed -Zmin）-0 p =152.154-0.00 30(e)计算尺寸 f查表得 Zmin=0.246Zmax=0.360d=0.030fd=（ amax -x ）+d53.07-0.5*0.74）+0.0300+0.

10、030=52.7+00.0 30 =0.74x=0.5p=0.020fp =（ad -Zmin）- p =（52.7-0.246） -0.020 =52.454 -0.020第七页(f)计算尺寸 C1湖北工业大学机械学院冲压模具课程设计查表得 Zmin=0.246=0.52Zmax=0.360x=0.5p=0.020d=0.025C1d=( C1max -x ) d +0.0250d =20+0.00 25C1p =(C1d -Zmin)-0 p =19.754 -0.002 0g）计算尺寸 C2查表得 Zmin=0.246Zmax=0.360C1d=( C1max -x ) d +0.020

11、0d =10+0.00 20d=0.020C1p =(C1d -Zmin) -0 p =9.754 -0.020（h）计算尺寸 g查表得 Zmin=0.246=0.52Zmax=0.360x=0.5p=0.020d=0.025gd=( dmax -x )+ d+0.025+0d =22.4+00.0 25 =0.36x=0.5p=0.020第八页0 0gp=( dd -Zmin)- p =22.154 -0.020i）计算尺寸 h冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院查表得 Zmin=0.246=0.52Zmax=0.360x=0.5p=0.020+ d+0.025hd =( hmax -x )

12、 0 =19.96 00 0hp=(hd -Zmin)- p =19.714 -0.020d=0.025( j)计算尺寸 j查表得 Zmin=0.246Zmax=0.360 =0.43x=0.5p=0.020d=0.020jp=(j min+x)0-p00.020+djd=(jp+Zmin) 0+0.020=14.046+0.002 0(5)卸料橡胶设计卸料橡胶的设计计算见下表。选用的普通橡胶，项目公式结果备注卸料版工作行 程 h 工h工=h1+t+h25mmh1 为凸模模具 凹近卸料版的 高度为 1 mm,h2 为凸模冲裁后 进入凹模的深橡胶工作行程 H工H工=h工 +h修10mm橡胶自由高

13、度 HH自由 =4H工40第九页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院自由橡胶的预压缩 量 H预H预 =15%H自由橡胶承受的载荷 F1F1=F卸橡胶的尺寸 a，ba=52.7b=152.4校核自由高度橡胶的安装高 度 H安H安=H自由-H预度 2mm， h修 为 凸模修磨量取 5mm，取 H工 为H自由的 25%6mm17914N满足要求34mm5. 模具总体设计1）模具类型的选择由冲压工艺分析，采用复合模冲压，模具类型为复合模2）定位方式的选择冲裁使用的挡料板3）卸料，初见方式的选择工件厚度为 2mm，且一个坯料需要旋转完成两次冲裁成两件制品，所以需要手动操纵。卸料方式采用弹性卸料和推料杆同

14、时作用4）导向方式选择为了跳模具寿命和工件质量，方便安装和调整，采用中间导第十页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院 柱的导向方式。6. 主要零部件设计（1）主要零件的结构设计A.上模结合工件外形并考虑加工， 将切边和冲孔同时完成。 上模同时 用作切边上剪刃与冲孔凹模 ,采用线切割机床加工，用三个螺钉固定 在上模座上。具体结构如下图所示：L=h工=h1+h2+t+h=54.92mm由于上模内嵌入安装在上模座，所以取L=60m上模两个阶梯孔用于冲孔凹模，以及安装推料杆以便清除冲孔废料第 十一 页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院B.下模设计下模作为切边工序的下剪刃以及冲孔工序的凸模， 为方便加

15、 工，将下剪刃与凸模分开设计加工，然后组装而成。下剪刃又由两部 分组成，分别为零件内直角边剪刃与倒角 C20.内直角边下剪刃厚度尺寸 H=kb=45第 十二 页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院第 十三 页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院冲孔凸模（2）定位零件的设计由于下模的三个部分分别进行加工和安装，所以在装配时需 要精确定位。内直角边切边下剪刃用三个定位销固定， C20直角边下 剪刃用两个固定销固定。凸模的定位由下模垫板上的孔位确定。（3）坯料定位坯料进行切边，且还要旋转坯料进行第二次冲压，所以需要 对坯料进行定位， 在下模垫板上， 沿着上模外形轮廓边缘设计三个定 位板，确定坯料位置

16、。在加工和安装时候，需要确定三个定位板各自 的位置精度，以及相互之间几条定位边的平行度。（4）卸料装置的设计模具采用卸料橡胶和卸料板以及推料杆工作卸料。 卸料板和卸料 橡胶用于卸除已经冲压好的工件， 推料杆用于卸除完成冲孔后的圆形 余料。卸料板的周界尺寸与上剪刃的周界尺寸基本相同，厚度为12mm。采用 45 钢制造，淬火硬度为 40-45HRC。卸料板用卸料螺钉固定， 放置在卸料橡胶上，卸料螺钉设置 3 个， 公称直径为 16mm，螺纹部分为 M12*3 。（5）模架及其他零部件设计该模具采用中部两侧分布式导柱模架，导柱分别为 24*180，导套分别为 24*36*95.第 十四 页冲压模具课

17、程设计湖北工业大学机械学院 上模座厚度取 35mm，垫圈厚度取 24mm，下模座取 50mm，下垫板 取 30mm 。该模具闭合高度 H 闭=H上模+H垫+H下模+H-h2=262mm 可见该模具必和高度小于所选压力机 JB21-80 的最大装模高度 380， 可以使用。7. 模具总装图 通过以上设计，可得到模具的总装图。模具上部分主要由上模 板、垫圈、上模、压料橡胶、压料板、橡皮等组成。卸料方式采用弹 性卸料和推料杆卸料， 以橡胶为弹性元件。 下模部分由下模座、 垫板、 下剪刃、凸模、卸料板、卸料橡胶等组成。冲孔坯料和成品件均需要 手动清除取出。坯料定位需要三个定位板作用， 放置坯料时， 边

18、紧贴两个边定位 板，角紧贴一个角定位板。8. 冲压设备的选定通过校核，选择开式压力机 JB21-80能满足要求。其主要参数如下：工程压力： 800kN滑块行程： 130 最大闭合高度： 380 闭合高度调节量： 240五页冲压模具课程设计湖北工业大学机械学院滑块中心线到床身距离： 2900工作台尺寸： 800mm*540mm 工作台孔尺寸： 380mm*210mm9. 模具零件的加工工艺本模具的下模部分分为三个部分分开加工， 都为简单加工。 主要加工 的关键部分在于上模。 上模外形加工采用线切割加工技术， 内孔使用 电火花加工。具体加工工艺如下表所示：工序号工序名称工序内容工序简图1落料锻毛坯

19、2热处理退火3粗刨刨六面，互成直角，留单边余量 0.5mm4热处理调质第 十六 页5磨平磨六面，互成直角6线切割线切割出模具外形7钳工划线划出各销孔、螺纹孔、型孔位置8加工螺纹孔、销孔按位置加工螺纹孔、销孔9磨平面精磨上下平面10钳工精修全面达到设计要求11检验湖北工业大学机械学院冲压模具课程设计10.模具的装配根据倒装复合模装配药店， 选上模作为装配基准件， 先装上模，再装下模，并调整间隙，试冲再返修。具体情况如下表：序号工序工艺说明1凹凸模预装1）装配前仔细检查各下剪刃形状及尺寸，是 否符合氐要求尺寸精度，形状。2）将各下剪刃分别于下模垫板相配，检查器 位置精度是否准确，间隙是否加工均匀。不适 合的应重新修磨或更换。2凸模装配以凸模孔定位， 将凸模压入凸模固定板的型孔第 十七 页中并固定牢固。3装配上模1）在上模座上依次安装上剪刃，推料杆，压 料橡胶，压料板。2）在上模座上，用已经加工好的上剪刃和压 料橡胶、压料板分别确定其螺孔位置，并分别 钻孔，攻丝3）将垫圈，上模座，上模，压料橡胶，压料 板装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉4装配下模1）在上剪刃