冲模课设说明书

1、目录1 零件工艺性分析21.1 材料分析21. 2 结构分析31. 3 精度分析32冲压的基本工序分类及模具类型的选择32.1冲压工序基本分为以下两大类32.1.1单工序冲模（亦称单冲模）32.1.2连续模（亦称多工序连续模）42.1.3复合模42.2 冲压工艺方案的确定43工艺计算53.1.计算预冲孔直径53.2.计算翻孔系数53.3.校验翻孔高53.4.计算翻孔力53.4 压力中心确定54计算凸凹模刃口及外形尺寸64.1 加工方法的确定64.2凸凹模设计65 模具总体设计及主要零部件的设计75.1翻孔凸模的设计75.2翻孔凹模的设计86 压力机的选择97 标准件的选取107.1模架的设计1

2、07.2模柄选取108 模具装配图118.1模具装配图11参考文献121 零件工艺性分析对工艺分析包括技术和经济两个方面内容。在技术方面，根据工件图，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求；在经济方面，主要根据冲压件生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此，冲压件的工艺分析，主要讨论在不影响零件使用的前提下，能否以最简单最经济的方法冲压出来。能够做到的，表示该冲压件的工艺性好，反之，工艺性差。该制件形状比较简单，都是由圆弧组成的，尺寸一般，厚度适中，大批量，属于普通冲压件，但是有几点应注意：1）零件上有个翻孔。2）大批量生产，

3、应重视模具材料和结构的选择，保证一定的寿命。1.1 材料分析工件为图1所示的落料冲孔件，材料为08-F，材料厚度1mm，生产批量为中批量。工艺性分析内容如图1-1所示：图1-1工件材料08F优质碳素结构钢，其抗剪强度206.5MPa，抗拉强度b295MPa，屈服强度s175Pa，伸长率35%，材料综合性能好，适合冲压工艺。1. 2 结构分析零件结构较复杂，但拉伸深度和翻孔深度都不大，对加工较为有利。所以，该零件的结构满足成形工艺的要求。1. 3 精度分析公差等级采用IT14 ,经查表得公差IT14=0.62mm,。零件外形直径86mm，零件翻孔直径46 mm，由以上分析可知，该零件可以用普通成

4、形的加工方法制得。2. 冲压工艺方案的确定2冲压的基本工序分类及模具类型的选择2.1冲压工序基本分为以下两大类第一类是材料受外力后应力超过其强度极限，使材料发生剪裂或局部剪裂。诸如：板料的剪裂、剪截、冲孔、落料、切口、整修、裁切、冲口等多种作业形式，但均属于分离工序；第二类是材料受到外力应力超过其屈服极限，使材料经过塑性变形后成一定的形状。诸如：弯曲、缩口、卷边、扭转、拉伸、起伏成形、体积冲压等变形方式，但均属于变形工序。将上述两个以上的单工序连续冲压与复合在一套模具上冲压便构成连续冲压与复合冲压工序。上述各种冲压变形工序所用的模具，虽然结构千变万化，但仍然可按其冲压过程的动作特征、主要结构特

5、点以及完成的工艺作业类别，将其划分成以下几大类：2.1.1单工序冲模（亦称单冲模）这种冲模是在压力机的一次行程中只完成一个冲压工艺工序。一般均以其完成的冲压工艺工序的名称来命名：如只进行冲孔的称之为冲孔模；只进行一次弯曲的称为弯曲模。2.1.2连续模（亦称多工序连续模）这种模具是在压力机一次行程中，在模具的不同工位上，能同时完成两个或两个以上冲压工序。根据连续完成的冲压工序的工艺作业类别又将连续模分为：多工位连续冲裁模、多工位连续式复合模两种。连续模只有冲裁工位的，即只进行冲孔、切口、落料等属于冲裁作业的工位，称为多工位连续冲裁模。如果连续模诸工位中，除了冲裁作业外，还有拉伸或弯曲、成形：包括

6、翻边、冲挤、压印等属于冲裁式复合模。2.1.3复合模该类模具仅一个工位，在压力机的一次行程中能完成两个或两个以上冲压工步，根据这类模具完成的冲压工步的类别，可将其分为：冲裁式复合模、综合式复合模两种。只完成冲裁作业的复合模，最常见的是冲孔落料复合模。如果连续模诸工位中,除了冲裁作业外，还有拉伸或弯曲、成形任意一个或一个以上变形工步的复合模，通称其为综合式复合模、多工位连续式复合模。2.2 冲压工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料拉伸，再冲孔，最后翻孔。采用三套单工序模生产。 方案二：落料拉伸冲孔翻孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料翻孔，采用级进模

7、生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序、三副模具，生产效率低，零件精度较差，但模具制造简单，在生产批量较中的情况下可适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。但模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状复杂，模具制造相当困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案一生产较为合适。3工艺计算3.1.计算预冲孔直径 d0=D-2(H-0.43r-0.72t） =46-2×（14-0.43×3-0.72

8、15;1) =21.163.2.计算翻孔系数 k0=d0/D=41.21.16÷47=0.453.3.校验翻孔高 d0/t=41.21÷1=41.21 由于是钻后去毛刺,故查表得kmin=0.50 (<k0=0.691) Hmax=(D/2)·(1-kmin)0.43r0.72t =23×(1-0.5)0.860.72=14.08因零件的翻孔高度H=14<14.08mm，故可1次进行翻孔成形。3.4.计算翻孔力 F=1.1·（D-d）ts =1.1×3.14×（46-21.16)×1×175

9、=15kN3.4 压力中心确定因为制件是一般的环形件，故压力中心为其几何中心（圆心）4计算凸凹模刃口及外形尺寸4.1 加工方法的确定 模具制造有凸模和凹模分开加工和凸模和凹模配合加工两种方法，凸模和凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸，此种方法适用于圆形和简单的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互换性，便于模具成批制造，但需要较高的公差等级才能保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。所以此方法是与加工形状复杂或薄板制件的模具。 结合模具制造及工件的形状特点，选用凸模和凹模配合加工的方法。4.2凸凹模设计 由零件尺寸及翻孔件的翻边高的大小确定凹模的厚度H为54，其刃口圆角半径与

10、制件圆角相等为R=2。如图1由于在翻孔过程中，材料沿切向伸长，因此其端面的材料变薄非常严重，根据材料的统一变形情况，翻孔凹模与翻孔凸模之间的间隙应小于原来的材料厚度。 图4-2 查表得平板毛坯翻孔时凸凹模之间的间隙取Z/2=1.5mm. 翻孔凸模的刃口尺寸计算如下：翻孔凸模极限偏差为：46mm 查表210，取p=0.022,d=0.062dp=（24+0.062）=46.062其刃口圆角半径大于或等于制件圆角4倍故为Rp8翻孔凹模的刃口尺寸计算如下：翻孔凹模dd=（46.062+1.5）=47.562查表211，取p=0.036，翻孔凹模dd=47.5625 模具总体设计及主要零部件的设计5.

11、1翻孔凸模的设计 凸模长度的计算公式 L=h1+h2+h3+h+= 式中 h1凸模固定板厚度 h2固定卸料板厚度 h3翻孔高度 h增加长度 L=20+14+14+13=61mm由于零件放置冲模上需要导正销，故在凸模中心设计一个直径为15的圆孔。因为翻孔件形状简单，翻孔材料厚度小于3mm所以翻孔凸模选用材料为T10A钢，淬硬处理。具体的凸模设计如下图5-1： 图5-15.2翻孔凹模的设计翻孔凹模由上模板固定，工作时，凹模下行，对毛坯进行压边从而达到翻孔的作用。因为冲裁件形状简单，冲裁材料厚度小于3mm所以翻孔凹模选用材料为T10A钢，淬硬处理。具体结构设计如图5-2： 图5-26 压力机的选择

12、由于简单模的特点，由于工作行程较长，翻孔力必须处于许用负荷曲线之内，一般总的翻孔力小于或等于压力机公称压力的50%60%，且根据闭合高度，为防止设备过载，可按公称压力F压=（1.61.8） F 选择压力机。查表选取公称压力为100KN的开式压力机，参数如下： 公称压力：100KN 滑块行程：60mm 封闭高度调节量：50mm 滑块行程次数：60次/min 最大闭合高度：180mm 工作台尺寸（前后×左右）：360mm×240mm 模柄孔尺寸：30mm×50mm ； 最大倾斜角：30°7 标准件的选取 7.1模架的设计选用后侧导柱模架，查实用冲压模具设计手

13、册表7.30得上模板200×100mm×35mm下模板200×100mm×40mm导柱：25mm×150mm导套：25mm×90mm×38mm7.2模柄选取 选用压入式模柄，查实用冲压模具设计手册表15.18得： 压入式模柄25mm×80mm8 模具装配图8.1模具装配图 图8-11、 下模座 2、导柱 3、弹簧 4、内六角卸料螺钉5、内六角螺钉 6、凸模固定板 7、凸模8、卸料板 9、凹模 10、 导正销 11、顶料器 12、弹簧 13、上模板 14、模柄 15、圆柱销 16、凹模固定板 17、圆柱销 18、导套参考文献【1】王秀凤，万良辉 . 冷冲压模具设计与制造 . 北京：航空航天大学出 版社，2005.【2】吴宗泽等. 机械设计课程设计手册. 北京：高等教育出版社，2006.【3】 薛啟翔等. 冲压工艺与模具设计实例分析. 北京：机械工业出版社，