冲压工艺及模具设计设计说明书

1、冲压工艺及模具设计课程设计设计名称连接板冲裁模专业模具设计与制造班级姓名简洪伟指导老师完成日期2010年4月25日指导教师评语建议成绩：优 良 中 及格 不及格指导教师签字年 月 日课程课程设计任务书2姓名：余冬 学号：208304020543班级：08模具三（3）班 一、课题名称：垫圈冲孔、落料复合模、零件:材料：Q235料厚：0.8批量：20万三、设计要求：1、绘制零件图及编制冲压工艺卡（A4 ）。2、设计模具总装图（A0/A1 ）。3、设计模具工作零件图（A3/A4 ）。4、编写设计说明书（15页以上）。5、将说明书和图纸装订成册（按 A4尺寸装订）、八、刖言第一章零件的工艺性分析21.

2、1 材料 21.2 结构与尺寸21.3 精度2第二章确定工艺方案32.1工序性质与数量 32.2工序顺序 32.3工序组合确定 3第三章确定模具总体结构43.1类型 43.2结构 43.2.1工作零件 43.2.2 定位零件 43.2.3 卸料、出件 43.2.4 导向零件 43.2.5 支撑零件5第四章工艺与设计计算 64.1排样 74.2计算冲压力和压力中心 84.3弹性元件 9第五章设计零件、绘制总装配草图 105.1 工作零件 135.2 定位零件 145.3 卸料与出件 145.4 模架与其他零件 155.5 校核 15第六章 绘制总装图和各零件图 16参考文献 17设计小结 185

3、本说明书是我根据冷冲模工艺与模具设计 、模具设计指导等 有关教材。引用了其中的公式，查找书中的表格，并得到了同学的帮 助完成的。本说明书主要介绍了冲裁模的工艺分析、 工艺方案的确定、 模具总 体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。为了能够很好地掌握本课程的设计过程， 根据课内及课外来所学的 知识，编写了该说明书以使老师可以在评阅的过程中能够更好地指 导.1垫圈冲孔、落料复合模具设计第一章 零件的工艺性分析1.1 材料Q235为普通碳素钢 (T s=235MPa o b=450 MPa o s/ a b=0.52 冲压性能良好1.2 结构与尺寸零件形状规则，冲孔尺寸与落料外形

4、有15.5mm其它无极限特征，适合冲裁加工1.3 精度零件除 R5.53+00.3 精度为 IT14， 29+00.045 精度为 T13-IT14 之间，其余 未注公差按 IT14 考虑。根据以上分析，该零件工艺性良好，适合冲 裁加工18第二章 确定工艺方案2.1 工序性质与数量冲孔、落料2.2 工序顺序单工序模：冲孔T落料复合模：冲孔、落料级进模：冲孔 - 落料2.3 工序组合确定图凸凹模壁厚为15.5mm查P116表3-29得允许最小壁厚2.3mm符合要求，所以冲孔与落料能组合第三章确定模具总体结构3.1类型因零件较小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高, 所以不采用级进模

5、；孔与落料边缘距离为 15.5mm大于最小凸、凹 模壁厚2.3mm所以用复合模最为合理3.2结构3.2.1工作零件a. 凸模R5.53孔使用台阶固定，加工经济落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工凸模长度 L=h i+h2+h4-( 1-3)强度校核b. 凹模采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm凹模厚度 H=KK3 o.1f( > 15)凹模壁厚 C= (1.5-2 ) H( > 30-40mm)3.2.2定位零件导料板定边距，挡料销定位3.2.3 卸料、出件采用弹性卸料，凸模出件3.2.4 导向零件选用滑动不带压板的导柱导套3.2.5 支撑零件1）上下

6、模板因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板2）模柄采用压入式的模柄3）固定板 采用台阶和带锥度的凸模固定板4）垫板为防止上模板压溃，加垫板（ 10-15mm）第四章工艺与设计计算4.1排样因零件为圆形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样条料宽度 查P79表3-16 （最小搭边值）得搭边 a=1.2 a i=1B=60+1.2+1.2=62.4mm条料长度设L=1000mm步距 S=60+ ai=60+仁61n'二丄二 1000 =16.4（实际 16 个）S 61即 n=16n 2 2 2A= n （60 -17.49 -2 X 11

7、.06 ）42=2393.8mm利用率 n =皿 x 100%=6 2393.8 =61.4%BL62.4 10004.2计算冲压力和压力中心1）冲压力F二LTc b=（60 n +2X 5n +11.06 n X 2） X 0.8 X 450=104KNL:冲裁件周边长度T:材料厚度CT b:抗拉强度2) 压力中心模具中心X1F1 XnFn _ ' iiLiX0= F1 Fn 'LiYJ YiLi0= v Li冲裁以X轴、Y轴对称 Xo=oY o=O3) 初定压机P>( 1.1-1.3 ) FeFe =F+ Fx + F tF=104KN查P85表3-20(卸料力、推件

8、力和顶料力系数)得Kx=0.04-0.05 K t=0.055Fx=KXF=0.05 X 104=5.2KNFt=nKF=7.5 X 0.055 X 104=42.9KN (n= -=7.5)t 0.8Fe =F+ Fx + F t =104+5.2+42.9=152.1KNP> 1.2 F e = 1.2 X 152.1二 182.52KN4) 刃口计算因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以 凹模为基准。因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的尺寸都标注 在凹模上变大A凸=(Amax-X ) 0变小 B凸=(Bnin+xA)- /4不变 C凸=(Cmin+0.5 )

9、/8尺寸基准磨损情况计算公式刃口计算+0 .3R5.53 o凸模变小d 凹= (dmin+xA +Zmin) 0d 凹=(5.53+0.75 X 0.3+0.072) /4 L.0750=5.827 0八小0 .7460 o凹模变大A 凹=(Amax- * ) 0 4A 凹二(60-0.5 X 0.74 ) /40 .1850A =59.63 0一 o .04529 o凸模变小 /4d 凹=(d min+xA +Zmin) 0/、 /4d 凹二(29+1X 0.045+0.072 )。0 .01125=29.117 0R2.5凸模变小d 凹= (dmin+xA +Zmin) 0 '&q

10、uot;d 凹=(2.5+0.25 X 0.075+0.072 ) /40 .06250A =2.7595 0:公差 即上偏差-下偏差Zmin :查P61表3-4 （冲裁模初始双面间隙）X:查P85表3-8 （磨损系数）4.3弹性元件橡胶选择聚氨酯10个Fy二Fx/n=5.2/10=0.52KN=520N hy=10%hP=1.1 MPa查P133表3-33 （橡胶压缩量与单位压力）Fy=AX P2A= Fy/P=520/1.1=472.7mm选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径8,橡胶孔M0n 2 2v A=n (D-84二 D= 4A/n 100 =26.5mm取 D=27mm hx+hm=1+5

11、+t=1+5+0.8=6.8 (hm: 取 4-10mm) h。二卫 hm = V0iLj5=27.2mm0.25 -0.30.250.5 v h°/D v 1.5v 0.5 v 27.2/26.5=1.03 v 1.5符合要求第五章 设计零件、绘制总装配草图5.1工作零件凸凹模长度：L=h1+h2+h4-（1-3）hi:凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹h2:卸料板厚度（15-30mmh4：弹性元件的高度，凸模进去凹模的厚度（取 5mmH凹=K1K23 o.if =1 X 1.37 X 3 0.1 104 =29.9mm 取 30mm 弹性元件高度 h=ho X 0.9=27.2

12、 X 0.9=24.48mm 取 25mm 凸凹模：L=0.7 X 30+30+25+5-仁80mm冲孔凸模L二凹模+凹模固定板=30+30=60mmV75.2定位零件5.3卸料与出件5.4模架与其他零件1）模架凹模尺寸：170X 120X 30H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性兀件+凹 模+料厚H 闭=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm取H闭216mm选着模架（指导书P131）200 X 125X（ 190-225）2）压机（指导书P107）v P> 182.52KN F=1.3P=1.3 X 182.52=237KN二初选250K

13、N压力机圭寸闭高度满足Hmax-H-5 > H闭> Hmin-Hi+10250-70-5=175 > H 闭重选压机300KN不合适300-80-5=215 > H 闭重选压机360KN不合适360-90-5=265 > H 闭=216> 360-90-90+10=190 合适确定设备J23-633）模柄（指导书P183）压入式模柄v模柄孔50X 70上模板厚度为40mm模柄 A50X 100 JB/T7646.1-1994工作台孔叮-2304）垫板5.5校核1）漏料r man=30mmR 漏=115mmT R漏 > r man二确保漏料2）下模座与工作台A1+R=85+38=123mmS+2R=170+2< 38=246mm50mn比匕较厚考虑到三边基本符合安装要求且下模板零件冲裁力不大可以满足冲裁要求第六章 绘制总装图和各零件图设计小结忙碌了一个星期，终于完成了本次设计任务。我设计的