冲压模具课程

1、冲压模具课程设计说明书 设 计 人：王小张、刘鑫 指导老师：查五生 班 级：机械系模具102班 学 校：成都纺织高等专科学校目录课程设计任务书第一章 零件图及工艺方案的拟定1.1零件图及其零件工艺性分析1.2工艺方案的确定第二章 工艺设计2.1计算毛坯尺寸2.2确定排样和裁板方案2.3冲压力的计算2.4压力中心的确定2.5压力机的选择第三章 工作零件的计算3.1落料凸凹模的刃口尺寸计算3.2凹模外形尺寸的确定3.3拉深模工作部分构件参数确定3.4整体式的凸凹模轮廓尺寸的确定第四章 模具的总体设计第五章 标准件的选用5.1模架的选择5.2导柱、导套的选择5.3模柄的选用5.4挡料销的选用5.5螺

2、钉与销钉的选择5.6垫板的选用5.7弹顶器的弹性元件的选取第六章 模具总装配图第七章 致谢信第八章 结论参考文献第一章 零件图及工艺方案的拟定1.1零件图及零件工艺性分析一、零件图筒形件材料：10钢 料厚：2.2mm 大批量生产二、零件的工艺性分析筒形件所用的材料为10钢，其力学性能如下：优质碳素结构钢，碳的质量百分数是0.07%0.14，屈服点，抗拉强度，延伸率29，塑性教好，是常用的冲压材料，适合冲压加工。此工件形状较为简单，要求零件尺寸标注在外形，零件尺寸厚度不变。此工件的形状满足拉深工艺要求，可用拉伸工序加工。各圆角r=82t，满足拉深对圆角半径的要求。由于没有公差等级标注，所以可以按

3、未注公差等级处理，72.7的公差等级为IT14级，满足拉深工序对工件公差等级的要求，工件的总体高度到最后可由修边达到要求。1.2工艺方案的确定该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。方案三

4、也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。第二章 工艺设计零件的材料厚度为2.2mm，所以所有的计算以中经为准。2.1计算毛坯尺寸1）确定修边余量零件的相对高度因此不用考虑加修边余量。2）确定毛坯直径D3）拉深次数的确定由毛坯的相对厚度:式中：t毛坯厚度所以筒形件不带压边圈根据冲压件的相对高度（）和坯料的相对厚度（）的大小查表确定拉深次数（D取114mm）。相对高度:0.38；相对厚度：1.9%。 查手册可知，由于冲压件相对高度0.38小于拉深时的允许拉深

5、相对高速，则可以一次拉深成形。4)拉深工序图2.2确定排样和裁板方案根据该冲压件的形状特征，采用单排排样，如图所示。查冲压工艺及模具设计表3-9可得出搭边值即：，1）送料步距2）条料宽度其中条料宽度公差值（mm）查冲压工艺及模具设计表3-10得出D制作在条料宽度方向的基本尺寸（mm）3）板料的规格选用：计算裁料方式如下裁成长的条料，则每张板料所出零件数为 裁成长的条料，则每张板料所出零件数为 经比较应采用第二种裁法板料的利用率：为一张板料上的冲裁件的总数目。2.3冲压力的计算1）落料力的计算t材料的厚度材料的抗剪强度，由查表得出；取。K系数，通常取2）卸料力的计算为卸料力系数，查冲压手册表2-

6、37得出；取0.45。3）拉深力的计算K修正系数，查冲压手册表4-85得出；抗拉强度，查表2-7得出；取。4）顶件力的计算顶件力系数，查表3-7得出5）总冲压力的计算2.4冲压中心的确定因为本零件即是轴对称零件，又是中心对称零件，而且是旋转体零件，所以工件的压力中心位于工件的底部圆心处。拉伸件的压力中心如下图所示其中,。2.5压力机的选择为安全起见防止设备超载，可按公称压力选择即公称压力为：则根据公称压力来选择压力机，查表2-2可知，选择JH21-80开式压力机，其主要参数如下：压力机型号标称压力滑块行程最大封闭高度封闭高度调节工作台尺寸模柄孔尺寸JH21-80800KN160mm320mm8

7、0mm600mmX950mm50mmX60mm第三章 工作零件的计算3.1落料凸凹模的刃口尺寸计算查表3-3，取，查表3-5，取，查表3-6，取因为故能满足的条件将上述数据代入公式，即得凹模刃口尺寸为凸模刃口尺寸为3.2凹模外形尺寸的确定凹模高度为：K查冲压手册表2-40可得出K=0.22,b为毛坯直径值D。凹模厚度为：凹板长度：调整到符合标准，凹模的外径设计为190mm，凹模高度调制50mm3.3拉深模工作部分构件参数确定1）凹凸模圆角半径的计算根据经验公式：，因为该工件只有一次拉深，即2）凹模和凸模的间隙查得拉深模的单边间隙为：则拉深模的间隙为3）凹凸模工作部分的尺寸和公差由于工件要求内形

8、尺寸，则以凸模为设计基准。将模具公差按IT10级选取，则，则凸模尺寸为凹模尺寸为4）确定凸模的通气孔。由有关资料查表得，凸模的通气孔直径为3.4整体式的凸凹模轮廓尺寸的确定对于倒装复合模的壁厚最小值，对黑色金属等硬材料约为料厚的1.5倍，则该凸凹模的最小壁厚为5.2mm通过校核，可以知道凸凹模壁厚有足够的强度。根据卸料橡胶和下卸料板的厚度及模具结构，可以选取凸凹模的高度为76mm,材料为HT200。第四章 模具的总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。（2）定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板，送进步距控制采用挡料销。（

9、3）卸料、出件方式的选择模具采用弹性卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压力，即可使顶杆推动凹模滑块向上运动将工件顶出并利用推件块将工件推出凸凹模。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。第五章 标准件的选用5.1模架的选择 根据凹模的周界尺寸（L=200mm,B=200mm）选择模架,因此选择I级精度的滑动导向后侧导柱模架查冲压手册表10-30得 根据I级精度的滑动导向后侧导柱模架及实际情况选择上模座的尺寸为： (料：HT200 数量：1)根据I级精度的滑动导向后侧导柱模架，实际情况选择下模座的尺寸为: （材料：HT2

10、00 数量：1 ）注意：1.模座的上下表面平行度应达到要求，平行度公差一般为4级。 2.上下模座到导套，导柱安装孔中心距必须一致，精度一般要 求在以下；模座的导柱，导套安装孔的轴线应与模座的上下平面垂直，安装滑动式导柱和导套时，垂直度公差一般为4级。3.模座的上下表面粗糙度Ra值为1.60.8um，在保证平行度的前提下，可允许Ra值降低为3.21.6 um。5.2导柱、导套的选择根据I级精度的滑动导向后侧导柱模架，查冲压手册表10-30得：因此选用导柱为（材料：20 数量：2）根据I级精度的滑动导向后侧导柱模架，查冲压手册表10-30得：因此选用导套为（材料：20 数量：2） 其中导柱和导套一

11、般采用过盈配合H7/r6分别压入下模座和上模座的安装孔中。导柱和导套之间采用H7/h6的间隙配合，其配合间隙小于冲裁间隙。为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理，渗碳后的淬火硬度为5862HRC。5.3模柄的选用 根据实际情况，查冲压模具标准及应用手册表7-30得出：选用C型凸缘式模柄（材料：Q235 数量：1） 凸缘式模柄它用34个螺钉紧固于上模座，模柄的凸缘与上模座的窝孔采用H7/m6的过渡配合。这种模柄多用于较大型的模具或上模座中开设推板孔的中小型模具。5.4挡料销的选用根据冲压件的工艺性选择B型固定销（材料：45数量：1 ） GB/T7650 这种挡料销的结构简单，制造容易，广泛

12、的用于中小型冲裁件的挡料定距；但是销钉孔离凹模刃壁较近，消弱了凹模的强度。其结构查表可知，其中尺寸按实际的情况来确定。5.5螺钉与销钉的选择 按模具的整体结构分布，以及紧固的的强度与刚度的需要，选用内六角圆柱头螺钉尺寸为M860,数量为6个，材料为45号钢。 GB/T5780-2000选择圆柱销的尺寸为M1060,材料为45号钢，数量为6个。GB/T119.1其中，销钉孔与销钉采用H7/m6的过渡配合。螺钉通过孔及其装配尺寸按实际要求来确定。5.6垫板的选用根据上模座固定凹凸模固定板的尺寸选择垫板的尺寸为（材料：HT250 数量:1）5.7弹顶器的弹性元件的选取落料拉深复合模选用弹簧作为弹性元

13、件，初选用弹簧根数n=6;每根弹簧的卸料力:根据按照预压力，弹簧总压缩量根据国家标准选择弹簧GB2861.11-81 d2=2mm D=40mm l=19mm l0=78mm 弹簧刚度P=0.73Mpa 有效圈数n=4 总圈数n1=5.5选择橡胶橡胶的高度H与直径D应有适当比例:H=(0.51.5)D根据查表得：D=76mm; d=16.5mm; H=66mm; D1=148mm选取三块同样的橡胶.中间加上钢垫圈,防止失稳弯曲.其结构图如下第六章 模具总装配图第七章 致谢信在本次课堂设计中，我们由衷的感谢龙老师以前对我们的细心教导，给我们打下了扎实的基础，也感谢我们和蔼可亲的查老师在本学期的耐

14、心授课，通过查老师的讲解让我们更深一步的了解了冲模，更有能力设计冲模。同时感谢查老师在本次设计中的宝贵建议。当然也不会忘了感谢那些可爱的同学们在设计过程中互相探讨，互相帮助。谢谢在本次设计中给我们组提供帮助的所有人。要说得话也太多，尽管文字很无力，但我还是想用无力的语言表达我想说的话，故借写论文致谢信之机向各位可敬的师长、同学、朋友表达我最诚挚的谢意！第八章 结论通过这次课程设计使我们这个组熟悉了筒形件冲压模具的设计过程，并且通过对各种资料书的查询让我们对我们所学的知识得到了巩固。在做这次设计我们了解了做冲压模具之前首先要对产品的结构形态，模具的结构形态。也就是要对产品的工艺性进行合理的分析，从而才能采取更合适模具，节约成本的同时还能保证加工零件的精度要求。其次，考虑好产品的批量以及精度要求以及材料的造价。最后完成产品的模具设计的说明书、模具的装配图。本次课堂设计使我们这个组的冲压模学术上的一次难忘的历程，因为通过我们组员一起的长时间的思考、设计以及老师多次细心的指导使我们知道要有一套合格的说明书和装配图是不容易的，通过它可以说明一个人最基本的学习工作态度，因此要立志成为一个模具行业的佼佼者首先要