冲压课程设计说明书-最终版

1、PAGE PAGE - 21 -冲压课程设计 班级：姓名：学号：目录 HYPERLINK l _Toc282693584 一、冲压件的工艺性分析. PAGEREF _Toc282693584 h - 2 - HYPERLINK l _Toc282693589 二、工艺方案的确定- 2 - HYPERLINK l _Toc282693590 三、工艺计算. PAGEREF _Toc282693590 h - 2 - HYPERLINK l _Toc282693591 1 毛坯计算.- 3 - HYPERLINK l _Toc282693592 2 拉深系数的计算.- 3 - HYPERLINK

2、l _Toc282693593 2.1拉深次数的确定- 3 - HYPERLINK l _Toc282693594 2.2中间毛坯工序的计算.- 3 - HYPERLINK l _Toc282693595 3 各工序设备的选择.- 5 - HYPERLINK l _Toc282693596 3.1计算毛坯尺寸.- 5 - HYPERLINK l _Toc282693597 3.2计算各冲压力.- 5 - HYPERLINK l _Toc282693598 3.3总的冲压力.- 6 - HYPERLINK l _Toc282693599 3.4压力机的选用.- 7 - HYPERLINK l _

3、Toc282693601 4材料利用率的计算.- 8 - HYPERLINK l _Toc282693608 四、工艺卡片.- 10 - HYPERLINK l _Toc282693609 五、模具设计.- 12 -. HYPERLINK l _Toc282693610 1 冲模刃口尺寸计算.- 12 - HYPERLINK l _Toc282693611 1.1落料部分.- 12 - HYPERLINK l _Toc282693612 1.2冲孔部分.- 12 - HYPERLINK l _Toc282693613 1.3拉伸部分.- 12 -.2 各模具的设计 .- 13 - HYPERL

4、INK l _Toc282693615 2.1拉深凹模的设计.- 13 -2.2 HYPERLINK l _Toc282693620 拉深凸模的设计.- 15 - HYPERLINK l _Toc282693616 2.3凹凸模的设计- 16 -3 其他零件的设计- 17 - HYPERLINK l _Toc282693618 3.1打杆与推板的设计.- 17 - HYPERLINK l _Toc282693619 3.2卸料板的设计模具总装图.- 17 - 3.3压边圈的设计.- 17- 3.4定位零件及紧固零件的设计- 18 - 3.5冲模模架的选用-19 - 3.6 模具总装图.-20

5、- HYPERLINK l _Toc282693623 六、参考文献 PAGEREF _Toc282693623 h - 21 - TOC o 1-3 h z u 一、冲压件的工艺性分析该冲压件为带工艺切口的宽凸缘圆筒形件，拉深高度较高，冲压件材料为08F钢，其拉深成型性能比较好，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工，又由于产品需要大批量生产，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑工序集中的工艺方法。初步分析，该零件需采用落料、拉深、冲孔制成。由于复合模生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小，该零件属于大批量生产，工艺性较好

6、，又能保证产品质量和模具的合理性，所以初步确定采用落料-首次拉深复合模，后续工序在简单模上依次完成。二、工艺方案的确定由零件形状分析课确定需采用落料、多次拉深、冲孔三个基本工序。因此可以考虑的方案有：方案一：简单模上依次加工；方案二：落料拉深冲孔翻边连续模；方案三：落料+一次拉深复合模后续拉深冲孔。方案一效率低，加工精度不易保证。而方案二生产效率高，但是模具复杂制造困难，费用高。综合考虑方案三比较合适。三、工艺计算1、毛坯计算（1）、选取修边余量查表4-5 由 得取修边余量=2.2故实际外径为 mm 69mm.（2）、按表4-7序号20所列公式，初算毛坯直径为： 89.885 mm根据计算工序

7、尺寸的第二个原则，拟于第一次拉入凹模的材料比零件最后拉伸部分实际所需材料多5%，这样毛坯直径应修正为 mm2、拉深系数的计算2.1拉深次数的确定：由上述计算得拉深工序完成后半成品的大径为： mm相对厚度 确定拉深系数：查表8-5得：08F钢的 =0.45, =0.73， =0.76，达到要求故需要拉深3次才能成形。且 第一次的最小拉深系数为 0.45 第二次的最小拉深系数为 0.73 第三次的最小拉深系数为 0.76 2.2中间毛坯工序的计算（1）、当各次的拉深系数为极限拉深系数时，各次的拉深直径为： mm mm mm（工件直径），说明允许的变形程度未用足，且各次的变形程度分配不合理，应对各次

8、的拉深系数作适当调整，使均大于相应的极限拉深系数。现调整如下：极限拉深系数实际拉深系数各次拉伸直径（mm）拉深系数差值0.0340.020.035 表中数据表明，各次拉深系数差值比较接近，所以变形程度分配合理。 且 误差在允许范围内。（2）、确定圆角半径由公式 得：mm , mm , mm由得mm , mm , mm（3）、确定拉深高度由 得：因此中间工序毛坯尺寸为： mm , mm mm , mm mm , mm3、各工序设备的选择 3.1计算毛坯尺寸：落料圆片周长 冲孔圆片周长 3.2计算各冲压力（1）、冲孔落料力 查表8-5得08F钢的330MPa； =285.742260=148.58

9、kN=21.982260=11.43kN（2）、推件力：查表2-37得：=0.06，=0.045=0.06148.58=8.91kN=0.045148.58=6.69KN（3）、压边力：查表4-82得：p=3.0 则：第一次拉深时： KN第二次拉深时： KN第三次拉深时： KN（4）、拉深力：查表得，, 第一次拉深力：4223301.052.9KN第二次拉深力：3123300.7548.18KN第三次拉深力：24.12523300.5226.00KN3.3总的冲压力（1）、第一次落料拉深复合模 148.58+6.69+8.91+87.04+11.02262.24 KN（2）、第二次单工序拉深

10、48.18+0.40548.585 KN（3）、第三次单工序拉深26.00+0.4126.41 KN（4）、冲孔 4（11.43+0.04511.43+0.05511.43）50.29 KN3.4压力机选用（1）、模具闭合高度的计算冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度；连杆调至最长时为最小装模高度。冲模的闭合高度H应介于压机的最大装模高度之间，其关系为：H 如果冲模的闭合高度大于压机最大装

11、模高度时，绝不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。 14 模具闭合高度应为上模座、下模座、凸模、凹模、垫板等的厚度总和。大概估计上模座和下模座厚度总和为90mm，闭合高度为：H=90+110+61-27.26+4-10227mm（2）、工作台面的计算一般根据凹模，定位和卸料装制的平面布置，来选择模座位的形状和尺寸。模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070。根据工件的尺寸预估计工作台面的尺寸为300300。对于第一次的落料拉深复合模，由于其总的冲压力为262.24 KN，初步选用公称压力为400KN的压力机，再结合上述所得数据，型号为J23-40的压力机能满足需求

12、，其公称压力为400KN，横杆端面尺寸为50mm18mm横杆孔尺寸为90mm25mm，横杆孔距滑块下底面的距离为70mm。4、材料利用率的计算查表2-18得： 可采用以下两种排样方式：排样一：条料宽度 mm取b=94mm选用常用1000mm2000mm的板料，则 故每张板料最多可剪出10条94mm宽的料板，每条料板可冲21个零件材料利用率排样二：条料宽度用常用1000mm2000mm的板料，则 该板料最多可剪出5条174mm宽的条料，每条可冲出42个零件材料利用率排样方案的确定：综合考虑材料利用率和加工的方便性选用方案一的排样。四、工艺卡片序号工序内容工序简图设备备注1下料32500剪板机2落

13、料拉深400KN压力机落料拉深复合模3拉深63KN压力机拉深模4拉深40KN压力机拉深模6冲16孔40KN压力机冲孔模五、模具设计1、冲模刃口尺寸计算1.1落料部分查得凹凸模制造公差 =0.017，=0.025，=0.5，=0.50=0.10，=0.14 =mm=mm保证双边间隙值=0.130.18mm 1.2冲孔部分查得制造公差 =0.012，=0.017，=0.5，=0.50=0.13，=0.18=1.3拉深部分该工件要求外径尺寸，因此拉深时，以凹模为基准，间隙取在凸模上。查表4-74和4-76得：单边间隙 =0.08，=0.12，=0.24（1）、第一次拉深=（2）、第二次拉深=（3）、

14、第三次拉深=2、模具设计 2.1拉深凹模设计根据前面计算得到=90.75mm凹模高度第一次拉深高度工件的厚度H附加高度（顶杆，压边圈高度等）取L=60mm。考虑凹模强度及工作台大小，取凹模外径=200mm设计如图：2.2拉深凸模的设计凸模高度第一次拉深高度工件的厚度H附加高度（顶杆，压边圈等）综合考虑取L=70mm。由前面的计算得到 ，圆角半径设计如图：2.3凹凸模的设计由前面计算所得：内径也就是拉深凹模外径即落料凸模考虑强度及安装要求取凹凸模高度=110mm设计如图：3、其他零件的设计3.1打杆与推板的设计采用圆柱形推板，推板的直径大约设计为44mm，推板的厚度大约为18mm。打杆直径由选定

15、模柄来定。打杆的长度由公式计算得出顶出状态时，打杆在上模座平面以下的长度压力机的结构尺寸C考虑各种误差而加的的常数。一般取C=（1015）mm则打杆的长度初定为H=110mm3.2卸料板的设计（1）、考虑到弹性卸料板不仅起到卸料的作用，同时还起到压料的作用，所以采用弹性卸料板。卸料板的形状设计为矩形形，其工作部分的尺寸由冲落料部分的凸凹模来决定，并且与凸凹模保持12mm的间隙。卸料板的尺寸定为：L=200mm B=110mm （2）、弹性元件的选用橡胶允许承受的负荷比弹簧大，安装方便调试容易，但此处的工作行程较大，采用橡胶增加安装高度且用的橡胶尺寸也大，所以采用弹簧卸料。选择标准弹簧的要求，压

16、力要足够。即： 12式中 -弹簧的预压力（N）； -卸料力或推件力、压边力（N）； n-弹簧根数。压缩量要足够，即： 式中 弹簧允许的最大压缩量（mm）； 弹簧需要的总压缩量（mm）； 弹簧的预压缩量（mm）；卸料板或推件板、压边圈的工作行程（mm）；模具的修模量或调整量（mm）；一般取46mm 。要符合模具的空间要求。因模具闭合高度的大小，限定了所选弹簧在预压状态下的长度；上下模座的尺寸限定了卸料板的面积，也就限定了允许弹簧占用的面积，所以选取弹簧的根数、直径和长度，必须符合模具结构空间的要求。，初步定为采用4根弹簧。大约为30mm，采用强力弹簧可有效减少尺寸选用弹簧218120 GB208

17、9-80卸料板设计如图：3.3压边圈的设计由于该压床为单动压床压边力要随压床的行程而变化，故采用弹性压边装置。由前面的计算得毛坯直径为91mm，凸模直径为39.02mm因此将压边圈的外径定位93mm,内径定位40mm。厚度为25mm。3.4定位零件及紧固零件的设计（1）、卸料板螺钉受到拉力作用，查得=80MPa ，=6.69KN初定2个螺钉，mm，考虑安全性，实际取M8的螺钉。（2）、拉深凸模紧固螺钉，查得=120MPa，=11.16KN初定3个螺钉，=7.7mm，考虑安全可靠，实际取M8的螺钉。同时也可确定落料凹模紧固螺钉选用3个M10的螺钉，凹凸模采用3个M10的螺钉。（3）、挡料销、导正

18、销及定位销挡料销采用台肩式挡料销，采用挡料销A6103。 导正销直径d=8mm，高度根据落料凹模高度来定，h=80mm。模具中用到的定位销直径为6mm。3.5冲模模架的选用一般根据凹模，定位和卸料装制的平面布置，来选择模座位的形状和尺寸。模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070。 （1）、选用后侧导柱模架凹模周界L=300mm，B=300mm，闭合高度220260mm材料为HT20-40、级精度的后侧导柱模架及模架300300220260 GB2851.381HT20-40上模座：30030040，下模座：30030050（2）、导套选用根据模架来选择导柱导套，选用导柱A32h5180 GB/T2861.2 导套A32H6115 GB/T2861.7 3.6模具总装图 六、