冲压模具课程设计说明书样式

广州航海高等专科学校《模具课程设计》说明书班级：学号：姓名：指导老师：目 录前 言模具课程设计是 CAD/CAM 专业教学计划安排的非常重要的教学实践环节，也是毕业设计的首选内容。其目的在于巩固《模具结构及设计》所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握正确的设计方法，培养学生的实际工作能力。通过模具结构设计，学生在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写说明书和查阅参考文献等方面受到一次综合的训练，增强学生的动手能力和创新设计能力。本次设计中，本人的设计任务是根据一个座板的工件设计一副模具。本人主要做了如下工作： (结合自己的设计内容写 )1、2、3、4、设计人：（签名）年 月 日设计任务书：零件名称 座板 图号 A003材料 H62-M 料厚 1.5mm 生产批量 大批量一、冲压件工艺分析零件名称材料

H62-M

座板料厚

1.5mm

图号生产批量

A003大批量1、材料：H62半硬黄铜，具有良好的冲压性能。2、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度：为了降低冲压成本，获得最佳的技术效果，在不影响冲裁件使用的要求的前提下， 应可能采用经济精度，在未注明的情况下，冲裁件的经济公差等级一般取 12~13级，通常取IT12级，查尺寸工差表得尺寸公差分别为：2200.13、4000.2、28.200.1、R800.150、19.6200.210、460.1、62.500.5。3、工件结构：结构简单，形状对称，有利于材料的合理利用。结论：适合冲裁二、确定冲裁工艺方案1、先落料，再冲孔，采用单工序生产。2、落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。3、冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。方案一：采用单工序模，需要 2道工序，且多次中心距定位产生累积误差大，导致孔的位置精度不高，需要两副模具生产，且效率低，不适宜采用。方案二：采用复合模生产，在一副模具当中，同时完成两个或两个以上的工序，精度相比单工序模更高，且效率也高，但是结构复杂，出件较困难，安全性较差方案三：采用级进模生产，生产效率高，在一套模具中完成两次工序，两次定位在一套模具中，精度高。综合以上三个方案分析：结合本组，我选择方案三级进模导正销导正。三、工艺和设计计算1、排样图设计与计算：因该冲裁件结构简单，形状对称，只有两道工序，冲孔与落料，因为是大批量生产，所以采用单排导正销级进模，因t=1.5mm,查表，最小搭边值得：a1=1.0、a=1.2.又因为步距：A=D+a1=45.24+1=46.24mm条料宽度：B0=（Dmax2aZ）0=（40 21.2 0.5）042.900.20故B原整为：4300.20所以：得出圆整后的侧搭边值为： 1.5导料板间的距离:B0Dmax2a2z=4021.520.5=44mm排样图如下：a1=1.0、a=1.5、A=46.24mm经计算：S总=1668.7mm2，2S1+S2=2 R12+ R22=105.5668+379.94=485.5068mm2S=S总-（2S1+S2）=1668.7-485.5068=1183.1932mm2（1）、计算一个步距内的利用率：S100%A B1183.193246.24 4359.51%（2）、计算整个条料的利用率：经查表：整个板料的标准长宽为： 900 1000经计算：取整个条料的长度为： 900；利用率高。L900n19.46取n=19A46.24ngS100%gB191183.19329004359.49%（3）、计算整个板料的利用率：经计算条料数为：1000100023.26，所以能取N=23条B43经计算整个板料的制件数为：23n=1923=437制件n总S4371183.19321000100%1000100%90090057.45%2、冲压力与压力中心的计算：（查表3-4；查得k卸，，2，查表0.05K推0.09查得300N/mm刃口高度h 6。取h=7）h164个n1.5t冲件力：F冲121.3dt21.325.4341.530029.76KNF冲2klt1.369.081.530040.412KNF冲总F冲1F冲229.76KN40.412KN70.172KN落料力：F落Klt1.3dt1.3155.11.530090.7335KN卸料力：F卸K卸F落F冲总0.0590.733570.1728.05KN推件力：（推废料，推制件）F推1 nK推F冲1 4 0.09 29.76KN 10.765KNF推2nK推F冲240.0940.412KN14.55KNF推3nK推F落40.0990.7335KN32.66KNQn为卡在凹模内的冲孔废料数目，制件数取n=4F推总F冲F落F卸F推70.17KN90.73KN8.05KN57.96KN226.91KN由P公PP283.6375KN总从满足冲压工艺力的要求看，查手册8-13表：可选用JC23-35，350KN开式双柱可倾压力机。查表得如下：公称压力350KN封闭高度调节60量滑块行程80滑块中心线至205床耳距离滑块行程次50（次/min）立柱距离300数最大封闭高280床身最大可倾20。度角工作台尺寸前后380模柄孔尺寸直径50左右610深度70垫板尺寸厚度60滑块底面尺寸前后190直径150左右210工作台孔尺寸前后200左右 290直径 260压力中心的确定，其中凸模的压力中心为它的几何中心：冲裁轮廓周长 L/mm 各凸模压力中心坐标XYL1=d=155.100L2=8、2=25.74826.3-12L3=22=69.0845.90L48.2=25.74865.512合计：L=275.676X0=20.08Y00如上图所示：计算如下：L1X1L2X2L3X3L4X4X0L2L3L4L1155.1 0 8.2 65.5 22 45.9 8.2 26.3155.1 25.748 69.08 25.74820.08L1Y1L2Y2L3Y3L4Y4Y0L2L3L4L1155.108.2122208.2(12)155.125.74869.0825.7480得：压力机的中心为（20.08，0）四、计算凸凹模的刃口尺寸工作需件刃口尺寸的计算：采用分开加工法由图可知，该需件属于无特殊要求的一般冲孔，落料。外形：4000.2，R800.150，19.6200.210，62.500.5由落料同时获得。内形：28.200.1、2200.13，由冲孔同时获得。查表3-32得：Zmax0.120mm,Zmin0.090mm由公差表查得：28.200.1mm为IT11级，取X=0.75；2200.13mm为IT11级，取X=0.75设凸凹模分别按 IT6，IT7级加工制造：冲孔1：dT dmin xV0T08.2 0.75 0.1 0.0098.27500.009mmdAdTZminA08.2750.09A08.36500.015mm校核：TAZmaxZmin0.0090.0150.1200.0900.0240.03(满足间隙公差条件)dT8.27500.009（且冲孔1与冲孔3相同）故：8.3650.015dA0冲孔2：dTdmin0XA022 0.75 0.13T22.097500.013mmdAdTZminA022.09750.0900.021022.187500.021mm校核：ATZmaxZmin0.0130.0210.034,0.1200.0900.0300.044 0.03（不满足间隙公差要求）因此；只有缩小 A, T 提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：dT 0.40.1200.090 0.012dA 0.60.120 0.090 0.018dT22.097500.012得：22.187500.018dA落料：外形 4000.2,未注明公差的取 IT11~IT12级，所以取IT12级，由落料获得。t 1.5mm,查表，3-32。得：Zmax 0.120mm,Zmin 0.090mm，由公差表查得： 4000.2为IT11级，取X=0.75。落料1：DADmaxXa00.0250.750.2039.8500.025DTDA0ZminT39.850.09000.01639.7600.016ATZmaxZmin校核：0.0250.0160.041,0.1200.0900.030（不满足间隙公差0.0410.030条件）因此；只有缩小 T, A,提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：dT0.40.1200.0900.012dA0.60.1200.0900.018故：DA39.8500.018DT39.7600.012（落料1段与落料3段相同）落料2：未注明公差的一般取 IT12~IT13级，取IT12级，所以：X=0.75，故此外形尺寸为：R800.150DADmaxXADTDA00ZminA0.015080.750.15007.43750.0900.0097.437500.0157.347500.009T A ZmaxZmin校核：0.0150.009 0.024,0.1200.090 0.030 （满足间隙公差条件）0.024 0.03DA 7.437500.015故：DT 7.347500.009（落料2段与落料4段相同）落料5：因为此制件形状对称，经计算边长为： L=9.81mm，未注明公差的一般取IT12~IT13级，取IT12级，X=0.75又因为此边长是由落料获得为外形尺寸，取下偏差：19.6200.210设凸凹模分别按 IT6、IT7级加工制造DADmaxXADTDA00ZminA19.620.210.75A19.460.09000T19.4600.02119.3700.013ATZmaxZmin校核：0.0210.0130.034,0.1200.0900.030（不满足间隙公差条件）0.0340.03因此；只有缩小 A, T, 提高制作精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：T0.4ZmaxZmin0.40.300.012A0.6ZmaxZmin0.60.300.018DA19.4600.018（落料5与其他3段边长相同）故：19.370DT0.012落料6：外形62.500.5t 1.5mm，查表3-32，得：Zmax 0.120mm,Zmin 0.090mm由公差表查得：62.500.5为IT13级，取X=0.75DADmaxXADTDAZmin00A62.50.750.5A62.1250.09000A62.12500.01962.03500.030校核：ATZmaxZmin0.0190.0300.0490.120 0.090 0.0300.049 0.030（不满足间隙公差条件）因此；只有缩小 T, A,提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：TA

0.40.120 0.090 0.0120.60.120 0.090 0.018故DA62.12500.018，DT62.03500.012孔距尺寸：LdL14610.2460.02588五、凹模与凸模的设计1、凹模的设计：根据查表得: 因数:k=0.15mm凹模厚度: H=kb( 15mm)=0.15 ×98=14.7mm所以凹模厚度为25mm凹壁壁厚： C=（1.5～2）H 30～40mm=1.5×25=35.7mm圆整取C=36mm凹模的外形尺寸: L=2C+98=2 ×36+98=170mmB=2C+40=2 ×36+40=112mm式中b-凹模刃口的最大尺寸：k-系数,考虑板料厚度的影响.取标准凹模尺寸:200 12525允许误差5—10冲孔凹模刃口形状的选择：凹模刃口有两种基本形式 :一种是直壁式,一种是斜壁式.直壁式强度好,刃磨后尺寸不增大,冲件精度高,但冲裁时磨损大,工件易在型空内聚集,严重时会使凹模胀裂,不如斜壁式刃口锋利,每次刃磨的磨量大.为僻免工件易在型空内聚集,凹模刃口形状选择直壁式.如图:凸模的设计：凸模材料选用T10A钢制造，热处理进行淬硬，HRC58-62,其许用抗压强度[δ]=1300MPa其结构选用直通凸模（1）、凸模长度的计算：L h1 h2 t h3 20 25 1.5 16 62.5mmh1 凸模固定板厚度，单位： mmh2 卸料板厚度，单位：mmh3-橡胶厚度，单位：mm材料厚度，单位：mm2）、凸模的强度与刚度的校核<1>、承压能力的校核凸模承压能力按下式校核：FZ/压Amin式中：—截面的压应力，单位 MpaAmin—最小面积，单位 mm2FZ'—纵向所承受的压力，它包括冲裁力和推件力（或顶件力）单位N压 —的许用抗压强度，单位 MPa模具材料的许用抗压强度大小取决于凸模材料及热处理， 选用时，一般可参考下列数值，对于

T8A；T10A；Cr12MoV;GCr15

等工具钢，淬火硬度为

58～62HRC

时，可取

压 （1.0~1.6）103MPa确定

T10A

为凸模材料：FZ/FF推90.733570.17268.64228.9455KN；Amin1688.7mm2FZ/228945.51.4103MPaAmin1668.7结论：强度足够。（2）.凸模失稳定弯曲应力的校核凸模不发生纵向弯曲的最大长度为：2EImin/n2/28）lmaxFZ（公式见3式中：FZ/——凸模所受的总压力， 单位NE——凸模材料的弹性模量，对于模具钢， E=2.2105MPaImin—凸模最小截面（即刃口直径截面）的惯性矩，对于圆形凸模Imind4，单位mm464d—凸模工作刃口的直径，单位 mmImaxn——安全系数，淬火钢 n=2～3lmax——凸模最大允许长度，单位mm把——支承系数，当凸模无导向时，取2，当凸模有导向时，0.7上述的n, ,E,Imin代入上式后，可得出圆形截面的凸模不发生失稳弯曲的极限长度为：无导向凸模:lmax95d29511217.7mmFZ/228945.5六、模具的其他装置1、垫板的厚度取 10mm。2、凸模固定板：凸模固定板的形状一般与凹模形状相同，凸模固定板的厚度：Hx=（0.6～0.8）H=(0.6～0.8)25=15～20mm凸模固定板的厚度取 20mm3、挡料销：它是用来控制送料步距的 .查表得:选用固定挡销，挡料销的材料牌号为标准规格 45钢GB2866.11-81,采用淬火处理,硬度为45HRC.安装在凹模的左右对称线上 ,与凹模的配合为 H7/n6 的过渡配合.4、防转销:为了防止模柄的转动,采用了一个防转销,其尺寸d=d1=3mm,L=5mm.5、卸料板的确定：材料45钢，长和宽的尺寸取与凸模固定板相同的尺寸 ,厚度取16mm.、凸模、凸模固定板、垫板、上模座是用圆柱销和内六角圆柱头螺钉来连接的.凹模与下模座也是用圆柱销和内六角圆柱头螺钉来连接的.圆柱销的数量为2根,其尺寸为:Φ5mm.材料采用45钢与上下模座,垫板,凹模,凸模固定板的配合为H7/m6的过渡配合.内六角圆柱头螺钉的数量八个,其尺寸为:GB/T170-1985M12.材料采用45钢.(3)螺母是采用GB/T6170-200 M10,材料采用Q235钢.凸模固定板的长200mm,宽125mm,钻有通孔用来装螺钉和圆柱销的,中间开有一个孔和凸模配合的,材料采用Q235钢.螺栓L为80mm7、卸板料橡胶的自由高度：根据工件材料的厚度为 1.5mm，冲裁时凸模进入凹模深度取1mm，考虑模具维修时刃磨留量 2mm，再考虑开启时卸料板高出凸模1mm，则总的工作行程h工作=6mm。橡胶的自由高度 h自由 h工作/0.25～0.306/0.25～0.3020～25mm取h自由25mm模具在组装时橡胶的预压量为h预 10%～15% h自由10%～15% 252.5～3.75 mm取h预3.75mm由此可算出模具中安装橡胶的空间高度尺寸为 25mm。8、导正销的设计：d dT a式中：d----导正销的基本尺寸，单位：dT----冲孔凸模直径，单位：a-----导正销与冲孔凸模直径的差值，查表课本 3-18得出：a=0.10d dT a=22.097500.012-0.10=21.997500.012七、模架的选择根据凹模尺寸的确定查设计手册得模架参数如下：模架 L=200B=125开模最大高度 225（mm）上模座 200×125×40下模座 200×125×50导柱 25×180导套 25×95×38八、压力机相关参数的校核模具的闭合高度计算：Hmin 10 H Hmax 5190 10 H 225 5即200H220所选压力机的最大封闭高度为： 280，封闭高度调节量为： 60，所以压力机的闭模高度是 220mm，加个20mm垫板。其中：Hmin——压力机的最小闭合高度Hmax——压力机的最大闭合高度九、装配图：（见下图）AAAA导正销与落料凸模采用4. 固定挡料销与凹模的采用H7/r6 技术要求H7/n6配合配合5.1.冲孔凸模与凸模固定板采用材料零件名称H62-M料厚座板1.5mm图号生产批量A003大批量审核制图序号名模柄橡胶导套导柱上模座垫板称定位销定位销卸料导板正销冲孔冲凸孔模凸模手动挡料销落料凸模内六角螺钉紧固螺钉紧固螺钉紧固螺钉固定挡料销凸模固定板数量11：比1例材204545Q23545454545Q235204545451料HT200CrWMnCrWMn数量材料备广州航海高等专科学校注01图号其余技术要求1.刃口部分热处理硬度HRC达到58～62。刃口部分热处理10～12mm。尾部回火至40～50HRC。4