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冲压工艺课程设计说明书1.1 材料的特性设计要求，零件图如图 1-1 所示。该制件的材料为 45#，用于制造abcdefg，具有较好的冲压性能。生产批量：大批量材料：45#材料厚度：t=2mm图11-1牌号表 1-1力学性能s/MPa5/(%)/(%)2053155硬度 HBS未经处理137b/MPa10#3351.2 零件结构零件简单、对称，比较适合冲裁。1.3 尺寸精度分析图 1-1 已部分标注公差，80.02 和 61。40 未标注公差，按 IT14 选取。1.4 冲裁方案的确定1.4.1 分析制件的工序该制件由于外形差不多给定，那么仅需冲孔工艺即可。1.4.2 模具结构形式的确定依照要求确定方案为对称式冲孔模具。2.必要的尺寸设计2.1 排样的设计与运算由于该制件为圆形，采纳无废料的排样方法是不可能做到的；但能采纳有废料和少废料的方法。2.1.1 确定搭边值依照冲压工艺与模具设计表 2-13，查得：搭边a和a1数值低碳钢，t=2mm 时，a=1.2mm,a1=1.5mm。2.1.2 确定条料的进距进距 A：A B制 a=61+1.2=62.2mm0D 2(a1)b00宽度 B：B=mm2.1.3 材料利用率材料利用率是冲压工艺中一个专门重要的经济技术指标。其运算可用一个进距内冲裁件的实际面积与毛坯面积的百分比表示:s1100%2-1A.B式中 S1 一个进距内冲裁件的实际面积，单位mm2；A 送料进距，单位mm；B 条料宽度，单位 mm。.R2s1100%因此材料的利用率为：100%=A.BA.B=asdfghjk72%2.1.4 画出排样图依照以上资料画出排样图，如图 2-1 所示：图 2-12.2 冲裁总压力的运算2.2.1 运算冲裁力冲裁力为冲孔所产生，tbF1 L1.=8260030159.29N30.160kN L.tbF1总=4F1=120.640KN2.2.2 运算推料力：设凹模洞口的直壁高度h=6mm，材料厚度t=2mm，故卡在凹模内的零件数为：n=h/t=6/2=3。每一个圆推料力F1T n.K推.F1=30.5530.160kN4.95kN总推料力 FT=44.95=19.9kN2.2.3 压力机公称压力的运算本设计采纳刚性卸料，下出料的方式，故总的冲压力：F总 F FTF2F=F1总+总 F=21.049+75.774+105.473+34.035kN=240.31kN按照中国模具设计大典表 18.4-22 开式压力机初选压力机 160kN。具体参数如表 2-1。表 2-1 压力机的参数滑 块 行 程行程次数mm次/min公称压力 kN 发生公称压力时滑块距下死点的距离mm160570115最大封闭高度mm固定台和可倾式20封闭高度调剂量mm602.2 压力中心的确定由因此对称式结构，因此压力中心在0,02.3 刃口尺寸的运算查冲压工艺与模具设计表 2-5，得Zmin=0.260mm，Zmax=0.380mm 又查表 2-11 得x=0.75。2.3.1 冲孔尺寸运算：应以凸模为基准差不多尺寸：108,公差为 IT=0.02mm；查冲压工艺与模具设计，由表 2-10 得，p=0.020mm，d=0.020mm，那么：55p+d=0.0400.114=0.380-0.260=Zmax Zmin55故凸凹模刃口采纳分别加工的方法制造，那么凸模的尺寸及偏差为:dp5(d4 x.5)0p5 =8+0.750.020-0.020mm=8.015-0.020凹模尺寸：dd5(dp5Zmin)0p5mm =(8.015+0.260)+0.020mm=8.275+0.0203.3.冲模要紧零件的设计冲模要紧零件的设计3.1 凸凹模的固定形式H7配合，上面留有台阶，m6弧形凸模应比圆形图模长 2mm。这种形式多在零件形状较简单，板材较厚时采纳，图 3-1H7中的凹模与固定板采纳配合。m6本设计为多凸模冲裁，如图 3-1 所示凸模与固定板用本设计中弧形凸模采纳圆柱销拖住凸模的方式，凸模上端与凸模固定板下底面接触，完成弧形凸模的固定。图 3-1 凸、凹模的结构型式图 3-2 凹模的结构 3.1.1 确定要紧零件的尺寸1凹模外形和尺寸的确定此设计为镶嵌式凹模，其结构见图 3-2，轮廓尺寸依照制品选取凹模板，依照模具设计大典第三卷表 22.4-5 初选凹模板轮廓尺寸 LB 为 125mm125mm，取凹模板厚度为 20mm。2凹模结构的确定凹模的外形为矩形，其最小壁厚按照凹模厚度的确定见图3-3。HKb=0.2865=17.36，取20凹模壁厚的确定：c(1.52)H=1.520=30式中 b凹模孔的最大宽度，单位mm，如图3-3所示；图3-3 凹模的外形K系数，查表取0.28；H凹模厚度，其值为1520mm；c凹模壁厚，其值为2640mm。按上式运算的凹模外形尺寸，能够保证凹模有足够的强度和刚度，一样可不再进行强度校核。3.2 螺钉和销钉螺钉是紧固模具零件用的，冲模中采纳内六角或圆头螺钉。螺钉要紧承担拉应力，其尺寸及数量一样依照体会确定，小型或中型模具采纳 M6，M8，M10 或 M12 等，选用 46 个，要按具体布置而定。本设计螺钉上下均为M10，顶部长度为 55mm，底部长度设计为 80；螺钉位置见第 6 章 pdx2.2 三维模具图的表 6-1。3.3 定位零件的选择3.3.1挡料销挡料销的作用是保证条料送进时有准确的送料进距。本设计选用固定挡料销定位，其结构如下图钩形挡料销，该结构的优点是其固定部分的位置可离凹模的刃口更远一些，有利于提高凹模强度。但此种挡料销由于形状不对称，为防止转动需另加定向装置，如图3-4，图3-5。其上安装的弹簧从附录中查得为：弹簧材料的直径为0.5mm,用GB4357中的C级钢丝，其参数从附表中查得：弹簧中径为6mm,自由高度为22mm。图 3-4 固定挡料销的位置图 3-5 固定挡料销的外形3.3.3 导尺采纳条料或带料冲裁时，一样选用导尺或导料销来导正材料的送进方向。其尺寸依照中国模具设计大典第三卷表，其尺寸为125326 JB/T7648.5，共两块。3.4 模架的选择该零件采纳横向送料，选择滑动式对角铸铁模架。依照凹模的最大周界LB为125mm125mm，查得上模座参数为 125mm125mm35mm；下模座的参数为125mm125mm45mm。3.5 导向零件导柱导套为标准件，其参数分别由中国模具设计大典第三卷查得。导柱 1 的参数为：A22h6*110导柱 2 的参数为：A25h6*110导套 1 的参数为：A22H7*85*36导套 2 的参数为：A25H7*85*393.6 其它零部件的设计3.6.1 模柄的选取依照上模座的厚度 H=35mm 选择模柄。按照中国模具设计大典第三卷表 22.5-24选取模柄的参数为：A32*85JB/T7646.13.6.2 凸模固定板尺寸的确定由模具设 计大典 第三卷表22.5-16，依 照凹模轮廓 选取尺 寸，选 LB，125mm125mm，取 H=20mm。3.6.3 卸料板尺寸的确定本设计采纳刚性卸料，所选规格参照模具设计大典第三卷表 20.1-33，取其厚度H7为H卸=12mm，其轮廓尺寸LB为 125mm125mm，与凸模的配合选用。h63.6.4 导料板尺寸的确定由模具设计大典第三卷表 22.5-45，查得导料板的尺寸LB为 125mm32mm，取其厚度为H导=6mm。4.4.凸模长度的确定及其强度的校核凸模长度的确定及其强度的校核4.1 凸模长度的运算凸模长度是由其固定板厚度、卸料板厚度、导料板厚度，还有凸模的修模余量决定的。故凸模长度(4-1)：L h1h2h3a(4-1)式中：h1-固定板的厚度；h2-卸料板的厚度，本设计为刚性卸料板的厚度；h3-导料板的厚度；a-附加长度，它包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度级凸模固定板与卸料板的安全距离等，可取 1020mm。本设计取 10mm。L=20+12+6+10mm=48mm 4.2 凸模长度的校核本设计采纳阶梯型凸模，强度满足要求，故不需校核。4.3 凸模承压能力的校核圆形凸模应满足下式：dmin4.t.4-6式中：Amin-凸模的最小截面积mm2；dmin-凸模的最小直径mm；F-冲压力N；t-材料的厚度mm；-材料的抗剪强度MPa，制件的抗剪强度=查附表，取 1200MPa。4.3.1 圆形凸模的承压能力的校核制件为 10#，故其抗剪强度为：=凸模最小直径为：dmin=b1.3-凸模材料的许用应力MPa，凸模材料为 T10A，；b1.3=600/1.3=461.538MPa4.t.=42461.538/1200=3.077mm经分析，圆型凸模最小直径为 8mm，大于所求的最小的直径值，故强度满足要求。5.5.确定模具高度并绘制模具图确定模具高度并绘制模具图5.1 模具高度的校核模具实际闭合高度一样为：H模 H上模板 H凸模垫板+L冲头+H凹 H下模板h余(5-1)式中H上模板-上模板厚度；H凸模垫板-凸模垫板的厚度；L冲头-凸模的长度；H凹-凹模厚度；H下模板-下模板的厚度；h余-凸模进入凹模的深度，该值为 10mm。由式5-1得：模具闭合高度为：H模 H上模板 H凸模垫板+L冲头+H凹 H下模板h余=35+8+48+20+45-10=146mm故所选压力机的闭合高度Hmax=220mm，Hmin=220-60mm=160mm。应满足：Hmin10mm H模 Hmax5mm5-2经分析，模具闭合高度不在 式5-2的范畴，需要在下模板下面垫一块厚度为 25mm 的平板。
