冲压模具课程设计说明书.doc

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1、_x0001_课程设计任务书姓名： 学号： 班级：08机械B课程名称：工作图：设计要求：1.绘制该工件制作所需的模具总装图。2.绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。3.编写完善设计说明书。4.将说明书和图样装订成册。（按A4尺寸装订）指导老师 ：目 录（一）：分析冲裁件的工艺性.3 （二）：确定冲裁工艺方案及模具结构形式 .3（三）模具设计计算.41排样 计算条料宽度及确定步距.42.利用率计算 .43.计算总冲压力 .54.确定压力中心.65冲模人口尺寸及公差的计算.76.确定各主要零件结构尺寸.9（1）凹模外形尺寸的确定.9 （2）凹模长度的确定.9 （3）凸模强度校核.10 （4）定位零件

2、的设计.11 （5）导料板的设计.11 （6）卸料板的设计.11（四）冲压设备的选用.11（五）设计并绘制总图、选取标准件.11（六）设计绘制非标准零件图.13（七）模具主要零件加工工艺规程的制图.13 总装工艺.13 垫板的加工工艺.15 凸模固定板的加工工艺.15 落料凸模的加工工艺.15 导正销的加工工艺.15 冲孔凸模的加工工艺.15 卸料板的加工工艺.15 凹模的加工工艺.15 导料板的加工工艺.16 始冲挡料销的加工工艺.16体会.18参考文献.19（一）冲裁件工艺分析 该工件只有冲孔个落料两个工序，材料10钢为软料钢，在冲孔是应有一定的凸凹模间隙.工件的尺寸全部为自由公差,可看作

3、IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁就能满足要求.（二）确定工艺方案及模具结构形式 1根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔两种。按其先后顺序组合，可得如下几种方案：（1）先冲孔，后落料，单工序冲压。 （2）冲孔落料，单件复合冲压。 （3）冲孔落料级进冲模。采用级进模生产 方案一属于单工序冲压。结构简单，但需要两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产要求； 方案二需一副模具，生产效率高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件几何形状简单，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度不如复合模。通过对上述方案分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。

4、2模具结构形式的确定 因制件材料较薄,为保证制件平整,采用弹压卸料装置.它可以对冲孔小凸模起导向作用和保护作用.为方便操作和取件,选用双柱可倾压力机,纵向送料. 综上所述,由“模具设计指导”书P114表5-2，P126表5-7选用弹压卸料纵向送料典型组合结构形式，具有自动挡料装置的模架。（三） 模具设计计算1排样、计算条料宽度及确定步距首先查冲压模具设计与制造表2.5.2确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2，侧边按圆形取搭边值a=1.5。条料宽度公式:导料板间的距离式中:B条料的宽度，单位mm；冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，单位mm；a侧搭边值，可参考教科书P38表3-6；

5、Z导料板于最宽条料之间的间隙，其值可参考教科书P39表3-7条料宽度的单向（负荷）公差，见教科书P39表3-8、表3-9； 由上述公式得 B=50+1.5+1.5=53步距为：50.4。确定排样图如上图所示。2利用率计算一个步距内的材料利用率为： 式中 得到制件的总面积（）； A一个步距的条料面积（LB）（mmmm）得 3计算总冲压力完成本制作所需的冲压力由冲孔力、落料力、卸料力、推件力组成。 1）推料力 = 19.448KN式中查手册，取350Mpa 2）冲裁力 =70.72kN 3）卸料力 式中查教科书P31表3-4，=0.05式中查教科书P31表3-4，；n为卡在凸、凹模之间的冲孔废料数

6、目，取n=5该落料冲孔复合模采用倒装结构及弹压卸料和下出件（冲孔废料）方式,总冲压力=（70.720+19.448KN+.536KN =93.704KN从满足冲压工艺的要求看，查“模具设计指导”书P106表4-33，可选用250kN开式压力机5冲模刃口尺寸及公差的计算 1）计算凸、凹模刃口尺寸 本制作形状简单，可按分别加工法计算刃口尺寸。查教科书P105表3-33得=0.246mm，=0.36mm则- =（0.360-0.246）mm=0.114mm.查“模具设计指导”P44表3-1得：6为IT14级，取x0.5； 设凹、凸模分别按IT6和IT7级加工制造，则冲孔： = = = = 校核： 0

7、.046mm+0.0680.360mm-0.246mm (满足间隙公差条件)落料： = =校核： 0.020mm+0.0300.114mm(满足间隙公差条件)=校核： 0.020mm+0.0300.114mm(满足间隙公差条件)= = 校核： 0.020mm+0.0300.114mm(满足间隙公差条件) =校核： 0.020mm+0.0300.114mm(满足间隙公差条件)在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，查公差配合与技术测量表3-5得保证双面间隙为0.250.36mm。表1 冲模刃口尺寸*X在从冷冲压技术中查表3-7得冲裁性质工作尺寸计算公式凹模尺寸注法凸模

8、尺寸注法落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R8磨损后变大的 公式；Amax- x）+从冷冲压技术中公式得57.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙 0.250.36mm冲孔3.5+0.3磨损后变小的公式；（bmin+x）-/4从冷冲压技术得公式3-14凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.250.36mm3.65-0.08在计算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的1/8。据此，冲孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：L17=170.44/8=170.0555. 确定各主要零

9、件结构尺寸（1）凹模外形尺寸的确定凹模厚度H的确定：根据经验公式得： H= P取总压力=17941NH=26mm凹模长度L的确定； W1=2.1H=31；工件b=58 L=b+2W1=58+2*31=120mm凹模宽度B的确定； B= 步距+工件宽+2W2取：步距=32；工件=30；W2=1.5HB2=32+30+2*39 =140mm根据上述数据查模具设计与制造简明手册表1-282选用标准凹摸板160*125*28（2）凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中 导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则L1=8+12+18+1

10、8=56m选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力P0=17.941t;最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，查模具设计与制造简明手册表1-82得，可选用J23-25开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。其基本参数如下：最大闭合高度 270闭合高度调节量 55工作台尺寸 前后370 左右560工作台孔尺寸 前后200 左右290垫板尺寸 50模柄尺寸 直径40 深度60倾角 30（3）凸模的强度校核 一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，无须进行强度校核。但对特别细长的凸模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时

11、，则必须进行承压能力和抗弯能力的校核。其目的是检查其凸模的危险端面尺寸和自由尺寸是否满足要求，以防止凸模纵向失稳个折断。（4）定位零件的设计落料凹模下部设置两个导正销，借用工件上对角的两个直径为3.5mm两个孔做导正孔。起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为816。（5）导料板的设计 导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板于条料之间的间距取5mm参见冲压模设计表2.5.5。导料板采用45钢制作，热处理硬度为43-48HRC，用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板的进料端安装有承料板。（6）卸料部件的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为14mm。 卸料板采用45钢制造

12、，淬火硬度为40-45HRC。（四）设计并绘制总图、选取标准件模板 卸料板 导料板 垫板 导柱 导套模架 模柄都是从模具设计与制造简明手册有的是把标准件买回来加工，螺钉 销 在机械制图中选用标准件 ，模架选用标准中间导柱模架 标准是 GB/T2851.3-90 根据 模具技术标准应用参数如下：周界是 160*125最大闭合高度 190最小闭合高度 160上模座厚度 35下模座厚度 40模具的闭合高度校核：40+35+28+56+10=170该模具符合要求按已确定的模具形式及参数绘制模具总装图。如下图所示单排冲孔落料连续模技术要求1采用标准模架后侧导柱模架，标准是GB/T2851.1-902冲模

13、零件不 允许有裂痕，工作表面不允许有划痕，机械损伤，锈蚀等表面缺陷，3冲模凹模工作孔不允许有 倒锥度4冲裁的凸凹模刃口及侧刃等必须锋利不允许有崩刃和机械损伤，5零件图上未标明的倒角尺寸，除刃口外所有的锐边都倒角1X45度或道圆角， 表2 零件明细表（五）绘制非标准零件图，（略） 看零件图 (六) 模具主要零件加工工艺规程的编制总装工艺1备料2将模柄装入9上模座后磨平，然后用手枪钻直径6mm的齐缝销孔配铰大 入12销3将13导正销装入14落料凸模中，把再把落料凸模组和7冲孔凸模装入到6 4用等高块把9上模座支起，将8垫板，6固定板，调整后用4螺丝固定，配铰直径8mm的孔，打入10销。 5把9上模

14、座放下到一定高度，保证模架的移动平稳，灵活，无泻止现象，让凸模刃口在凹模人口下，调整间隙，保证图纸设计要求，用螺钉紧固，15卸料板，16导料板，19始冲挡料销及17凹模。再用3螺钉紧固17凹模和1下模座然后配铰销孔打入销。 6试模 7调整到合格 8入库垫板的加工工艺1 备料（外购标准模块16014010）2 按图纸要求画线3 在钻铣床上加工4 检验5 入库凸模固定板的加工工艺1 备料（外购标准模块16014018）2 按图纸要求画线3 在钻铣床上加工四个凸模孔个两个销孔、四个螺钉通孔4 攻4M8螺纹孔5 在电火花满走丝上加工落料凸模孔6 检验7 入库落料凸模的加工工艺1 备料2 锻造成6832

15、60的模块3 在刨床上先刨一平面4 以该平面为基准按图纸要求画线5 在数控铣床上铣出图纸上的外形6 在钻铣床上钻出导正销的孔7 按图纸要求做热处理8 检验9 入库导正销的加工工艺1 备料2 锻造成直径860的胚料3 在数控铣床上加工零件按图纸要求4 按图纸要求热处理5 检验6 入库卸料板的加工工艺1 备料（外购标准模块16014012）2 按图纸要求画线3 在钻铣床上加工四个凸模孔个两个销孔、四个螺钉通孔4 在铣床上加工剩余的部分5 检验6 入库 凹模的加工工艺1 备料（外购标准模块16014028）2 按图纸要求画线3 在钻铣床上加工两个销孔、四个螺钉通孔4 攻丝5 用电火花加工工作刃口6 按图纸要求热处理7 检验8 入库导料板加工工艺1 备料（外购标准模块1301408）在 标准模块上切割成两块1303582 按图纸要求画线3 在刨床上把不平整的边刨平及始冲挡料销的槽，在插床上加工始冲挡料销的剩余部分4 在钻铣床上加工两个销孔、四个螺钉通孔5 攻螺纹丝4M86 检验7 入库始冲挡料销的加工工艺1 备料2 锻造成55510的胚料3 在刨床上先刨一平面做基准4 在基准上画线5 在铣床上加工出零件图的样子6 按图纸要求做相应的热处理7 检验页脚内容- 16 -