椭圆垫圈冲压模具设计说明书(共28页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上材料工程系模具设计与制造专业冲压模具设计与制造实训说明书 姓 名： 赵笠廷 班 级： 模具121班 学 号： 指导教师: 韩艳艳 日 期： 2014.10 河南机电高等专科学校专心-专注-专业 冲压模具设计与制造实训任务书题 目： 椭圆垫圈冲压模具设计 内 容：（1）设计任务书（3） （2）制件工艺性分析（4） （3）工艺和设计计算（5） （4）计算凸凹模的刃口尺寸（10） （5）凹模与凸模的设计与校核（15） （6）模具的其他装置（18） （7）模架的选择（21） （8）压力机相关参数的校核（21）原始资料： 1 刘建超、张宝忠 冲压模具设计与制造 高等教育出版社

2、2010 2 史铁梁 模具设计指导 北京机械工业出版社 2007 3 王芳. 冷冲压模具设计指导. 北京：机械工业出版社, 2002 5 周斌兴 冲压模具设计与制造实训教程 国防工业出版社 2006 2014年 10月设计任务书：零件名称 椭圆垫圈序号5材料08钢板厚1.0mm生产批量10万件 一、 冲压件工艺分析 零件名称 椭圆垫圈图号5材料08钢板厚1.0mm生产批量10万件1、材料：08钢，具有良好的冲压性能。2、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度：零件的位置精度46、62.5和尺寸精度 8.2、22、40、R8未给公差，圆形尺寸精度等级IT11，非圆形尺寸精度等级IT13，查表确定公差值为4

3、60.12、 、R。 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、确定冲裁工艺方案该零件包括落料、冲孔两道工序，可以采用以下三种工艺方案。 1、先冲孔，再落料，采用单工序模生产。 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，模具强度好，制造简单，并且冲压时，卸料板在冲裁时压紧板料，零件的平直度较好

4、，工件留在模具上，手动取出零件。 方案三：采用级进模生产，也只需一副模具，生产效率较高，操作方便，但级进模在送料时很难保证工件位置精度，无法达到零件较高的位置精度要求，但能保证产品快速生产。 综合以上三个方案分析：该件的冲压生产采用方案三为佳，设计成级进模可以很好地保证工件的产量。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t=1.0mm,查表，最小搭边值得：a=1.0、a=1.2.又因为 步距：A=D+a=45.24+1=46.24mm 条料宽度：B=0（） =（） = 故B原整为：所以：得出圆整后的侧搭边值为：1.5 导料板间的距离

5、:B = =排样图如下： a=1.0、a=1.5、A=46.24mm 经计算：S=1668.7，2S+S=2+=105.5668+379.94=485.5068 S=S-（2S+S）=1668.7-485.5068=1183.1932（1）、计算一个步距内的利用率： （2）、计算整个条料的利用率：经查表：整个板料的标准长宽为：经计算：取整个条料的长度为：900；利用率高。 取n=19 （3）、计算整个板料的利用率： 经计算条料数为：，所以能取N=23条经计算整个板料的制件数为：23n=1923=437制件 2、冲压力与压力中心的计算：（查表2.6.1；查得查得，查表刃口高度。取h=7）个冲件力

6、： 落料力： 卸料力： 推件力：（推废料，推制件） n为卡在凹模内的冲孔废料数目，制件数取n=4 由：得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封闭高度调节量60滑块行程80滑块中心线至床耳距离205滑块行程次数50（次/min）立柱距离300最大封闭高度280床身最大可倾角20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

7、凸模压力中心坐标XYL=155.100L=25.74826.3-12L=69.0845.90L=25.74865.512合计：L=275.676=20.080如上图所示： 计算如下： 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：，由落料同时获得。内形：、，由冲孔同时获得。查表3-32得：=0.140mm，=0.10mm 由公差表查得：为IT11级，取X=0.75； 为IT11级，取X=0.75设凸凹模分别按IT6，IT7级加工制造：冲孔1： = =mm = =mm 校核： 0.016

8、+0.0240.14-0.1 0.04=0.04(满足间隙公差要求） 故：=8.275mm = mm（且冲孔1与冲孔3相同）冲孔2：d=(d+X) = =22.0975mm =(22.0975+0.1) =22.1975mm 校核： 0.016+0.0240.140-0.1 0.04=0.04（满足间隙公差要求）落料：外形未注明公差的取IT11IT12级，所以取IT12级，由落料获得。t=1mm查表，2.3.3。得：=0.140mm，=0.10mm，由公差表查得：为IT11级，取X=0.75。 落料a： 校核：（不满足间隙公差条件） 因此；只有缩小提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可

9、取： （落料a段与对面落料段相同） 落料b： 未注明公差的一般取IT12IT13级，取IT12级，所以：X=0.75，故此外形尺寸为： 校核： （满足间隙公差条件） 故：（落料b段与对面落料段相同）落料c：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IT12IT13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：设凸凹模分别按IT6、IT7级加工制造 校核：（不满足间隙公差条件） 因此；只有缩小 提高制作精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取： 故：（落料c与其他3段边长相同）落料d：外形 ，查表3-32，得：由公差表查得：为IT13级，

10、取X=0.75 校核： （不满足间隙公差条件）因此；只有缩小提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取： 孔距尺寸： 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)=0.1598= 14.7mm 所以 凹模厚度为25mm凹壁壁厚： C=（1.52）H=1.525=35.7mm 圆整取C=36mm凹模的外形尺寸: L=2C+98=236+98=170mm B=2C+40=236+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:允许误差5102.冲孔凹模刃口形状的选择：凹模刃口有两种基本

11、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: 2.凸模的设计：1.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=1300MPa其结构选用直通凸模（1）、凸模长度的计算：凸模固定板厚度，单位：mm卸料板厚度，单位：mm-橡胶厚度，单位：mm材料厚度，单位：mm（2）、凸模的强度与刚度的校核、承压能力的校核凸模承压能力按下式校核：式中： 截面的压应力，单位Mpa最小面积，单位纵向所承受

12、的压力，它包括冲裁力和推件力（或顶件力）单位N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5862HRC时，可取确定T10A为凸模材料：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：式中： E凸模材料的弹性模量，对于模具钢，E= 凸模最小截面（即刃口直径截面）的惯性矩，对于圆形凸模，单位d凸模工作刃口的直径，单位mmn安全系数，淬火钢n=23把上述的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: 六、模具的其他装置1、

13、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=（0.60.8）H=(0.60.8)25=1520mm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45 HRC.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. 6、凸模、凸模固定板、垫板、上模

14、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.(1)圆柱销的数量为2根,其尺寸为:5mm.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.(2)内六角圆柱头螺钉的数量八个,其尺寸为:GB/T170-1985 M12.材料采用45钢.(3) 螺母是采用GB/T6170-200 M10,材料采用Q235钢.(4)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.(5)螺栓L为80mm7、 卸板料弹簧的自由高度：根据工件材料的厚度为1.5mm，冲裁时凸模进入

15、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=6mm。弹簧的自由高度 取模具在组装时弹簧的预压量为 取 由此可算出模具中安装弹簧的空间高度尺寸为25mm。8、导正销的设计： 式中：d-导正销的基本尺寸，单位： -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=0.10 =22.0975-0.10=21.9975七、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20012540下模座20012550导柱25180导套259538八、压力机相关参数的校核模具的闭合高度计算：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：压力机的最小闭合高度压力机的最大闭合高度九、装配图：（见下图）