2022年冲压模具课程方案设计书 .pdf

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1、冲压模具课程设计题目：冲孔、落料复合模姓名：叶 * 指导老师：李 * * 机电工程系 09 模具设计与制造2011.5.1 目录一、设计任务书2二、冲压工艺性及工艺方案的确定 3三、主要设计计算4四、模具总体设计8五、主要零部件设计8六、冲压设备的选定12七、设计小结13八、参考文献13一、课程设计任务姓名:叶* 班级： 09模具学号：一、题目：冲孔、落料复合模二、零件：材料： Q235 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页厚度： 2.0mm 批量：大批量三、任务内容：(一）工艺设计 1、工艺审查与工艺分析 2、工艺

2、计算：毛胚计算工序件计算或排样图 3、工艺方案的确定工序的确定基准和定位方式的选择（二）模具设计 1、总图 2、零件图二、冲压工艺性及工艺方案的确定一、工艺性分析1、材料零件的材料为Q235 普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献表 2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。3、精度零件外形： 800.07 属于 10 级精度， 60精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页0.05 属于 9 级精度。零件内形:16060.00属

3、9 级精度。孔间距： 420.08 属 11 级精度（均由参考文献精度附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献表2.7.1 取 r=0.5mm 。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。4、结论可以冲裁。二、冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案 : 方案:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。方案:落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案:冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。方案只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证

4、，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用放案为佳。三、主要设计计算（1）排样方式的确定及计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页查参考文献表 2.5.2 ，查得：取两工件间的最小搭边：a1=2.0mm 侧面搭边值：a=2.2mm 由下表计算可知条料宽度5.8506 . 0mm ，步距62.2mm 。查参考文献第8 页选取t=2.0mm ，950mm 2000m

5、m 的钢板。一个步距材料利用率90.3% （ 计 算 见下 表 ） 。 每 条 钢 板 可 剪 裁 为11 张 条 料（85.5mm 2000mm）每张条料可冲32 个工件，故每张材料利用率为 88.9%（计算见下表）确定后的排样如下图：（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见下表。排样冲压力计算表计算分类工程公式结果备注排样冲裁件面积 A A=8060 4800mm2条料宽度B B=（D+2a+C）0- 85.50-0.6mm 查参考文献表2.5.5 取C=0.5mm ，表 2.5.3 取=0.6 精选学习资料 - - - - - - - - -

6、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页步距 S S=60+ a1=62.2 62.2mm 一个步距材料利用率%100.262.58548001%100nBSA90.3% 一张钢板材料利用率%100200095048003211%100nLMA总88.9% n=11 32 =352件冲压力落料力落F落F =KLt b=1.3280 2 300 218.4KN 查参考文献表1.3.6取b =300Mpa L=112.8mm 冲孔力冲F冲F =KLt b =1.3（216）2 300 78.37KN L=2mm16推件力推F推F =n推K冲F=60.055 78.37 25

7、.86KN n6212th查参考文献表2.6.1取推F=0.055卸料力卸F卸F =卸K落F=0.05 288.4 10.92KN查参考文献表2.6.1取卸K=0.05总冲压力总F总F =落F+冲F+推F +卸F=218.4+78.37+10.92+25.86333.55KN （3）压力中心的确定该工件尺寸，形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O上。（4）工作零件刃口尺寸的计算查 参 考 文 献 表2.3.3取60.30maxZ，246.0minZ磨 损 系 数x=1尺寸及分类计算公式结果备注落料600.05)x(max0DDAA)(min0ZDDATT15.60030.00DA

8、模具凹模按七级制造，凸模按六级制造。TA，均由参考文献904.590019. 0DT800.0721.80030.00DA964.790019. 0DT精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页冲孔16060. 00)x(min0ddTT)d(dmin0ZTAA060.160011. 0dT附录一差得，且均满足：TAZmax-Zmin306.16018. 00dA中心距420.088/LLd02.042Ld（5）卸料橡胶的设计计算采用40.51245 JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体工程公式结果备注卸料板工作行

9、程IhIh=1h+t+2h4mm 1h 为凹凸模凹进卸料板的高度 1mm2h 为凹凸模冲裁后进入凹模深度1mm 橡胶工作行程IHIH=Ih+修h9mm 修h为凹凸模修磨量，取 5mm每个橡胶承受的载荷1F1F=4卸F2.73KN 选用 4 个圆筒形橡胶拟选橡胶查参考文献表4.10.1 和表 4.10.2 根据IH和1F初选40.51245 JB/T 7650.9-1995橡胶橡胶预压缩量预H预H=10%自由H4mm 一般取预H=（10% 15% ）自由H校核橡胶自由高度自由H0.35自由H=14mmIH+预H=13mm 合适橡胶压缩量0.35自由H橡胶的安装高度安H安H=自由H-预H36mm

10、四、 模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页（2）定位方式的选择该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。（3）卸料、出件方式的选择倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。（4）导向方式的选择为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。五、 主要零部件设计一、 工作零件的设计（1）落料凹模凹模的厚度： H=kb（15mm ） =0.3080=24mm( 参考文献表

11、2.9.5) 凹模的壁厚：C=（1.52）H（ 3040mm ）凹模宽度： B=b+2c=80+2 40=160mm 凹 模 长 度 ： L=160mm （ 查 参 考 文 献 表4.11标 准JB/T7643.1-2008取得）凹模厚度：由上计算厚度24mm ，将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm 。得凹模轮廓：160160 14mm（2）凹凸模高度： L=1h+h+2h=20+35+10=65mm 如下图式中：1h为凹凸模固定板厚度（查参考文献表4.11精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页初 选160

12、16020mm ） ，2h弹 性 卸 料 板 厚 度 （ 初 选16016010mm ），h 为增加高度（冲压时橡胶高32mm+ 凹凸模高过卸料板 3mm=35mm）。h1h2h3h4h5（3）冲孔凸模结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固定板按 H7/m6配合。其总长度：L=3h+4h+5h=14+12+24=50mm 式中各参数如上图中：3h凹模厚度、4h空心垫板厚度（查参考文献表4.11初选 16016012mm ）、5h凸模固定板厚（查参考文献表4.11初选 16016024mm ）。经查圆柱头直杆圆凸模标准，采用：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

13、归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页 50 JB/T 5825-2008 的凸模。二、 定位零件的设计（1）挡料销：因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度36mm较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献表 2.9.7得挡料销高出卸料板3mm ，卸料板厚10mm ，故取挡料销 H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9 间隙配合。（2）导料销：使用两个导料销，采用橡胶弹顶导料装置。查参考文献表2.9.7得导料销高出卸料板6 8mm ，卸 料 板 厚10mm ，故取导料销H=18mm 。挡料销与卸料板采用H9/d9 间隙配合。三、 出件装置的设计：采用刚性出

14、件，由推杆直接推动推件块，将凹模内的工件推出。根据推杆连接的各板高度，和模柄孔径查参考文献表 4.14.4取带肩推杆： A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考虑凹模厚度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度16mm 。四、 卸料部分的设计：卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板轮廓16016010mm 卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页12.5mm ，查标准取 M8X60 JB/T 76

15、50.5-2008卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm ，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。五、 模架及其它零部件的设计和选用模架： 160X160X180220 GB/T 2851-2008 上模座： 160X160X40 GB/T 2855.1-2008 下模座： 160X160X45 GB/T 2855.2-2008 导柱： 28X170 GB/T2861.1-2008 导套： 28X100X38 GB/T 2861.3-2008 凸凹模固定板： 160X160X20 JB/T 7643.2-2008凸模固定板： 160X160X24 J

16、B/T 7643.2-2008上垫板： 160X160X8 JB/T 7643.3-2008空心垫板： 160X160X12模柄： B 50X110 JB/T 7646.1-2008 该模具的闭和高度：H闭=H上模座+H垫+L+H+H下模座-h2 =40+8+50+65+45-1=207mm 式中： L 为凸模长度 50mm ， H凹凸模厚度 65mm ，h2凸模进入凹凸模的深度1mm 。六、冲压设备的选定根据总冲压力总F =333.55KN，模具闭合高度207mm ，冲床工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页作台

17、面的尺寸，选用J23-40其主要设计参数如下：公称压力； 400KN 滑块行程： 120mm 最大装模高度： 220mm 工作台尺寸（前后左右）:480mm 710mm 模柄孔尺寸。 50mm70mm 最大倾斜角度： 30o 机床工作台孔尺寸 (直径前后左右) ：250150300因下模座外形尺寸（前后左右）：254 250 小于机床工作台孔的尺寸故需加垫板：材料45 见如右图的零件图。七、设计小结作为模具专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验 .设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到了许多的问题，在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要

18、感谢老师对我的指导和督促，给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解 ,同时也避免了在设计过程中少走弯路。总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先，我对模具基Ra1.6Ra1.6精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深；其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我们对以前所学知识有了更深一步的认识及运用。本次课程设计也为我们以后走上工作岗位后的设计工作打下了一定的基础。由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。八、参考文献刘建超、张宝忠合编.冲压模具设计与制造.北京：高等教育出版社 .2004杨关全、匡余华. 冷冲模设计资料与设计指导（第二版）.大连：大连理工大学出版社，2009 补充资料杨老记、马英合编.机械制图 .北京：机械工业出版社2006精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页