2022年冲压模具课程设计说明书 .pdf

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1、-1-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：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 14 页 -2-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.4 2.利用率计算 .4 3.计算总冲压力 .5 4.确定压力中心.6 5 冲模人口尺寸及公差的计算.7 6.确定各主要零件结构尺寸.9（1）凹模外形

2、尺寸的确定.9（2）凹模长度L1的确定.9（3）凸模强度校核.10（4）定位零件的设计.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 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 14 页 -3-（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

3、体会.18 参考文献.19 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 14 页 -4-（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 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

4、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。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 选用弹名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 14 页 -5-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

5、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:0max02ZaDB名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 14 页 -6-导料板间的距离式中:B条料的宽度，单位mm；maxD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；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

6、：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：%1000AA式中0A得到制件的总面积（2mm）；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ZaDCBB22max0名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 14 页 -7-成。1）推料力5055.072.70NKFF推冲推=19.448KN 式中查手册，取 350Mpa 2）冲裁力310148.1753.1kltF冲=70.72kN 3）卸料力kNkNFKF536.372.7005.0冲卸卸式中K卸查教科书 P31表 3-4，K卸=

7、0.05 式中查教科书 P31 表 3-4，055.0K推；n 为卡在凸、凹模之间的冲孔废料数目，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F总=FFF推卸冲（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 得名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 14 页 -8-Zmin=0.246mm，Zma

8、x=0.36mm 则Zmax-Zmin=（0.360-0.246）mm=0.114mm.查“模具设计指导”P44表 3-1 得：6mm736.00为 IT14 级，取 x0.5；设凹、凸模分别按IT6 和 IT7 级加工制造，则冲孔：)(min0 xddTT=mm)3.05.05(0046.0=mm5.150046.0)min(0ZddTAA=mm)246.018.6(068.00=mm426.6068.00校核：ZZATminmax0.046mm+0.068 0.360mm-0.246mm(满足间隙公差条件)落料：)(max068xDDAA=mm63.67)74.05.068(030.000

9、30.00)m i n680ZDDATT（=mm384.67)246.063.67(0020.00020.0校核：ZZATminmax0.020mm+0.030 0.114mm(满足间隙公差条件)(max044xDDAA=mm69.43)62.05.044(030.00030.00)(min044ZDDATT=mm456.43)246.069.43(0020.00020.0校核：ZZATminmax0.020mm+0.030 0.114mm(满足间隙公差条件)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 14 页 -9-)(max030 xDDAA=mm74.29)52.05.

10、030(030.00030.00)(min030ZDDATT=mm494.29)246.074.29(0020.00020.0校核：ZZATminmax0.020mm+0.030 0.114mm(满足间隙公差条件)(max016xDDAA=mm78.15)44.05.016(030.00030.00)(min016ZDDATT=mm534.15)246.078.15(0020.00020.0校核：ZZATminmax0.020mm+0.030 0.114mm(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

11、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凹 模 尺 寸 按 凹模 实 际 尺 寸 配置，保证双边间3.65-0.08名师资料总结-精品资料欢迎下

12、载-名师精心整理-第 9 页，共 14 页 -10-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=170.055 5.确定各主要零件结构尺寸（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=31.0PP取总压力=17941N H=3184750*1.0=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=1.5H B2=32+30+2*39=140mm 根据

13、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+18=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：从 冷 冲 压

14、 技术 得公式 3-14 隙 0.250.36mm 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 14 页 -11-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，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

15、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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 14 页 -12-卸料板采用 45 钢制造，淬火硬度为40-45HRC。（四）设计并绘制总图、选取标准件模板卸

16、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/T2851.1-90 2 冲模零件不允许有裂痕，工作表面不允许有划痕，机械损伤，锈蚀等表面缺陷，3

17、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 零件明细表名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 14 页 -13-（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

18、定，配铰直径 8mm 的孔，打入 10销。5 把 9 上模座放下到一定高度，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

19、孔6检验7入库落料凸模的加工工艺1备料2锻造成 683260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名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 14 页 -14-7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130358 2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 4M8 6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检验名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 14 页 -