冷冲压工艺与模具设计_说明书.pdf

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1、 冲 压 模 具 设 计 毕 业 设 计 课题名称拉线支架模具设计 专业班级 07 机械设计与制造（3）班 姓 名陈 德 强 完成时间 2010 年 5 月 23 日 -2-/13 一、题目：拉线支架冲压模具设计 工件图：二、设计内容和要求 1.对教师指定的冲压件进行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机的选定；2.完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸、绘制该冲模的总装配图和主要零件图；3.编写设计计算说明书。落料冲孔模设计 如图 1 所示零件：拉线支架 生产批量：大批量 材料：ST12 t=0.7 设计该零件的冲压工艺与模具。图 1 焊片零件图-3-/13

2、 （一）冲裁件工艺分析 1.材料：H62 钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。2.工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有 90清角改为 R0.6 的圆角。3.尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按 IT14 级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为：2-0.54 3-0.25 4.5-0.3 24-0.52 12-0.43 结论：可以冲裁 （二）确定工艺方案及模具结构形式 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺

3、方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。（三）模具设计计算 1排样计算条料宽度及确定步距 首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值 b=1.8 边按圆形取搭边值 a=1.5 连续模进料步距为 13.8 条料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a)-查表=0.4 B=(35.4+2X1.8)=39-0.4 画出排样图 图 2 零件排样图 2计算总冲压力 由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：P0=P+Pt+PX P=P1+P2-4-/13 而式中 P1-落料时的冲裁力 P2-冲孔时的冲裁力 按推料力公式计算冲裁力：P1=KL

4、t 查=300MPa P1=2.20.5*6+0.5*4.5+24-11.25-2.25*0.7*300/10000=1.2t P2=2.2*4*3.5*2*300/10000=1.3(t)按推料力公式计算推料力 Pt：Pt=nKtP 取 n=3，查表 2-10，Kt=0.09 Pt=3*0.095*2.5=0.675t PX=KxP 计算总冲压力 PZ：PZ=P1+P2+Pt =1.2+1.3+0.675+0.15=3.325(t)3确定压力中心：X0=L1*X/L1+L2=（2*+2）15.25/（6.3+2+2）=4.50mm 图 3 压力中心 4冲模刃口尺寸及公差的计算 刃口尺寸计算方

5、法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1 中。在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为 0.035-0.049mm 了保证 R2.25 与 4.5 轮廓线相切，R82.25，取 4.5 凹模尺寸的一半，公差也取一半。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，保证-5-/13 双面间隙为 0.035-0.049。表 1 冲模刃口尺寸 5.确定各主要零件结构尺寸 （1）凹模外形尺寸的确定 凸模厚度 H 的确定：H=31.0 P P 取总压力=332500N H=33325*1.0=15mm 凹模长

6、度 L 的确定 W1=2.1H=31.5 件 b=39 L=b+2W1=39+2*31.5=102mm 凹模宽度 B 的确定 B=步距+工件宽+2W2 取：步距=13.8 件=12；W2=1.5H B2=13.8+12+22.5=48.3mm （2）凸模长度 L1的确定 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 12-0.43 R2.25 4.5-0.3 Dd=(Dmax-x)+d 11.785+0.084 R2.25+0.056 4.315+0.042 凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm 冲孔 6.3+0.3 2+0.25 3+0.25 dp

7、=(dmax-x)-p 凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm 6.45-0.056 2.125-0.056 3.125-0.056 -6-/13 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 L1=8+12+18+18=56mm 选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力 P0=3.325t;最大闭合高度应大模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，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

8、。（3）设计并绘制总图、选取标准件 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。绘制模具总装图。如图4，单排冲孔落料连续模。按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表 2。并将各零件标出统一代号。-7-/13 图 4 单排冲孔落料连续模 1、10-导柱 2-弹压导板 3-导套 4-导料板镶块 5-卸料螺钉 6-凸模固定板7-冲孔凸模 8-上模座 9-限制柱 11-导套 12-导料板 13-凹模 14-下模座 15-侧刃挡块 -8-/13 表 2 零件明细表 序号 名称 数量 材料 热处理 标准件代号 备注 页次 1 导柱 2 20 渗碳HRC5660 2

9、 弹压导板 1 45 HRC4045 3 导套 2 20 渗碳 HRC5862 4 导料板镶块 1 Q235(A3)5 卸料螺钉 1 45 HRC4045 6 凸模固定板 1 45 7 冲孔凸模 1 T8A HRC5660 8 上模座 1 HT200 9 限制柱 1 45 HRC4045 10 导柱 2 20 渗碳HRC5660 11 导套 2 20 渗碳 HRC5862 12 导料板 2 45 HRC4045 13 凹模 1 T10A HRC5862 14 下模座 1 1 HT200 15 侧刃挡块 1 45 -9-/13（五）绘制非标准零件图 本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四

10、个零件图样。1 固定板 2 落料凹模-10-/13 3 卸料板 (六)模具主要零件加工工艺规程的编制 1冲孔凸凹模加工工艺规程的编制（表3）2落料凹模加工工艺规程的编制（表4）-11-/13 表 3 冲孔凸模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 备料 将毛坯锻成圆棒 18mmX55mm 2 热处理 退火 3 车削 车床 4 热处理 按热处理工艺，淬火回火达到58-62HRC 5 磨削 磨外圆、两端面达设计要求 磨床 6 钳工精修 全面达到设计要求 7 检验 表 4 落料凹模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图 1 备料 将毛坯锻成长方体 2 热处理

11、退火 3 粗刨 刨六面达到 24X12X1，互为直角 -12-/13 4 热处理 调质 5 磨平面 光六面，互为直角 磨床 6 钳工划线 划出各孔位置线，型孔轮廓线 7 铣漏料孔 达到设计要求 铣床 8 加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空 按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空 钻床 9 热处理 按热处理工艺，淬火回火达到60-64HRC 10 磨平面 磨上、下平面光 磨床 11 线切割 按图切割型孔达到尺寸要求 12 钳工精修 全面达到设计要求 13 检修 -13-/13 设计总结 课程设计是一种综合性较强的专业实践环节，它的知识面宽、学科广、综合性强，通过这次课程设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅

12、资料能力，使我更加认识到课程设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。本次设计，在查阅了相关文献后，我设计了用来加工平垫圈的加工工艺设备冲孔落料级进模。通过这次设计，我尝到了许多的东西。首先对于 AUTOCAD 和 pro/ENGINEER 的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。能较正确的选用当中的标准件。这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及 CAD/CAM 各个方面的内容。设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进，力求数据准确，结构合理。参考了许多文献资料。由于本人水平有限，改革探索经验不足，组织工作还有缺陷，何况形势总在不断发展，现在未完远不能说本设计的相关内容特别完善。还需要在改革的实践中不断检验，不断修改、锤炼、不断完善，永无休期。其中修改方向可以向导柱导套型、柔性化、及其它结构上的修改，已至于达到完善。