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1、江汉大学课程设计说明1书题目：落料冲孔模具设计设计者：毕思（200706104120）指导老师：杨俊杰余五新目录1.目录2.任务书3.工艺分析4.工艺方案的分析与确定5.排样图材料利用率计算冲压力冲裁力卸料力初定压力机压力中心模刃口尺寸26.模具结构设计7.参考文献8.心得体会设计任务书1）目录2）简述设计任务及说明要求3）冲件的工艺分析4）工艺方案的制定及分析比较5）排样设计及材料利用率计算，进行排样与模具结构及生产率，操作安全和经济性分析，然后确定排样方案画出排样图6）写工艺规程卡7）模具结构设计的分析过程8）冲压力，推件力，卸料力的计算过程和典型结构选择压力中心的计算过程9)凹模轮廓尺寸
2、计算过程和典型组合的选择10)冲模的主要零件的结构形状材料公差的要求及技术要求说明11）凸凹模工作刃口尺寸计算过程12）其他计算过程及需要说明内容313）该设计的优缺点及改进措施14）设计所用的参考资料一：工艺分析冲压材料为10钢，料厚t=1.5mm，冲件尺寸精度为IT12级，形状并不复杂，尺寸大小为小型冲件，属于普通冲件，此冲件在冲裁时应注意以下事项：1.20mm和8mm的周边和孔壁均匀，模具设计时应妥善处理。2.冲件较大，故必须考虑到工人的操作方便性。以上2点是此冲件冲压时较为困难之处，要想得到合格冲件，还应该尽量提高模具寿命二：工艺方案的分析与确定从工件的结构形状可知，其基本工序有冲孔和
3、落料两种，但根据先后顺序的不同排列，可设定以下方案有以下三种冲裁方案可供选择：方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。方案二：冲孔落料复合冲压。复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。级进模生产。三：模具结构形式的确定因制件材料较薄，为保证制作平整，采用弹压卸料装置，他还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横向送料，因制件薄而窄，故采用侧刃定位，生产效率高材料消耗也不大冲压模具设计题19材料：10刚厚度：t1.5工件图综上所述，由模具设计指导表5-3，5-7选用弹压卸料横向送料典型组合形式，中间导柱滑动导向模架。1）排样图设计4排样图在模具设计中有重要的作用，
4、它具体反映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式和与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著地影响。排样方式的选择：方案一：有废料排样：沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样：因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样：冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。通过上述三种方案的分析比较，由于该零件形状对称，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案二为佳。考虑模具
5、结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。2）因由冷冲压技术表314查的最小搭边值，侧边a=2.0工件之间b=2.0,步距s=148由冷冲压技术公式325和326和公式327的条料宽度，因由文献侧刃条料宽度尺寸B(mm)确定公式得条料宽度BB=Dmax+2a+Z=120+22+24=148mmD条料最大宽度a侧搭边值Z冲裁前的条料宽度与板料间的间隙如图所示排样图,查模具设计指导书4-8选板料的规格200L1.5mm率3）确定步距送料步距S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定挡料销位置的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。进距确
6、定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。送料步距SS120+44+2+4=170=mm3）计算材料利用率，由文献2材料通用计算公式BS17020A2898.68h=1000=1000=85.3000BS一个步距的板料面积A一个公步的工件面积05排样图4）计算冲压力。完成本制作所需的冲压力，由冲裁力，卸料力，推件力组成（1）冲裁力F=KLtt。冲b式中K：系数K=1.3L：冲裁周边长度（mm）tb：材料抗剪强度（Mpa）sb:材料抗拉强度（Mpa）由书中表4-12得s=550700Mpa，t=440560Mpa
7、bbF=KLtt=1.31201.5560KN=131.04KN冲b（2）卸料力和推件力F推由文献2卸料力和顶料力推件力的计算公式F=KF，F=KFxxtt式中Kx，Kt系数，查文献2表2-16卸料力，推件力系数得K=0.05，K=0.055卡在凹模直壁洞口内的制件件数一般卡3-5件本题取xtn=20=13.331.5F=0.05131.04KN=6.552KNxF=13.330.055131.04KN=96.096KNt初选压力机，查文献2表1-8开式双柱可推压力机部分参数，初选压力机型号规格J23-256（3）计算压力中心，本例由于图形排列规则，故可采用解析法求压力中心较方便建立工件坐标系
8、如图所示由于这图形是对称的，所以它的压力中心在对称线上。假设距右边沿为x时右边面积等于冲孔后的房型面积，则14445-p132=p102+20x2x=64.5所以压力中心为中心线上距右边沿65.2mm处。(4）.算凸凹模刃口尺寸，本制件形状简单可按分别加工法计算刃口尺寸1落料工件尺寸120mm由表35，36，37查得Zmin=0.132mm，Zmax=0.240mm=0.043mm，d=0.065mm，查表3-7得：x=0.75；-dTdpdd=(d+xD)0Tmin；d=(d+ZAT)+dAmin0校核间隙：因为ZmaxZmin=0.2400.132=0.108mm0.108mm|dT|+|
9、dA|=0.108mm说明凸模公差能满足|dT|+|dA|ZmaxZmin的条件将已知和查表的数据代入公式中去得：D=119.775+0.065d0D=119.6430p-0.0432、冲孔：工件尺寸直径26mm查表3-7得x=0.5；D=(DAmax-xD)+dd，D=(D-Z0TA)0min-dp校核间隙：ZmaxZmin=0.2400.132=0.108mm；|d|+|d|=0.108mmpd0.108mm7凸凹模公差能满足|d|+|d|Zmax+Zmin的条件pd将已知和查表得到的数据代入公式得d=16.080p-0.043mm，d=26.212+0.065mmd0四：模具结构设计1)
10、凹模设计，因制件形状简单，随有两个公步，但总体积并不大，选用整体式矩形凹模较为合理，因生产批量为中批，由查模具设计指导35表选用10钢为凹模材料。确定凹模的厚度值：由冷冲压技术：凹模厚的确定35公式，确定厚度H值：K=0.5（查资料）s=40mmH=Ks=0.540=20mm2）模座厚为（1.01.5）H，则H座=1.020=20mm卸料板厚为0.8H，则H卸=0.820=16mm垫板为610，则取8mm固定板厚为（0.60.8）H，则H=0.820=16mm固模座长度一般比凹模板长度长4070mm，则取60mm。3）确定凹模的周边尺寸LXB，由模具设计指导343矩形凹模标准可以查到靠近凹模周
11、界尺寸160mm85mm20mm.4）选择模架及确定其他冲模零件尺寸，由凹模周界尺寸及模架闭和高度在一定的范围之间，查书5-7选用中间导柱模架，标记为(GB/T2851.1-1990),并可以根据此标准画出模架图，类似也可以查出其它零件参数，此时即可画装备图5）凸模强度和刚度校核凸模长度计算：L=h+h+h=16+16+10+20=62mm12凸模承受能力的校核：凸模承压能力按下式校核：FF+F131.04103+96.10103s=冲推=AAp132=428Mpas式中：s凸模最小截面压应力（Mpa）F凸模纵向承受的压力，包括冲裁力和推件力。A凸模最小截面积（mm2）s凸模材料的许用抗压强度
12、6）失稳弯曲应力校核：根据凸模在冲裁过程中的受力情况，可以把凸模看做压杆，所以，凸模不发生失稳纵弯的最大冲裁力可以用欧拉极限力公式确定。对于圆凸模不发生失稳弯曲的最大长度L8max为F=Lmax95d295262131.04+6.552+96.096+7.8624130.675mm因为Lmax=62，则满足条件。总结在本次设计中，我主要完成了连接支架落料冲孔工序的模具设计工作。采用倒装复合模生产，既节约了模具制造成本，又能保证制件的精度要求。在设计过程中分析了零件的工艺性，通过查阅冷冲压模具设计的相关资料，从而确定模具各零件的参数，熟悉了整个复合模的设计过程，收获很多。复合模的设计的基本思路，
13、即分析零件设计冲裁件选择压力机确定总体结构尺寸设计凸、凹模轮廓形状设计辅助零件。板料冲压成型是一复杂的塑性成型过程，应用三维绘图软件可以使人们更好的了解模具的结构及工作情况。掌握及熟练的应用三维立体绘图技术非常的有用，可以优化模具设计过程，及早发现模具设计中的不足，做出相应调整，减短模具开发周期。尤其是在现在电脑普及，科学技术迅猛发展的时代。模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。进入21世纪以来，我国模具工业产值一直保持每年20%左右的增长速度。航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门对模具产品的要求越来越高。振兴和发展我国的模具工业，已经受到人们的广泛关注和重视。作为一名锻压专业学生要加强专业知识学习，为将来的工作、科研打奠定坚实的基础。五：参考文献1.冷冲压技术、翁其金、北京、机械工业出版社、20032.冷冲压模具设计指导、王芳、北京、机械工业出版社、20033.模具制造工艺学、郭铁良、北京、高等教育出版4.模具先进制造技术M、北京、机械工业出版社、20035.冲压手册、北京、机械工业出版社、20006.冲压工艺学、北京、机械工业出版社、1982910