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1、课程设计目录一、设计任务2（一） 零件工艺性分析21 .结构与尺寸分析22 .材料分析23 .精度分析2（二）冲裁工艺方案的确定 3（三）确定模具总体结构方案 31 .模具类型32 .操作与定位方式 33 .卸料与出件方式3二、零件工艺计算4（一）排样设计与计算 4（二）模具刃口尺寸计算 4（三）设计冲压力和压力中心，初选压力机 5三、模具零部件结构的确定 6（一）凹模设计6（二）固定板71 .凸模固定板72 .凸凹模固定板8（三）垫板的设计8（四）卸料板的设计 10（五）凸模设计10（六）卸料装置中弹性元件的计算 11（七）凸凹模设计12（八）选择紧固件和定位零件 13（九）选择模架及其它安
2、装零件 13（十）模柄的设计14四、装配图14（一）注释15（二）工作原理15参考文献1516、设计任务：工件为垫圈，材料为 Q235钢，精度要求为IT11IT12 ,尺寸如下图所示，设计一套冲（一）零件工艺性分析:1 .结构与尺寸分析：零件结构简单，形状对称，零件中部圆孔直径为 15.02mm,满足冲裁最小孔径dm至1.0t =1.22 mm的要求；孔与零件边缘间的最小孔边距为7.5mm,满足冲裁件最小孔边距lmin之1.5t=1.83mm的要求，因此，零件的结构满足冲裁的 要求。2 .材料分析：Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。3 .精度分析：零件的精度要求为IT11IT1
3、2 ,取精度为IT11,模具按精度IT7IT8计算，普 通冲裁即可满足图样要求。由以上分析可知，该零件工艺性较好，可以进行冲裁加工。（二）冲裁工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔一落料级进冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单， 但需两道工序两副模具， 成本高而生产率低， 难以满足大批量生 产的要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，尽管模具结构比较复杂， 但由于零件的几何形状简单对称， 模具制造并不困难。方案三也只有一副模具，生产效率高， 操作简便
4、，但零件的冲压精度稍差， 欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上安装导正销导正，故模具的制造安装比较复杂，相对比较三种方案，选择方案二复合模具比较合适。冲孔废料用刚性卸料装置卸除，落料件用弹性卸料装置顶出。（三）确定模具总体结构方案1 .模具类型根据之前确定的零件冲裁工艺方案，采用倒装式复合冲裁模。2 .操作与定位方式导向形式：纵向由滑动导柱导套导向，横向由导料销导向。定位方式：该模具采用的是条料， 板料定位靠导料板和弹簧弹顶的活动挡料销完成，导料板控制条料的送进方向，挡料销控制条料的送进步距。3 .卸料与出件方式凸模与凹凸模冲孔， 冲孔废料由凸凹模的孔中落下；凹凸模和落料凹模落料， 利用推件块
5、将制件顶出。、零件工艺计算(一)排样设计与计算1 .分析零件形状，并考虑到定位方便，采用单行直排;2 .搭边值确定：查表 2-9得，a=1.5mm b=2mm图2 (排样图)3 .定位采用挡料销定位，无侧压装置，板料采用斜刃剪床裁剪。条料宽度B = D +2a +24 + z = 30.02 +2 父1 + 2M 0.2 + 0.5 = 32.92mm 。 其 中D = 30 .02 mm , a=1mm,查表3-14得，导料版与条料间的最小间隙Z = 0.5mm ,查表3-12可得，条料宽度偏差 = 0.20 mm ,根据实际情况取料宽为35mm.(二)模具刃口尺寸计算由于零件为形状简单的圆
6、形工件，采用凸、凹模分开加工。由于零件对断面质量、尺寸精度要求一般(IT11IT12),且为大批量生产，对模具寿命要求较高，宜采用中等间隙(n类)查附表2 (金属材料冲裁间隙比值)得： 15.0% - 16.88mm 又0.5 E H/D E 1.5 , H=1(30mm，取 H=20mm4 .计算橡胶装模高度H。橡胶垫的预压缩量为15%则橡胶的装模高度约0.85父20父2 = 34 mm ,所以选用的橡胶规格合理，装模高度H0取34mm工作高度H=43-t-1=30.78mm.(七)凸凹模设计凸凹模的壁厚20mm查表2-51最小壁厚二(2.0 2.5) t =2.44 3.05,所以满足最小
7、壁厚 要求。凸凹模高度 H二h卸+ h橡+ h固=9 + 34 + 25 = 68 mm ,具体各部分尺寸见下图。+0.0- C-匚工万D.97图10 （凸凹模）（八）选择紧固件和定位零件螺钉规格的选用：根据标准 GB699选取材料为45号钢，热处理硬度值为 HRC35-40,卸 料螺钉选用圆柱头内六角卸料螺钉，卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为 10mm卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。活动挡料销：在卸料板上固定了2个导料销，用于条料送进的定位。（九）选择模架及其它安装零件根据 GB/T 2851-2008,由凹模周界8o 80及安装要求，选取凹模周界:上模座：80 30 GB/T 285
8、5.1出自最新模具设计手册下模座：80 40GB/T 2855.2出自最新模具设计手册导柱：中20 110GB/T 2861.1导套：，20 70 28GB/T 2861.3出自最新模具设计手册出自最新模具设计手册（十）模柄的设计:50mm深度为70mm即选模柄B20X由压力机型号JG23-40 ,可查的模柄孔的直径为 70JB/T7646.1-2008 。四、装配图图11 （装配图）（一）注释：1.下模座；2.导柱；3.图凹模固定板；4.橡胶垫；5.卸料板；6.凹模；7.导套；8.推件块；9.凸模固定板；10.推杆；11.垫板；12上模座；13推板；14.模柄；15.打杆；16.凸模；17.
9、凸凹模；18.挡料销；19.销钉；20.条料。（二）工作原理：该模具采用倒装结构的复合冲裁模，冲孔废料可以从压力机的工作台孔中漏下进入废料 箱。当压力机滑块到达上死点时，冲出的工件靠刚性装置15、13、10、8推出，和弹性卸料板连着的废料靠橡胶块的弹性卸料板推上去达到推出废料的目的，当压力机向下运动时， 重复以上步骤完成零件的冲压，冲孔凸模16的凸起部分采用间隙配合装入 9凸模固定板中。参考文献1杨占尧主编.最新模具标准应用手册M.北京：机械工业出版社，2011.2杨占尧主编.冲压模具图册M.北京：高等教育出版社，2008.3杨占尧主编.模具设计与制造M.北京：人民邮电出版社，2009.4李集仁，翟建军主编.模具设计与制造M.西安：西安电子科技大学出版社，2010.5刘建超主编.冲压模具设计与制造M.北京：高等教育出版社，2004.6王孝培主编.冲压手册M. 北京：机械工业出版社，2009.7李硕本主编.冲压工艺学M.北京：机械工业出版社，2007.8张荣清主编.模具设计与制造（第二版）M.北京：高等教育出版社，2008.9张信群主编.模具制造技术M.北京：人民邮电出版社，2007.10郑 展主编.冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2008.