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1、 . . . 一、冲压模课程设计的目的与任务1帮助学生学会运用本课和其他相关课程的理论知识，了解冲压模设计的一般方法和程序；2培养学生学习和使用冲压模国家标准、冲压模设计手册等技术资料；3训练学生初步设计冲压模的能力。二、冲压模课程设计的容与要求冲压模课程设计一般以课程设计任务书的形式下达，一般由指导教师指定模具结构、制件形状和要求、生产批量等原始资料。要求学生以完整正确的模具装配图、零件图以与设计计算书作为完成设计任务的成果。三、冲压模课程设计的步骤与程序1研究设计任务：包括熟悉模具结构、了解产品用途、进行资料准备等；2拟订初步方案：包括制件工艺性分析、冲压工艺方案、模具总体结构等；3详细设
2、计计算：包括力的计算、模具压力中心、模具零件尺寸、选定压力机等；4绘制模具图样：包括装配图、零件图。5整理设计计算书：包括图文的插入（注意图号、图名）、上下标的处理等。四、具体设计示例下图是一制件，采用厚度1.5mm的20钢制成，宽度为20mm，要求大批量的生产。试设计合适的冲压模具。该任务中，没有指定具体的模具结构，但明确了制件形状和尺寸，所受用材料以与生产批量等。要求设计者根据发上任务完成所有设计与计算、绘图和设计说明书的编制等工作。1. 资料准备收集国家标准公差值表（GB/T1800），有关冲压模的国家标准、冲压设计手册等2. 初步方案2.1制件的工艺性分析材料:制件采用20钢制成，20
3、钢为优质碳素结构钢，查文献1附表1，取b=420MPa,强度不高，塑性良好，冲压工艺性好。结构：无狭长的悬臂和沟槽等不适合冲压的结构，查文献1表2.19，可知20钢的允许冲孔孔径d1.31.5=1.95mm，则该制件3为孔满足设计要求，工艺性良好。形状：制件外形尺寸为19209，不属于特大或极小零件，可以进行普通的冲压加工。精度：制件工程图中，均去标注，但是按照一般原则按IT14（民用）级制造，查文献2表2-4，可确定各尺寸公差：，尺寸精度都较低，普通冲裁完全可以实现。2.2确定工艺方案与模具形式要生产所给制件，可以经过冲孔、切断（落料），弯曲工序，因此可以采用单工序模、多工序模的复合模与连续
4、模三种工艺方案。若采用单工序模生产，可先冲孔，再切断，再弯曲；也可先切断再冲孔，再弯曲或先切断再弯曲冲孔等方案。都能够满足生产零件需要，但是此法模具数量多，成本高，模具寿命短，材料利用率低，制造精度低，劳动强度大，不满足大批量生产的要求。若采用多工序模的复合模生产，制件外形状和尺寸精度高但是材料利用率低。若采用连续模，可采用有废料的冲孔切断弯曲连续模，也可采用无废料的弯曲冲孔切断连续模。产品精度高，模具寿命长原料利用率高，劳动强度低。统合考虑，该制件采用多工序模的连续模方案，坯料由导料板导向，挡块定位和导正钉定位，弹性卸料。为进一步提高材料利用率，制件冲孔之后经切断而成。为增加凹模强度，在冲孔
5、与切断之间留有一个空工位。3. 设计计算：3.1弯曲件展开尺寸计算将弯曲制件分为如图所示5段：（1）.直边段为L1，L3，L5L1=L5=9-1.5-1.5=6mmL3=19-21.5-21.5=13mmLE=L1+L3+L5=6+13+6=25mm（2）.圆角边段为L2，L4由RT=1.51.5=10.5 则该圆角属于有圆角弯曲。查文献1表3.5，K=0.35L2=L4=（R+kt）=（1.5+1.351.5）=3.179mmLW=L2+L4=23.18=6.36mm（3）.弯曲毛坯展开总长度：L=LE+LW=25+6.36=31.36mm查文献2表2-4，该尺寸采用IT14（民用）公差为0
6、.623.2排样：条料通过剪板获得，条料宽度B=mm，采用无废料排样材料利用率：=98.87%3.3冲压力计算：a.冲孔力：F1=L1tb=Dtb=3.1431.5420N=5934.6N L1冲孔周长b.切断力：F2= L1tb=201.5420N=12600NL2切断线长采用校正弯曲结构，查文献1表3.13，单位校正力=35MPa校正部分投影面积：A=1920=380mm2c.弯曲力：F3=A=38035N=13300Nd.卸料力： FX=KXF1=0.045934.6N=237.38N查文献1表2-16，KX=0.04e.推料力：Ft1=kt1Nf1=0.05545934.6=1305.
7、6N查文献1表2.16 Kt1=0.055设计时取凹模洞口直臂修模高度为H=6mm，卡在凹模洞口的工件数 n=Ht=4f.推块力：Ft2=kt2Nf3=0.00213300=26.6N 取系数kt2=0.002j.工艺总力：F总=F1+ F2+ F3+ FX+ Ft1+ Ft2=5934.6+12600+13300+237.38+1305.6+26.6 =33403.8N查文献1表5：由压力机公称压力FF总，初选：压力机型号 J23-6压力机型号公称压力KN滑块行程最大闭合高度封闭高度调节量J23-101607020545工作台尺寸垫板尺寸模柄孔尺寸（直径度）电动机功率（KW）前后左右厚度孔径
8、40X601.1300450301103.4压力机中心计算：假设压力中心位于如下图所示，在排样图O点位置。由全力矩这和为零，可列方程：F3L1-F2(L2-L1)-F1(2L-L1)=0L弯曲制件展开长度解得：L1=18.08 取L1=183.5模具刃口尺寸计算：对于该尺寸属于B类尺寸：查文献1表2.3 Zmin=0.105Zmax=0.135，查文献1表2.6 X=0.5 。Dp=(D+x)=（3+0.50.25）=3.125x磨损系数D孔的基本尺寸孔的制造公差冲孔凹模刃口尺寸凸模刃口尺寸配作，保证双边间隙在0.1050.135之间切断：对于，该尺寸属于A类尺寸查文献1表2.3 Zmin=0
9、.105Zmax=0.135，查文献1表2.6 x=0.20Dd=(L-x)=（31.67-0.200.62） =31.55mmL制件展开尺寸长度x磨损系数孔的制造公差凸模尺寸配作保证单边间隙在0.050.067mm之间，弯曲凸凹模尺寸：查文献1表2.5 p=0.020m d=0.025mm Ld=(L-34) =（1930.324） =18.61 Ld弯曲凹模刃口尺寸 L弯曲后制件外形长度尺寸制作公差查文献1表3.14 n=0.05Z2=tmin+nt=1.5+0.051.5=1.575Z2弯曲单边间隙n间隙系数弯曲凹模刃口尺寸发凹模刃口尺寸配作，保证单边间隙为1.575mm各工作部位刃口如
10、下表：工作尺寸凸模尺寸凹模尺寸冲孔3.13凹模按凸模配作，保证双边间隙为0.1050.135mm切断31.67凸模尺寸以凹模尺寸配作保证单边间隙为0.050.07mm31.55弯曲19凸模尺寸以凹模尺寸配作，保证单边间隙为1.575mm18.613.6估算模具零件的尺寸：查文献1表 2.25 根据线性差值法：k=(0.35+0.42)2=0.393.6.1. 凹模厚度：H=kL=0.3931.67=12.3515mm初定 H=18mm3.6.2.凹模臂厚 ：C=（1.52）H=（2736）mm3.6.3.固定板厚度： Hmin=60%H=10.8mm取Hmin=12依据模具实际结构：3.6.4
11、.弯曲凹模：查文献1表3.15凹模深度L=10mmH弯凸=H固+L+rd+h修模+5=12+10+3+6+15=36mmH固-固定板厚度 L-凹模深度rd-凹模圆角h修模-修模量查文献1表3.15 rd=3，3.6.5.冲孔凹模块高度： H冲凹=H弯凸+2=38mm3.6.6.弯曲凸模：rp=R=1.53.6.7.冲孔凹模：3.6.8.挡块：h2t+rp+rd=21.5+1.5+3=7.5mm3.6.9.挡块高度： 取H挡=8+H冲凹=8+38=46mm3.6.10.切断块：该制件属于中小型制件，弹性卸料板的厚度取h卸=10mm。3.6.11.卸料弹簧：设置为2根弹簧（n=2）F预FXn=23
12、7.382=118.6NFX卸料力查文献1表2.32 Fy=135N=37mm =60mm=10%=6.0mm=37.2+=6+14.5+6=26.5mm-弹簧预压缩量-卸料板工作工程-凸凹模修磨量=l+t+1+z=10+1.5+1+2=14.5mmL凸凹模凹模深度3.6.12.推件块处弹簧：=26.6N查文献1表2.32取=35.2N =35mm =22.9mm=10%=3.5mm=l+1=10+1=11mm=22.9+=11+3.5+6=20.5mm3.6.13.导料板：导料板间距离 B0=B+2+F=20+20.52+0.8=21.84mm查文献1表2.29 F=0.8mmB料带宽度条料
13、宽度F-条料与导料板之间的间隙查文献12.30 可知：导料板厚度 H=4mm，导料板宽度与长度由下模固定板尺寸而定3.6.14.切断弯曲凸凹模：L=-=35-3.5=31.5mm-弹簧自由长度-弹簧预压收缩率查文献1表3.15 rd=3L0=t1+ t2+ t3+L2+ L3 =24+10+6+22+ 17 =69mmt1凸模固定板厚度t1=60%Hd=60%3822.8取t1=24mm-卸料板厚度-导尺的厚度L2安全距离（取L2=22mm）L3卸料弹簧安装距离3.6.15其余主要零件：15.查文献12.27，选定销钉孔与螺孔M10 6销钉a=31.67（n+12）取n=1b=a-31.672
14、=47.51mmL制件展开长度尺寸、a=L（n+L2）取n=1 =63.34mmb=a-L2=47.51mm3.6.16.确定模架：采用对角导柱模架： 材料 HT200L=160B=100 技术要求：按T8070-1995规定Hmax=225 Hmin=190h1=35 h2=45检验模具闭合高度H闭=L0+h1+h2+2h3+h4-l=69+35+40+28+36+11.5-10=197.5L0切断弯曲凸凹模高度h1上模座高度h2下模座高度h3垫块厚度l弯曲凸凹模全合模H闭在模架最大高度和最小高度之间符合要求查文献3表8.1-4L=160 B=100 L2=220 B2=180 S=210
15、S1=150查文献3表5.2-64 卸料螺栓材料：45钢 热处理 3540HRCM850 7 7650.6d1=10 l=8 d2=15 H=10 t=5 s=6 d4=8 d5=6.2 b=23.6.17.导柱、导套：选择两个直径不同的导柱，防呆。查文献4表5.1-37dd1Ll2525180502828160503.6.17.1导柱3.6.17.2导套dDLl2538903328429033五. 绘制模具装配图根据设计计算的结果绘制模具装配图。需要标注在装配图上的主要尺寸，并应画出塑件图，以便于完好地理解模具结构原理。清楚的了解各部分的主要作用。六.总结两个星期的课程设计已经结束，经过这两
16、个星期的奋战，我的课程设计终于圆满完成了。虽说不是很好，但自己努力了。通过这次课程设计发现自己有太多的不足，不论是理论知识上，还是实践动手能力上，与同学都有很大的差距。尤其是在专业知识反面，特别的薄弱，基础知识不扎实，导致在做课程设计过程中磕磕碰碰，很不连贯。知识的积累量也不足，到图书馆翻阅书籍，才发现自己学习到的知识只是冰山一角。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，更重要的是对自己综合能力的一种提高。同时更加深刻体会到团队精神的重要性，因为这过程中难免会遇到自己不懂的地方，和自己的组员商讨、询问之后再做决定，必定是一个比较明智的选择。因为三人行必有我师焉。学海无涯，知识是学不完的，唯有终
17、生学习，才能不断进步，与时俱进。在将来的工作，学习生活中我将更加努力的学习，注意知识的积累和更新。并且勤学好问，积极创造学习的条件，把努力提高自己的综合文化素质做为人生的第一目标。七.致语在此，特别感肖新华、胜国两位老师对我们悉心的指导和帮助，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路，给予我无尽的启迪。在课程设计之初，是老师们细心帮我分析课题，包括工件的具体要求、加工工艺方法等。在查阅资料过程中，老师又推荐了几本很有权威的书籍作为参考资料。在设计过程中，通过与老师同学交流，弥补了我在个别方面上的知识匮乏，以与经验的不足。还要特别感孟祥喜同学，在
18、AUTOCAD软件的应用方面对我的帮助，使我得以顺利将零件图绘出。同时也感其他组员在设计过程中对我热心的帮助，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。八.参考文献1 熊南峰 石其年 冷冲模具设计 ：科学 2007（3）2 王伯平互换性与测量技术基础 ：机械工业 2008（2）3胡石玉模具工实用技术手册：凤凰出版集团科学技术2008（2）4肖祥芷 王孝培模具工程大典：电子工业 2007（4）5王晓青 徐庆华 机械制图 ：中国地质大学 2004（1）6王秀凤 永春 冷冲压模具设计与制造 ：航空大学 2008（2）7高波 机械制造基础 ：理工 2006（1）15 / 15