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1、冲压工艺模具学课程设计说明书 学校： 院系： 班级： 姓名 学号 指导教师： 冲压工艺模具学实训说明书 摘要本次的课程设计是一个简单的防滑垫圈及其复合模设计，此副模具是采用落料冲孔两道工序相结合的复合模，本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到的相关公式、数据作出了一个准确的依据。本次课程设计一共分为两部分，和其他模具的设计一样，第一部是对零件进行工艺分析，接着对工艺方案进行比较，最终确定选用复合模加工制件的工艺方案。然后画工序图、排样图以及对材料利用率的计算，计算冲压力，选择冲压机。然后填写冲压工艺规程卡。第二部分是冲压模具的设计，选择冲模类型以及结构形式，定位方式，卸料方式，模具
2、设计计算（主要计算各类主要零件的外形尺寸），最后确定凸凹模工作部分尺寸。关键词：垫圈 落料 冲孔前言在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能够提高生产效率，节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量要求。所以，汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等的零部件很多采用模具来加工。随着科学技术的发展，产品的更新换代加快，对产品质量外观不断提出新要求，对模具质量要求也越来越高。模具的设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供产品的重任。如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣，制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失
3、去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视。因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。这次课程设计的内容是利用CAD等系列软件设计材料为H62-M的黄铜垫圈冲压模具，说明书有四部分内容，叙述了整个设计的过程。分析了零件的工艺性，经济性，确定零件的冲压工艺方案及其模具的结构。然后进行模具零件的设计计算。计算出零件尺寸后，通过CAD软件做出各个零
4、件的实体，最后完成模具装配。由于时间比较仓促，有的地方考虑不足，希望老师予以指导。课程设计任务说明书实训题目三： 如图1-1所示为垫圈零件冲裁图，材料H62-M铜片，料厚t=1.5mm,大批量生产，试确定冲裁工艺性，设计冲裁模。图1-1实训任务：1、 编制工件冲压工艺规程；2、 绘制模具装配总图（A0）；3、 绘制1-2个非标准零件工作简图（图纸幅面自行确定）；4、 制定选定非标准零件的加工工艺规程，编制相应的数控电火花线切割加工程序（格式自选）；5、 编写设计说明书；6、 模具装配、调整；7、 试模。 冲压工艺模具学实训说明书 目录目录 1摘要.2前言.2一、零件的工艺分析.3二、冲压工艺方
5、案的确定.3三、排样方案的确定.41、 排样方法介绍42、 搭边值的确定43、 材料利用率4四、计算工序压力.4五、压力机的初选.5六、冲压模具设计.51、 模具结构类型及结构形式52、 定位方式53、 卸料方式5七、模具设计计算.51、 计算模具压力中心52、 计算或估算各主要零件外形尺寸63、 确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分尺寸.74、 校核压力机8结论.9致谢.9参考文献.9 冲压工艺模具学实训说明书 第1章 零件的工艺性分析1、分析零件的冲压工艺性：(1 )该制件材料为H62-M，它的抗剪切强度有三种形式：软的，=260Mpa 半硬的 =300Mpa 硬的=420Mpa，取=420
6、Mpa作为制件的抗剪切强度值，它具有良好的冲压性能。(2)工件结构：该制件形状简单，对称。孔边距远大于凸凹模允许的最小壁厚，故可以考虑用复合冲压工序。(3)尺寸精度：该制件所有尺寸都未标注公差，按IT14级确定工件的公差。一般的冲压均能满足其尺寸精度要求。经查公差表，各尺寸公差分别为： 22.30- 0.53 ；6 0- 0.3 ；140- 0.43 ；6.50+0.36 结论：该制件可以冲裁。 主要设计计算1、排样方式的确定及计算(1)确定搭边值，由于材料厚度t=1.5mm,经查冷冲模设计表可知，侧面搭边值a=1.2mm，工件间搭边值a1=1mm（此搭边值为最小搭边值）(2)计算送料步距A：
7、经计算求得A=14+a1=15mm(3)计算料条宽度B：经计算求得 B0- =（Dmax+2a+z）0- =(22.3+21.2+0.5) 0- 0.15=25.20- 0.15 圆整后B=260- 0.15 ，侧面搭边值为a=1.85mm(4)导料板间的距离 B0 =B+Z=26+0.5=26.5mm 以上式中：B条料的宽度，单位mm Dmax 冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，单位mm a侧搭边值 z导料板于最宽条料之间的间隙 条料宽度的单向（负向）公差(5)排样图如下(6)计算材料的利用率：一个步距内的材料利用率 = S AB 100% = 173 15 26 100% = 44.35%
8、一张板料的利用率1 = nS LB 100% 总的材料利用率总 = nS LB1 100%n 一张板料上冲裁件的总数目S 一个冲裁件的实际面积，单位 mm 2L 板料长度，单位mmB 板料宽度，单位mm查表可知：可利用900 1000的板料冲裁制件。 方案一：可裁34个条料（261000），一个条料可制成n个制件。 n = 1000 15 = 66.67， 取n = 66，则1 = 66 173 26 1000 100% = 43.9% 总 = 66 34 173 900 1000 100% = 43.1% 方案二：可裁38个条料（26 900），一个条料可制成n 个制件。 n = 900 1
9、5 =60，则1 = 60 173 26 900 100% = 44.3% 总 = 60 38 173 900 1000 100% =43.8%两种方案相比较，取总 较大值，即总 = 43.8%确定方案二为此制件的裁剪方案。 冲压工艺模具学实训说明书 2、冲压力的计算( 1)建立压力中心坐标图如下图2)经计算L周长 = 61.8 ；小圆周长为L1 = 6.5 = 20.4X0 = 6.5 15 L周长 + 6.5 = 20.4 15 61.8 + 20.4 = 306.15 82.2 = 3.7 y0 = 0(3)冲孔力由 F冲 = KLtb L-冲减周边长度 t-材料厚度 b-抗剪强度 K-
10、考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取K=1.3故F冲 = 1.3 20.4 1.5 420 = 16708N(4)落料力 F落 = 1.3 61.8 1.5 420 = 50614N(5)冲裁力 F = F冲 + F落 = 16708 + 50614 = 67322N F卸 = K卸 F = 0.05 67322 = 3366N，K卸 = 0.05（查表可得）(7)推件力的计算 F推 = n K推 F = 4 0.055 67322 = 14810N，K推 = 0.055（查表可得）其中n = h 1 t = 7 1 1.5 = 4（h查冲模设
11、计表可得则总的冲压力F总 = F + F卸 + F推 = 85498N故P = （1.11.3）F总 = 1.1 85498 = 94047N= 94.047KN从满足冲压力的要求来看由国家标准初选J23-10压力机 所选择压力机的相关参数型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm立柱距离/mm可倾斜角/封闭高度调节量/mmJ23-10100451803004501803535 估算凹模尺寸 凹模厚度为 H=0.1P ，P=51760 H=0.1*51760=17.3mm 凹模长度L的确定 W1=2.1H=36.33mm 工件b=22.3mm L=b+W1=94.96
12、凹模宽度B的确定 步距S=15.8mm 工件=14mm W2=1.5H B=15.8+14+2*1.5*17.3=81.7mm 根据矩形凹模板查得凹模尺寸为 100X80X18 固定板 100X80X12 垫板 100X80X8 H凸=H凹+H固定板=18+12=30mm推件器：H=H凹-3t=18-4.5=13.5mm卸料板 100X80X10凸凹模：H=H缷+H固+15=10+12+15=37mm 上模座 100X801X30下模座 100X80X353、确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分尺寸该零件为冲孔落料件，6.5的孔由冲孔获得，14、22.3、6由落料获得查表得，2Cmin=0.15
13、，2Cmax=0.19，则 2Cmax-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm由公差表查得，6.5为IT14级，=0.36，取x=0.5；14为IT14级，=0.43，取x=0.522.3为IT14级，=0.52，取x=0.5，6为IT14级，=0.30，取x=0.5冲孔6.5：dp=(dmin+x) =(6.5+0.5*0.36) =6.68 dd=(dp+2Cmin) =(6.68+0.15) =6.83 校核： + 2Cmax-2Cmin 0.01450.04(满足间隙公差条件)落料14： Dd=(Dmax-x) =(14-0.5*0.43) =13.785 Dp=(Dd-2Cmin) =(13.785-0.15) =13.635 校核：0.011+0.006=0.0170.04(满足间隙公差条件)落料22.3： Dd=(Dmax-x) =(22.3-0.5*0.52) =22.04 Dp=(Dd-2Cmin) =(22.04-0.15) =21.89 校核：0.012+0.008=0.02F总（满足条件） 工作台校核 工作台面尺寸应大于模具尺寸50-70mm， 则Ln=306+50=356mm 冲压工艺模具学实训说明书 Bm=170+50=220mm， 经查得工作台前后长300mm，左右长450mm，满足条件。 13