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1、扇形件冲孔模课程设计目录第一章：冲压零件的工艺分析 2 1.分析冲裁件工艺2 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计3 3、冲压零件毛坯排样图设计4 4、压力中心的计算75、冲压力的计算7 6、压力机的选择8第二章：冲孔模设计计算91、 零件冲孔模类型的确定92、零件冲孔模结构形式的确定93、零件冲孔工艺计算91、 凹模的设计计算2、 凸模的设计计算3、 垫板4、 凸模固定板5、 卸料装置6、 定位零件7、 模柄8、 上下模座9、 导柱、导套第三章 模具闭合高度的确定和验算10、 第四章 设计小结11、 参考文献 第一章：冲压零件的工艺分析1.分析冲裁件工艺毛坯零件 该零件是由半成品毛坯经冲孔
2、得到的零件。（1）结构形状、尺寸：零件外形无尖角，且圆角r=10.5t(0.50.6=0.3),冲孔尺寸为10，大于冲孔模可以冲压的最小孔径。孔与孔之间的距离，孔与边缘之间的距离也大于1.5t，即大于0.9。（2）尺寸精度及粗糙度要求：该零件所有尺寸均为标注公差，对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14精度来处理，模具则可以按照IT11级精度制造，对于圆形件，一般按IT67级精度。该零件模具按IT7级精度制造。由于精度要求不是很高，且无粗糙度要求。因此采用一般冲压模具即可。不需采用精密冲裁。（3）冲裁件材料的性能：冲裁件的材料为Q235，利用设计手册查出其抗减强度Mpa,抗拉强度
3、为Mpa，具有良好的冲压性能，满足冲压工艺要求。（4）冲压加工的经济性分析：该零件外形对称，全部由直线和圆弧组成，形状简单。无过长的悬臂和狭槽。该零件是大批量生产，故采用冲压模具进行生产可以取得良好的经济效益，可以降低零件的生产成本。2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计根据零件尺寸，由图分析可知，初步确定该零件需要冲孔和落料两种基本工序。现有以下几种工序组合方式可以进行选择；方案1：1.直接落成图示零件 2.冲3个孔方案2：1.冲一整圆 2.冲六个孔（均匀分布）3.冲成两件方案3：1.冲一整圆2.冲六个孔（均匀分布）3.冲中间孔4.冲成两个零件方案1：从生产效率，模具结构和模具寿命方面考虑，
4、模具相对简单，冲裁力相对较低，因此寿命较高，操作简单，但生产率不是很高方案2：生产效率高，因一次可以冲成两个零件，但多出一个模具，成本增加，且最后一道工序模具强度不易保证。方案3：生产效率高，因为一次可以冲出两个零件，各工序的模具强度也易保证，但是多出两个模具，成本增加。综合上述分析，选择方案1。3、冲压零件毛坯排样图设计 计算调料宽度：采用有侧压装置如下图所示：上式中 b：条料宽度的基本尺寸；D：冲裁件垂直于送料方向的尺寸；a：侧搭边的最小值；：条料的允许偏差（负向）Z：导尺与条料最大可能宽度之间的保证间隙确定排样的方式和利用率的计算考虑到排样方式有三种方案;方案一：排样方式如下图由于零件是
5、扇形，属于圆弧状，且查表得：，零件表面积（包括三个10在内的小孔）：条料宽度： ，代入数据： 查表去材料长度为=1420mm步距：,代入数据： 一个步距内的材料利用率为：每条料件数：所以：板料的利用率方案2：排样方式如下图由于零件是扇形，属于圆弧状，且查表得：，零件表面积（包括三个10在内的小孔）：条料宽度： ，代入数据： 查表去材料长度为=1420mm步距：,代入数据： 一个步距内的材料利用率为：每条料件数：所以：板料的利用率方案3：排样方式如下图 由于零件是扇形，属于圆弧状，且查表得：，零件表面积（包括三个10在内的小孔）：条料宽度： ，代入数据： 查表去材料长度为=1420mm步距： 一
6、个步距内的材料利用率为：每条料件数：所以所以：板料的利用率将以上计算列表整理如下：排样方式一个步距内的利用率板料利用率方案一64.5%62.6%方案二63.2%58.4%方案三61.8%60.0%所以采用方案一的排样方式可以获得最高的材料利用率。4、压力中心的计算冲裁时合力的作用点或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果模具压力中心与压力机滑块中心不一致，冲压时会产生偏裁，导致模具及滑块与导轨的急剧磨损，降低模具与压力机的使用寿命。求各冲裁边长度及其重心：=所以 压力中心的坐标为：5、冲压力的计算（1） 计算冲孔力 由于零件材料是Q235，故查表得：计算周长L：所以 （2）
7、计算推件力 查表得：设凹模刃口高度为h=2mm所以 （3） 计算卸料力 查表得：所以 因为本设计采用的是弹性下出料方式：所以6、压力机的选择 因为，故可以选择型号的J23-6.3开始双柱可倾压力机公称压力：63KN滑块行程：35mm最大闭合高度：170mm最大装模高度：120mm连杆调节长度：30mm滑块中心线至床身的距离：110mm模柄尺寸：直径：30mm 深度：50mm工作台尺寸：前后：200mm 左右：310mm第二章：冲孔模设计计算1、 零件冲孔模类型的确定 （1） 零件冲孔模可以采用以下三种方案：方案一：采用无导向简单冲裁模方案二：采用导板导向简单冲裁模方案三：采用导柱导向简单冲裁模
8、（2）分析论证方案一：无导向简单冲裁模结构简单、尺寸小、质量轻、模具制造容易、成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命低。它使用于精度要求低、形状简单、批量小或试制的冲裁件。方案二：导板导向简单冲裁模比无导向简单冲裁模高、使用寿命较长、单模具制造较复杂、冲裁时视线不好。不适合单个毛坯的送料、冲裁。方案三：导柱导向简单冲裁模导向准确、可靠，能保证冲裁间隙均匀、稳定，因此冲裁精度比导板模高，使用寿命长。但比前两种模具成本高。由于零件是大批量生产，精度要求比较高，故采用导柱导向简单冲裁模能满足工艺要求，并缩短模具的制造周期，降低生产成本。所以本设计采用导柱导向简单冲
9、裁模。2、零件冲孔模结构形式的确定（1） 操作方式的选择：选择手工送料（单个毛坯）操作方式。（2） 定位方式的选择：工件在模具上的定位主要考虑定位基准、上料方式、操作安全可靠等因素。由于所要设计的零件外姓比较复杂，故设计时采用了线切割，即在一块1mm厚的板料上切割出零件轮廓，在用螺钉和凹模固定板紧固。（3） 卸料方式的选择：由于采用单个毛坯，手动操作和定位，并且材料不是太硬，所以选择弹性卸料方式比较方便、合理。3、零件冲空工艺计算凸、凹模刃口尺寸的计算本设计是一冲孔模，故以凸模为基准，间隙取在凹模上。又由于冲孔（一圆孔），比较简单，故采用分别加工法。基本尺寸：10mm由于该零件为标注公差，因此
10、选择IT14级精度来处理该零件的精度。所以按入体原则：因为是圆形件，所以凸模制造精度：IT6；凹模制造精度：IT7故查表：查表：冲孔部分： 内孔尺寸计算计算方法：分别加工法 基准件：凸模零件基准尺寸及公差刃口计算公式计算结果0.54、冲孔模主要零部件设计计算1. 凹模的设计计算（1） 凹模孔口的设计 凹模孔口常用直刃壁孔口凹模，如下图 凹模孔口高度（h）：其孔口高度不宜过大，一般可按材料的厚度（t）选取。（2） 凹模外形设计 凹模厚度按经验公式计算 式中 K：系数 b:冲件组外形尺寸 因为冲孔直径d=10mm,故b=10mm 查表：K=0.3 所以 但是不应小于1520mm,故取=20mm 凹
11、模壁厚（凹模刃口与外边缘的距离）根据公式： 2、凸模的设计计算 凸模型式凸模的结构形式，根据冲裁件尺寸而定，因为冲孔的直径为10mm，又标准凸模适用于冲裁直径,故选取标准凸模，其结构形式如下图： 凸模长度凸模长度应根据冲模的具体结构确定，其长度计算公式为： ：凸模固定板的厚度 ：卸料板的厚度 ：导尺厚度 ： 自由尺寸，包括凸模的修模量46mm，凸模进入凹模具的深度0.51mm，凸模固定板与卸料板之间的安全距离，可取1520mm。1. 凸模固定板厚度：=（0.60.8），所以=16mm2. 卸料板的厚度：经查表得=8mm3. 自由尺寸：=24mm4. 导尺厚度：经查表所以即凸模长度为55mm3、
12、垫板垫板的作用是直接承受和分散凸模传递的压力，以降低模座说承受的单位压力，保护模座不被凸模断面压陷。而是否采用垫板，视模座所受的压应力是否超过模座材料的许用应力而定，当压应力超过，则用垫板，反之，可以不用垫板。，故需要采用垫板。查表的垫板厚度 h=6mm.4、凸模固定板凸模固定板有圆形和矩形两种，其厚度可以按下列经验公式计算：=（0.60.8）所以=16mm5、卸料装置 本设计采用的是弹性卸料装置，其形式如下图： 弹性卸料装置中的弹性原件，通常是弹簧和橡皮，本设计中采用的弹簧。弹簧的选用和计算：根据模具结构可以安放6根 弹簧，则每个弹簧承担的卸料力，即弹簧装于模具后的与预压力 取凸凹模刃模量为
13、5mm，这弹簧工作时和凸凹模刃模胡的压缩量为： 根据弹簧预压力和所需压缩量，查表预选序号为24的螺旋弹簧。校核：取弹簧只有长度L=56mm,则每根弹簧的圈数： 弹簧的许可总压缩量：mm 根据螺旋弹簧压缩时的线性关系可知： 因此螺旋弹簧所需的最大压缩量： 小于所选弹簧许可的压缩量16.8mm,所以，所选的序号为24的螺旋弹簧可以满足要求，能保证模具正常工作6、定位零件由于所要设计的零件外姓比较复杂，故设计时采用了线切割，即在一块薄板料上切割出零件轮廓，在用螺钉和凹模紧固。用这种方法来定位。取板厚为h=7mm7、模柄冲模通过模柄将上模固定在冲床滑块上，在安装时应注意模柄直径和压力机模柄孔直径要一致
14、。本设计采用压入式模柄结构，可以保证较高精度的同轴度和垂直度，其结构形势如下图：此模柄与上模座的连接，采用过度配合。 8、上、下模座落料的全部零件,均安装在上、下模板上，从而构成模具的整体并传递压力机的压力来完成落料工作。模板应该具备足够的强度和刚度。如果模板的刚度不够，则落料工作时模板会产生严重的弹性变形，导致模具零件迅速的磨损或损坏。所以选择材料为A3，调制处理，保证HRC28-32。模座分带导柱和不带导柱两种，按其形状有圆形、正方形和长方形等，按标准选择模座时，根据生产性质和产品要求确定是否采用导柱的模座，然后根据凹模（或凸模）、卸料和定位装置等的平面布置选择模座的形状与尺寸。本设计在模
15、具类型分析时，已经确定为带导柱的冲孔模。因为=20mm，并且根据零件尺寸估算凹模外形尺寸：下模座按GB/T2855.6-1990标准选取，查表，结构形式如下： 上模座按GB/T2855.5-1990标准选取，由表选取凹模周界尺寸为LB=200125，厚度H为40mm的标准上模座。9、导柱、导套常见的导柱导套布置形式有三种：（a） 后侧式导柱：可三面送料，操作方便，广泛用于导向要求不太高的情况；（b） 中间导柱和对角导柱：导向准确，适用于共建精度要求较高或无间隙、小间隙冲模，但操作不如上一种方便（c） 四个或六个导柱导向：导向情况最好，但结构复杂，只有在冲大型工件、零件要求本设计来自：我要毕业设计网http:/在毕业设计网注册后联系客服均可获赠您要求的毕业设计资料客服QQ：8191040 说明：本软件/论文系有偿阅读、使用，完整CAD图纸或源代码请联系客服购买*全国最全毕业设计，详细目录请加QQ8191040索取模具毕业设计（注塑模，冲压模），计算机毕业设计（ASP, ASP.NET, C#, Delphi, JAVA, JSP, PB, VC,VB,VFP等）机械毕业设计，电子信息类毕业设计，土木路桥毕业设计等等7万余篇本科硕士论文，工商管理毕业论文 汉语言文学毕业论文 国际贸易学毕业论文 经济管理毕业论文 会计学论文 教育类毕业论文等第 15 页 共 15 页