1、目 录冲裁模设计题目.3一冲裁件工艺分析.3二确定工艺方案及模具结构形式.3三模具设计计算.41排样计算条料宽度及确定步距.42利用率计算.43计算总冲压力. . .54确定压力中心. . 65冲模刃口尺寸及公差的计算. . . .76. 确定各主要零件结构尺寸. . .91凹模外形尺寸的确定. . . .92凸模长度L1的确定. .93凸模强度校核. . . .104定位零件的设计.115导料板的设计.116卸料板的设计.11四冲压设备的选用11五设计并绘制总图、选取标准件11六设计绘制非标准零件图.13七模具主要零件加工工艺规程的制.13总装工艺. . .13垫板的加工工艺. . .13凸
2、模固定板的加工工艺. . .13落料凸模的加工工艺. . .13导正销的加工工艺. . .15冲孔凸模的加工工艺. . . .15卸料板加工工艺. . .15凹模加工工艺. . .15导料板加工工艺. . . .16始冲挡料销的加工工艺. . . .16体会. . . . . . . . . . .18参考文献. . . . . . . . . .19附图纸. . . . . . . . . .见图纸08F是优质碳素结构钢,其中F表示沸腾钢,08表示平均含碳量冲裁模设计题目如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具 图1 托板零件图一冲裁件工艺分析1
3、 材料：08F钢板是优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能。2. 工件结构形状：冲裁件、外形应尽量避免有尖锐清角,为提高模具寿命,建议将所有90尖锐清角改为R1的圆角。3. 凸模最小尺寸校核 ：查冷冲压技术表3-9无导向凸模冲孔的 最小尺寸；d=0.9t=0.92 =1.8mm由于 d3.5mm即,可以冲裁4. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差配合与技术测量表2-4得,各尺寸公差为：、170.22、。结论：可以冲裁二确定工艺方案及模具结构形式经分析,工件尺寸精度要求不高,形状不大,但工件产量较大,根据材料较厚2mm的特点,为保证孔位
4、精度,冲模有较高的生产率,通过比较,决定实行工序集中的工艺方案,采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。三模具设计计算1排样、计算条料宽度及确定步距首先查冲压模具设计与制造表2.5.2确定搭边值。根据零件形状,两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=1.5。连续模进料步距为32mm。条料宽度按相应的公式计算：查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式2.5.3=查表2.5.3得条料宽度误差=0.6=导料板间距离：查模具设计与制造 建超 宝忠主编表2.5.5 C=5mmA=B+C=72.2+5=77.2mm画出排样图,图2 2. 利用率计算查冲压模具设计与
5、制造建超、宝忠主编公式2.5.1得=A/Bs100% = 4430+643.14+4162-3.144/6830100% =78.95%所以用剪扳机剪取72.21000的条料图2 排样图3计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式,故总的冲压力为：由冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式2.6.8得而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式计算冲裁力：查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式2.6.1=KLt 查冷冲压技术表2-23得抗剪强度=300MPa=1.3268-16+230-16+162300/1000=142.15kN=1.343.52300/1000=34.29kN按推件力
6、公式计算推件力：查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式2.6.4得=nKtF 取n=h/t=6/2=3, 查表2.6.1得,Kt=0.055=30.055=29.13kN计算总冲压力FZ：FZ=F1+F2+Ft =142.15+34.29+29.13 =205.57kN4确定压力中心：根据图3分析,因为工件图形对称,故落料时的压力中心在O1上；冲孔时的压力中心在O2上。设冲模压力中心离O1点的距离为X,根据力矩平衡原理得：X=F由此得出压力中心O点的位置：X=10.17mm图3 压力中心5冲模刃口尺寸及公差的计算外形68mm、30mm、44mm、R8mm由落料获得,43.5mm、14mm17m
7、m由冲孔同时获得,则=0.3600.246=0.114mm零件图上未标注尺寸偏差,属未注公差尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,则x=0.5.冲孔:=+x=mmmm校核：|+|0.020mm+0.020mm0.114mm满足间隙公差条件中心距：L1/8=141/820.22=140.055=L1/8=171/820.22=170.055落料:=mm=67.384mm 校核：|+|0.020mm+0.030mm0.114mm满足间隙公差条件=mm=43.456mm 校核：|+|0.020mm+0.030mm0.114mm满足间隙公差条件=mm=29.494mm 校核：|+|0.020mm+0
8、030mm0.114mm满足间隙公差条件=mm=15.534mm 校核：|+|尺寸精度查公差表均为IT14级,见表中工件尺寸；查设计手册磨损系数x=0.5,Zmax=0.36,Zmin=0.25冲裁性质工件尺寸计算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法落料凹模计算 Dd=注:d=0.25凸模尺寸按凹模刃口实际尺寸配做,保证双边间隙0.250.36R8冲孔凸模计算Dp=-p注：p=0.25凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配做,保证间隙0.250.36中心距尺寸：L14=140.44/8=140.055 L17=170.44/8=170.055注：在计算模具中心距尺寸时,制造偏差值取工件公差的1/8在冲模刃尺寸
9、计算时需要注意：在计算工件外形落料时,应以凹模为基准,凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制,保证双面间隙为0.250.36mm。为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半,R7.89mm。在计算冲孔模刃口尺寸时,应以凸模为基准,凹模尺寸按凸模实际尺寸配制,查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式得保证双面间隙为0.250.36mm。在计算落料模刃口尺寸时,应以凹模为基准,凸模尺寸按凸模实际尺寸配制,查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式得保证双面间隙为0.250.36mm。在计算模具中心距尺寸时,制造偏差值取工件公差的1/8。据此,冲孔凹模和凸模固定板
10、孔中心距的制造尺寸为：L17=170.44/8=170.0556. 确定各主要零件结构尺寸1凹模外形尺寸的确定凹模厚高度H的确定：根据经验公式查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编公式得H=kb其中,b为最大型孔的宽度尺寸,取68mm；k为系数,查表冲压模具设计与制造建超、宝忠主编2.9.5,取0.28；则H=0.2868=19.04mm查参表2-11确定凹模厚度：H=25mm凹模宽度L的确定查模具设计与制造实训教程表2-11：t=2mm,冲件b=68mm,凹模壁厚c=34mm故 L=b+2c=68+234=136mm凹模长度B的确定B=步距+工件宽+2C 取：步距=32mm;工件=30mm则 B
11、32+30+234=130mm依据设计尺寸,按冲模标准确定凹模外形尺寸为：136mm130mm25mm。2凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中查冲压模具设计与制造建超、宝忠主编表2.9.7 导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则L1=8+12+18+18=56m3凸模的强度校核一般情况下,凸模的强度和刚度是足够的,无须进行强度校核。但对特别细长的凸模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时,则必须进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核。其目的是检查其凸模的危险端面尺寸和自由长度是否满足要求,以防止凸模纵向失稳和折断。冲裁凸
12、模的强度校核计算参见冲压模具设计与制造建超、宝忠主编表2.9.2和参见材料力学 第四版 表2-1。通过计算知F=34.29KN,小凸模最小直径d=3.5式中符号意义弯曲应力校核压应力校核图示L凸模允许的最大自由长度mmd凸模最小直径mmF冲裁力Nt冲压材料厚度mm冲压材料抗剪强度MPa压凸模材料的许用压应力公式L90公式d结果L5.95mm结果d=6mm3.5mm由于LA1,所以J23-25压力机为所选压力机。其基本参数如下：最大闭合高度 270mm闭合高度调节量 55mm工作台尺寸前后左右 370mm560mm工作台孔尺寸前后左右 200mm290m垫板尺寸厚度孔径 50mm200mm模柄孔
13、尺寸 直径40mm60mm最大倾角 30五设计并绘制总图、选取标准件 模板、卸料板、导料板、垫板、导柱、导套、模架和模柄都是从模具设计与制造简明手册有的是把标准件买回来加工,螺钉和销 在机械制图中选用标准件 ,模架选用标准中间导柱模架 标准是 GB/T2851.3-90 根据 模具技术标准应用参数如下：周界是 160mm125m最大闭合高度 190mm最小闭合高度 160mm上模座厚度 35mm下模座厚度 40mm模具的闭合高度校核：40+35+28+56+10=170mm该模具符合要求按已确定的模具形式及参数绘制模具总装图。如图4,单排冲孔落料连续模。图四总装图技术要求1.采用标准模架后侧导
14、柱模架,标准是GB/T2851.1-902.冲模零件不允许有裂痕,工作表面不允许有划痕,机械损伤,锈蚀等表面缺陷,3.冲模凹模工作孔不允许有倒锥度4.冲裁的凸凹模刃口及侧刃等必须锋利不允许有崩刃和机械损伤,5.零件图上未标明的倒角尺寸,除刃口外所有的锐边都倒角1X45度或道圆角,表2 零件明细表六绘制非标准零件图,略见零件图 模具主要零件加工工艺规程的编制1.备料2.将模柄装入9上模座后磨平,然后用手枪钻直径6mm的齐缝销孔配铰大 入12销3.将13导正销装入14落料凸模中,把再把落料凸模组和7冲孔凸模装入到6凸模固定板中然后铆紧磨平4.用等高块把9上模座支起,将8垫板,6固定板,调整后用4螺
15、钉固定,配铰直径8mm的孔,大入10销5.把9上模座放下到一定高度,保证模架的 移动平稳,灵活,无泻止现象,让凸模刃口在凹模刃口下,调整间隙,保证图纸设计要求,用螺钉紧固,15卸料板,16导料板,19始冲档料销及17凹模。再用3螺钉紧固17凹模和1下模座然后配饺销孔大入销,6.试模7.调整到合格8.入库垫板的加工工艺1.备料外购标准模块160140102.按图纸要求画线,3.在钻洗床上加工4.检验5.入库凸模固定板的加工工艺1.备料外购标准模块160140182.按图纸要求画线,3.在钻洗床上加工四个凸模孔和两个销孔四个螺钉通孔4.攻4M8螺纹孔5.在电火花满走丝上加工落料凸模孔6.检验7.入
16、库落料凸模的加工工艺1.备料2.锻造成683260的模块3.在刨床上先刨一平面4.以该面为基准按图纸要求画线5.在数控铣床上铣出图纸上的外形6.在钻铣床上钻出导正销的孔7.按图纸要求做热处理8.检验9.入库导正销的加工工艺1.备料2.锻造成直径860的胚料3.在数控车床上加工零件按图纸要求4.按图纸要求热处理5.检验6.入库冲孔凸模的加工工艺1.备料2.锻造成直径为1460的胚料3.在数控车床上加工零件按图纸要求4.按图纸要求热处理5.检验6.入库卸料板加工工艺1.备料外购标准模块160140122.按图纸要求画线,3.在钻洗床上加工四螺钉通孔和两个销孔及四个通过凸模的孔4.在铣床上加工剩余的
17、部分5.检验6.入库凹模加工工艺1.备料外购标准模块160140282.按图纸要求画线,3.在钻洗床上加工两销孔和四螺纹孔4.攻丝5.用点火花加工工作刃口6.按图纸要求做热处理7.检验8.入库导料板加工工艺1.备料外购标准模块1301408在标准模块上切割成两块1303582.按图纸要求画线,3.在刨床上把不平整的边刨床平及始冲挡料销的槽,在插床上加工始冲挡料销的剩余部分4.在钻铣床上加工两销孔和四个螺纹通孔5.攻螺纹丝4M86.检验7.入库始始挡料销的加工工艺1.备料2.锻造成55510的胚料3.在刨床上先刨一平面做基准4.在基准上划线5.在铣床上加工出零件图的样子6.按图纸要求做相应的热处
18、理7.检验8.入库体会学习不仅仅是为了知道自己看了那些书,而是掌握书里面的知识这样才是自己的。课程设计就是这样一个让自己掌握上课学的和书本上的知识,要做出想要的一套模具就必须对他整个的设计、工艺编制和制造过程有比较熟悉的了解,只有各个阶段顺利的完成才有可能设计出能完成设计要求的模具。在大学里面的实践机会不是很多,也可以说是非常少,课程设计就成了我们少有的实践机会,通过从最初得到的任务书到完成说明书画出完整的零件图和装配图是一个辛苦的过程,这不仅仅是说对身体的考验,还是对知识结构的考验。一套模具的设计是要对整个系统的设计和校验,通过书本上各个零件的设计方法,经过自己的整理和具体的设计,最终完成任
19、务书的要求。两周的专业课课程设计是这学期的总结,揉和了各种基础课,而基础课程的学习只是一个了解过程,通过课程设计不仅仅会用到我们学过的知识,还有部分知识需要通过收集的资料、查模具手册。课程设计中最重要的部分就是通过计算完成零件图和装配图的绘制,无论是模架还是定位的销钉都会有属于他们的计算,而书写说明书中的主要部分是模具零部件的校核,也只有拥有足够的强度才能够完成预定的设计要求。在两周的设计时间里,让我知道了即使很简单的事情要想做得仔细也困难,要的都是衡心。参考文献： 1：冷冲压技术 翁其金主编 机械工业 20XX11月版 2：互换性与测量技术基础第四版廖念钊 许金钊 主编 中国计量 20XX2
20、月版 3：现代工程制图 丽 主编 高等教育 20XX3月版4：模具设计与制造简明手册第二版 炳尧 泰来 文森 主编 科学技术 1998版5：模具设计与制造实训教程 学峰 成虹 主编 化学工业 20XX1月版6：冲压模具设计与制造 建超 宝忠 主编 高等教育 20XX6月版7：材料成形设备 王卫卫 主编 机械工业 20XX6月版8：材料力学 科技大学和东北大学编 高等教育 20XX1月版 08F中F表示是沸腾钢,08表示为含碳量为万分之八 它属于优质碳结构钢,是08F。 08F的化学成分：C%0.05-0.11, Mn%0.25-0.50, Si=%0.03, P=%0.035, S=%0.035, Cr=%0.10, Ni=%0.30, Cu=%0.20. 这里除了锰的含量少低外,其他的化学成分都符合,因此可以认为它是08F。 强度、硬度很低,而塑性、韧性极高,具有良好的冷变形性和焊接性,正火后切削加工性尚可,退火后导磁率较高,剩磁较少,但淬透性、淬硬性极低 这种钢的塑性很好,主要用来制造冷冲压件。锰的在钢中起到增加弹性强度的作用,因此在符合要求的情况下,含量可以有偏差。 - 20 - / 20
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