冲压模具课程设计.doc

课程设计目 录目录-11.1冲裁件-21.2，模具cad-21.2.1冲裁件工艺性分析-21.2.2工艺方案及模具结构类型-21.2.3排样分析-31.2.4冲阿里与压力中心计算-31.2.5弹性元件选择-51.2.6工作零件刃口尺寸计算-51.2.7工作零件结构尺寸-61.2.8其他模具零件结构尺寸-71.2.9冲床选用-71.2.10模具总装图集零件图-82.小结-13参考文献-141.1冲裁件图1所示冲裁件，材料为a3,厚度为 2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。1.2 模具cad1.2.1冲裁件工艺性分析（1） 材料：该冲裁件的材料a3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。（2） 零件结构：该冲裁结构简单，并在转角有四处r2圆角，比较适合冲裁。（3） 尺寸精度：零件图上所有未标注的尺寸，属自由尺寸，可按it14级确定工件的公差。孔边距12mm的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形： 650 -0.74mm 240 -0.52mm 300 -0.52mm r320 -0.62mm r20 -0.25mm零件内形 10+0.36 0mm孔心距： 37+0.31mm结论：适合冲裁1.2.2 工艺方案及模具结构类型零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种方案：（1） 先落料，再冲孔，采用单工序模生产。（2） 落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。（3） 冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。方案（1）模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸120 -0.11mm有公差要求，为了更好地保证尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合及弹性卸料和定位钉定位方式。1.2.3排样设计查冲压模具设计与制造表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘塔边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度b=(d+2a1)-=(65+22.5)- =70确定后排样图如图2所示。 一个步距内的材料利用率为：= a bs100% =1632(7034.2)100% 图2排样图=68.2%查板材标准，宜选900mm1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm900mm），每张板料可冲364个工件，则 总为： 总=na1 lb100%=3641632 9001000100%=66.0%即每张板才的材料利用率为65.1%。1.2.4冲压力与压力中心计算（1）冲压力落料力 f落=1.3lt=1.3181.92350=165.53(kn)其中按非退火a3钢板计算。冲孔力f冲=1.3lt=1.32102350=57.17（kn）其中：d为冲孔直径，2d为两孔圆周长之和。卸料力f卸= k卸 f落=0.05165.53=8.28 (kn)推件力f推=nk推 f落=60.055165.53=54.62(kn)其中n=6是因为有两个孔。总冲压力：f总= f落+f冲+f卸+f推=165.53+57.17+8.28+54.62=285.60（kn） (2)压力中心如图3所示：由于工件x方向对称，故压力中心x0=32.5mmn lnyny0= i=1 n lni=1=2412+600+2412+11.324+46.329.3+11.324+31.412+31.412 24+60+24+11.3+46.3+11.3+31.4+31.4 =3228.59 239.7=13.5mm其中：l1=24mm y1=12mml2=60mm y2=0mml3=24mm y3=12mml4=11.3mm y4=24mml5=46.3mm y5=29.3mml6=11.3mm y6=24mml7=31.4mm y7=12mml8=31.4mm y8=12mm计算时，忽略边缘4-r2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（32.5，13.5）。1.2.5弹性元件选择由于卸料力为8.28 kn采用四根弹簧作为弹性元件则每根弹簧承受的力为2.07 kn采用美国联合国标准可选用重负荷heavy load弹簧 代号为ah2 铜色brow材料为sup-10主要尺寸为25.5mm（外径）13mm（内径）25.4mm（高度）刚度为364.3n/mm工作极限高度为17.8mm工作极限负荷为2769n极限寿命为15万次1.2.6工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算见表1。表 1 刃口尺寸计算基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果落 料 凹 模dmax0 -=650 -0.74 zmin=0.246zmax=0.36zmin- zmax=0.36-0.246=0.11mm制件精度为：it14级，故x=0.5dd=(dmax-x)+/4 0/4dd=64.63+0.185 0相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，包证双面间隙在0.2460.36之间dmax0 -=240 -0.52dd=23.74+0.13 0 同上dmax0 -=320 -0.62dd=31.69+0.154 0同上dmax0 -=r320 -0.62dd=31.69+0.154 0相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，包证双面间隙在0.1230.18之间r20 -0.25dd=1.88+0.063 0同上冲 孔 凸 模dmin+ 0=10+0.36 0同上dp=(dmin+x)0 -/4/4dp=10.180 -0.09相应凹模尺寸按凸模尺寸配作，包证双面间隙在0.2460.36之间孔 边 锯l0 -=120 -0.11同上制件精度为：it11级，故x=0.75bj=(bmin+x)0 -/4/4lp=11.970 -0.028孔 心 距l+ / 2=37+0.31同上x=0.5ld=(lmin+0.5)/8=1/80.62=0.078ld=37+0.0781.2.7工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸：凹模板厚度：h=kb(15mm)h=0.2865=18.2mm凹模板壁厚：c(1.52)h=(1.52) 18.2=（27.336.4）mm 实取c=30mm凹模板边长：l=b+2c=65+230=125mm查标准jb/t-6743.1-94:凹模板宽b=125mm故确定凹模板外形为：12512518（mm）,将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为：12512514（mm）.凸凹模尺寸：凸凹模长度为：l=h1+h2+h=16+10+24=50(mm)其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）凸凹模外刃口间薄壁效核：根据冲数件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm，根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知，该壁厚为4.9mm即可，故该凸凹模强度足够。冲孔凸模尺寸：l凸=h1+h2+h3=14+12+14=40mm其中：h1-凸模固定板厚 h2 空心垫斑厚h3-凹模板厚凸模板强度效核：该凸模不属于细长杆，强度足够。1.2.8其他模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准jb/t-6743.1-94,确定其他模具模板尺寸列于表2：表2序号名称长宽厚（mm）材料数量1上垫板1251256t8a12凸模固定板1251251445钢13空心垫板1251251245钢14卸料板1251251045钢15凸凹模固定板1251251645钢16下垫板1251256t8a1根据模具零件结构尺寸，查表gb/t2855.5-90选取后侧导柱125125标准模架一副。1.2.9冲床选用根据总冲压力f总=358.52kn，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用j23-63开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压里：630kn滑块行程：130mm行程次数：50次/分最大闭合高度：360mm连杆长度：80mm工作台尺寸（前后左右）：480mm710mm1.2.11模具总装图及零件图2. 小节 这次课程设计不是简简单单的完成了一个课题，而是使我初步的掌握了科学设计的步骤与方法，巩固了我的专业知识，练习了我的实际操作能力，锻炼了我分析解决问题的能力，为今后的设计工作打下了坚实的基础。通过这次课程设计我的收获很多，最主要的是实践方面的收获，因为通过课程设计，让我了解了冲压模具的主要结构组成。但学会这些还是不够的，在以后的工作学习中我将更加努力，从而弥补自己的不足。参考文献 ：书籍 1李 彬 主编 pro/e ngineer 运动仿真和有限元分析 北京 人民邮电出版社 20042韩玉龙 主编 pro/e ngineer wildfire组件设计与运动仿真 北京 清华大学出版社 20043孙江红 主编 pro/e ngineer 2001虚拟设计与装配 北京 中国铁道出版社 20034詹友刚 主编 pro/e ngineer 中文野火版教程专用模块 北京清华大学出版社 20045. 蒋文森 主编 模具设计与制造