双圆头连接片冲压模课程设计说明书解读

1、河池学院冲压模具课程设计设计说明书题目：双圆头汽车连接片冲压模设计学生姓名：扌旨导老师： 毛献昌学号：2009105628专业：机械设计制造及其自动化日期：2012.11.28河池学院物理与电子工程系1.冲压件工艺性分析 22冲压工艺方案的确定23. 主要设计计算3.1排样设计 33.2冲裁力的计算 33.3压力机公称压力的确定 43.4冲裁压力中心的确定 43.5刃口尺寸的计算 54. 模具总体设计4.1模具类型的选择 64.2定位方式的选择 64.3卸料、出件方式的选择 64.4导向方式选择 65. 主要零部件设计5.1主要零件的结构设计 65.2定位零件的设计 95.3导料板的设计 95

2、.4卸料板部件设计 95.5模架及其他零部件设计 106. 冲压设备的选定107. 工作零件的加工工艺 108. 模具的装配129. 模具总装图12工件名称：双圆头汽车连接片工件图：如下图生产批量：大批量材料为40钢，料厚t=3mm,图中未注公差均为一般公差（自由公差），且取中 等精度。SU0J5工件图1. 冲压件工艺性分析此工件只有冲孔和落料两个工序。 材料为40钢，具有良好的冲压性能，适 合冲裁。工件结果简单，第一道工序是冲孔，冲一个直径12mm和一个直径20mm 的内孔，第二道工序是落料，冲一个外圆直径为36mm和一个外圆直径为40mm 的外圆，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸落料

3、按ITI4级，冲孔按IT13 级计算，工件的尺寸精度一般，普通冲裁就能满足要求。2. 冲压工艺方案的确定该工件包括落料 冲孔 两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料一冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满 足大批量生产要求。方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压 成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要 求不高，完全能

4、满足工件技术要求。所以经过比较，根据经济的承受能力和设计的需要，在结合工件的材料力学性能, 采用方案三最为合适。3. 工艺尺寸计算3.1排样设计a.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直排法。 b .确定搭边值查表，40#钢属于中等硬度钢，取最小搭边值：工件间a=1.62mm，侧面 a=1.98mm。为了方便计算取 ai=2mm， a=3mm。c.确定条料步距步距：42mm，宽度：118+3+3=124mm.nA100%LB2 3491.12386 124100% = 65.55%d.条料的利用率e .画出排

5、样图根据以上资料画出排样图， 如下图2 2排样图3.2冲裁力的计算a.冲裁力F查表取材料40#钢的抗拉强度cb=570MPa由 F Lt cb贝U F=280.943X570+ 62.83 %X570+ 37.7 3X570= 652.32kNb. 卸料力Fx由 Fx=KxF,已知 Kx=0. 04贝UFx=KxF=0.0 X52.32=26.1kNc. 推件力Ft由 FT=nKtF，已知 n=3 , Kt=0.045贝UFt=nKTF=3X0.045 X52.32=88.1kNd. 顶件力Fd由 Fd=KdF，已知 Kd=0.05贝UFd=KdF=0.05 52.32=32.62kN3.3压

6、力机公称压力的确定本模具采用刚性卸料装置和下出料方式，所以Fz=F+FT=740.42kN根据以上计算结果，冲压设备拟选 JA21-100。3.4冲裁压力中心的确定a.按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系，标注各段压力中心坐标点，如下图所示 y 4xi(xi)b. 画出坐标轴x、y。c. 分别计算出各段压力中点及各段压力中点的坐标值，(X1，y1)= (20, 58.323)，(X2, y2)= (62, 98), (X3,y3)= (62, 18)又Fi=280.94 g570=480.41kN, F2=62.83 8570=107.44kN,F3=64.465 3 570=64

7、.465kNx。Fixi * F2X2 * F3X3_ 31 1FiF2F3二 60.87Fyi + F2y2 + 咗丫3Fi F2 F3综上所述，冲裁件的压力中心坐标为(3i.i, 60.87)3.5刃口尺寸的计算a加工方法的确定。在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。 结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表一所示。需要在配作时保证最 小双面合理间隙值 Zmin=0.

8、48mm , Zmax=0.66mm(查表)。表一尺寸及分类尺寸转 换计算公式结果备注落料040 40-0.65Da =( Dmax 池) Dt =(Da Zmin)$DA =39.675；.03mmDT =39.19500.02mm磨损系 数x=0.5查表得冲裁双面间 隙Zmin=0.48mmZmax=0.66mm模具按IT14级制造。校核满足& A + T (Zmax Zmin )36 360。.5Da =( Dmax 沁) Dt = Zmin)$D35.750b.03mmDt =35.270002 mm磨损系 数x=0.5冲孔20 20：3dT =( dmin +x也) dA =( dT

9、 +Zmin)产d =20.225-0.02 mmd20.70500.25mm磨损系 数x=0.751212严dT =( dmin +X也)0& dA ( dT +Zmin)想dT = 12.1200.02mmdA =12.60 mm磨损系 数x=0.75孔心距8080).15Ld =LA/8Ld =80 0.0375mm4. 模具总体设计4.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。4.2定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，弹簧压块式 侧压装置。控制条料的送进步距采用固定挡料销初定距，导正销精定距。而第一 件的冲压位置可由始用挡料

10、销定距。4.3卸料、出件方式的选择因为工件料厚3mm，卸料力也比较大，故可采用刚性卸料。又因为是级 进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4.4导向方式选择为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的 导向方式。5. 主要零部件设计5.1主要零件的结构设计a落料凸模结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工， 2个M10螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按 H6/m5。总长L可按公式 计算L=h i +h2+h3+h=30+20+10+20=80mm其中hi为凸模固定板厚度，h2为卸料板厚度，h3为导板厚度，h为自由长 度。落料凸模结

11、构如下图所示2XM10.715其余暂b.冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模， 所以冲孔凸模采 用台阶式，加工简单，便于装备与更换。冲孔凸模结构如下图所示。0- 8/乙J民I &I012冲孔凸模结构如下图所示0340C.凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模具在模架上的位置时。要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。其 轮廓尺寸可按公式计算：凹模厚度 H=kb=0.45x118=53.1mm，为了方便，取 H=50mm凹模壁厚 c=（ 1.5-2）H=4560mm,取 c=50mm凹模宽度 B=b+2c=118+2x50=218m

12、m 取 B=230mm凹模长度 L取190mmmm （送料方向）凹模轮廓尺寸为230mm 190mm 50mm，凹模结构如下图所示5.2定位零件的设计落料凸模下部设置两个导正销，借用工件直径12mm和直径20mm两个孔作为导正孔。导正销采用H7/h6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采 用H7/h6配合。导正销材料采用 Cr12，热处理硬度为5256HRC。5.3导料板的设计导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取 1mm， 这样就可确定了导料板的宽度，导料板厚度取 10mm，采用45钢制作，热处理 硬度为40-45HRC，用螺钉固定在凹模上。导料板上有始用挡料销凹

13、槽。5.4卸料板部件设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为20mm。采用45钢制造,淬火硬度为40-45HRC。5.5模架及其他零部件设计该模具采用中间式导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可以 防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。 导柱分别为门32 190、G 35 190,导套分 别为：32 105 45、G 35 105 50。上模座厚度取45mm，上垫板厚度取10mm，固定板厚度取30mm,下模座厚度 取50mm，那么该模具的闭合高度：H 闭=H 上模 H 垫 L H H 下模-h2 =45+10+80+50+50-2=233mm式中：h2为凸模冲裁后进入凹模的深度，

14、h2=2mmL凸模长度，L=80mmH凹模厚度，H=50mm可见该模具闭合高度小于所选压力机 JD21-100的最大装模高度（400mm）， 可以使用。6. 冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机 JD21-100能满足要求。起主要参数如 下：公称压力：1000kN 滑块行程：10120mm 滑块行程次数：75次/ min最大闭合高度：400mm 圭寸闭高度调节量:85mm 滑块中心线至床身距离：325mm立柱距离：480mm工作台尺寸（前后x左右）：600X000 mm垫板尺寸（厚度x直径）：100x200 mm 模柄孔尺寸：60x80 mm 滑块底面尺寸（前后左右）：380mM 5

15、00mm7. 模具零件的加工工艺本副冲裁模，模具零件加工的关键在于工作零件、固定板以及卸料板。若采 用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。表二所示为落料凹模的加 工工艺过程。表二工序号工序名称工序内容工序简图10线切割按图切割型孔达到尺寸要求11 钳工精修全面达到设计要求12 检验8. 模具的装配根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙，试冲，返修。具体的情况见表三所示表三序号工序工艺说明1凹、凸模预装1）装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图 纸要求尺寸精度，形状。2） 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。 不适合

16、的应重新修磨或更换。2凸模装配以型孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并用开槽沉头螺钉紧固在垫板上。3装配下模将卸料板、导板、凹模、下模座装在一起，打入销钉，并用螺栓紧 固。4装配上模将上模座、垫板、凸模固定板、凸模装在一起，打入销钉，并用螺 钉紧固。5试冲与调整装机试冲，并根据试冲结果作相应调整9. 模具总装图通过以上设计，可得如图所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、 垫板、凸模（3个）、凸模固定板等组成。卸料方式采用刚性卸料，以固定卸料 板推出条料，下模部分由下模座、凹模板、导料板和卸料板等组成。冲孔废料和 成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用固定挡料销作为粗定距， 在落料凸模上安装2个导正销，利用条料上的：12与G 20孔作为导正销孔导正，以此作为条料送进的精确定距1.上模座2.凹模3.小导柱4.弹簧5.弹簧芯柱6.12冲孔凸模7小导套8.下模座9.圆锥销10.模柄11.开槽沉头螺钉12.紧固螺钉13.垫板14.凸模固定板15.大导套16.紧固螺栓17.卸料板18.导料板19.M8螺钉20.弹簧21.大导柱22.门20导正销23.紧固螺钉24.12导正销25.落料凸模26.侧压块27.始用挡块模具总装图参考文献：1 魏春雷，徐慧民冲压工艺与模具设计M.北京:北京理工大学出版社，2009 .2 林承全冲压模课程设计指导与范例M.北京：化学工业出版