模具冷冲模课程设计说明书环扣说明书

1、江西工业工程职业技术学院 冷冲模环扣 课程设计说明书 姓 名： 系 别：机电工程系 专 业：模具设计与制造 班 级：模具 指导老师： 2012 年 03 月 03 日 前 言 冷冲模课程设计是模具专业学生在学习过程中一个重要的实践性学习环节。其目是： 1.应用本专业所学基础理论知识和实训技能，进行一次冲压模具设计工作的实际训练， 以提高独立分析和解决实际问题的能力。 2.通过查阅设计资料手册，熟悉设计标准和技术规范，通过方案论证，设计与计算， 计算机辅助绘图，数据处理与综合分析，编写设计说明书等环节，进行工程师的基本训练。 培养从事科研工作的基本能力。 3.培养勤奋、求实、团结互助、勇于创新的

2、优良品质。 4.希望通过本次冷冲模答辩，能进一步巩固深化，扩大所学到的知识。 由于初学者水平能力有限，设计中难免有不足和错误之处，恳请老师、同学们给予批 评和指正。 名称：环扣名称：环扣 材料：q235 板厚 t=1.2mm 制件精度等级 it12 级。批量 1000000 件。 图 1-1 工件简图 目 录 一、冲压件工艺性分析一、冲压件工艺性分析 .1 二、冲压工艺方案的确定二、冲压工艺方案的确定 .1 三、排样图的确定三、排样图的确定 .1 四、压力中心的确定及相关计算四、压力中心的确定及相关计算 .3 五、计算冲裁力五、计算冲裁力 初选压力机初选压力机 .4 六、模具刃口尺寸的计算六、

3、模具刃口尺寸的计算 .6 七、模具工作零件设计与计算七、模具工作零件设计与计算 .9 八、模架的计算与选用八、模架的计算与选用 .9 九、压力机相关参数的校核九、压力机相关参数的校核 .11 十、配图与零件图十、配图与零件图 .12 结结 语语 .13 参考文献参考文献 .14 一、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序，材料为 q235，具有较好的冲压性能，适合冲裁。工 件结构相对简单， ，工件尺寸精度等级 it12，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足。 二、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下 3 种工艺方案： 方案一、先落料、后冲孔、 采用单工序模生产。

4、 方案二、落料冲孔复合冲压、 采用复合模生产。 方案三、冲孔落料级进冲压、 采用级进模生产。 方案一的模具结构简单，但需要两道工序，两幅模具、成本高、而且生产效率底。 方案二只需一副模具、工件的精度及生产效率都较高，冲压后成品件留在模具上、 在清理模具上的物料时会影响冲压速度、操作不方便。 方案三也需要一副模具、生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求， 结论：通过以上三种情况分析该工件适合级进模。 三、排样图的确定 1、排样方式的确定及其计算 设计级进模首先要设计条料排样图，工件形状类似方形、应采用直排。搭边查表所 得取 1.5mm 和 1.8mm 查板料标准，宜选用 900mmx1000

5、mm 的钢板 a) 根据查表（2-4）可知搭边为：1.5mm1.5mm 1 a 根据查表（2-4）可知搭边为：1.8mm1.8mma 送料步距 a 为：a=35+1.5=37mm 条料宽度 b 为： mmadb0 . 1 000 1 70228 . 12 5 . 62)b22(）（ 表 1-1 条料的相关计算 项目分类项目公式结果备注 冲裁件面积 s s= s 外矩s 中矩s 小矩+ s 外半s 小半 465mm 2 条料宽度 b b=62.5+(2x1.8)+2x2=70mm70mm 步距 a a=30+1.5=32mm32mm 排 样 一个步距的 材料利用率 =x100%=20.7% ba

6、 s 20.7% 查表得，最小搭 值 a =1.5mm; 条 1 料宽度圆整为 70mm a=1.8mm 图 1-2 零件排样图 一个步距的利用率为： % 7 . 20 3270 465 %100 1 ba s 纵裁: 条料的利用率为：个工件31 32 1000 % 5 . 20 701000 465 31 2 板料利用率为：张条料 、个工件12 70 900 31 32 1000 % 2 . 19 9001000 465 3112 3 横裁： 条料的利用率为： 个工件 4 28 32 900 % 6 . 20 70900 465 28 4 板料利用率为： 张条料 、个工件 14 70 100

7、0 28 32 900 % 2 . 20 9001000 465 2814 5 结论：纵裁与横裁相比，纵裁的利用率更高，故应选用纵裁。 四、压力中心的确定及相关计算 本工件采用级进模生产，工件形状对称，根据计算得出压力中心（-7.0） 图 1-5 压力中心位置图 各基本要素压力中心的坐标值 基本要素长度 l/mm xy l =25 1 x1=41.5y1=46.3 l =39.25 2 x =54 2 y =78.4 2 l =25 3 x=66.5 3 y =46.3 3 l =25 4 x =54 4 y =33.8 4 l5=5 x =32.5 5 y =13.8 5 l6=45 x =

8、35 6 y =36.3 6 l =54.95 7 x =17.5 7 y =106.2 7 l8=45x8=0y8=0 l9=5x9=2.5y9=13.8 l10=10x10=5y10=18.8 l11=25x11=17.5y11=23.8 l12=10x12=30y12=18.8 l13=25x13=17.5y13=33.8 l14=25x14=30y14=46.3 l15=39.25x15=17.5y15=18.8 l16=25x16=5y16=46.3 l17=37x17=53.5y17=78.1 l18=12x18=35y18=84.1 l19=37x19=18.5y19=12 l2

9、0=12x20=37y20=6 计算： x = =27 0 2021 20202211 lll xlxlxl y =41 0 2021 20202211 lll ylylyl 五、计算冲裁力 初选压力机 表 1-2 冲压的相关计算 项目分 类 项 目 公式结果备注 冲裁力 c f =1665463402 . 13143 . 1 c kltf 166546 k=1.3mm mpa mml 340 314 推件力 t f 4163716654605 . 0 5 c fnkf tt 41637n 查表 2-14 得 h=6 n=h/t=5mm 查表 2-9 得 05 . 0 t k 冲压力 冲压工

10、艺总力 z f 20818241637166546 tcz fff n208182 刚性卸料，下出件刚性卸料，下出件 总机总机总 可取，所以初选压力机规格：f3 . 1ff3 . 1ff1 . 1 n271n2081823 . 1fk 压 冲压设备的选定 结论：通过压力计算选择开式双柱可倾压力机 jh23-40，能满足使 用要求。 其主要技术参数如下： 型号 jh23-40 公称压力/kn 400 滑块行程/mm 80 滑块行程次数/min 55 最大封闭高度/ mm 330 封闭高度调节量 mm 65 立柱间距/mm 340 喉深 250 前后左右 460 工作台尺寸/mm 左右 700 前

11、后 460 工作台尺寸/mm 左右 700 厚度 50 垫板尺寸/mm 直径 260 直径 40 模柄孔尺寸/mm 深度 60 六、模具刃口尺寸的计算 工件尺寸精度等级为 it12 设凸模凹模分别按 it6 it7 级加工 制造 ，采用分别加工法计算 查表(2-12) 得磨损系数 x=0.75 z0.126，z=0.180 minmax 冲孔：冲孔： 尺寸：尺寸：r r 0 18 . 0 5 . 12 013 . 0 0 013 . 0 0 0 min 18.2521 . 0 75 . 0 25 ）（ ）凸（ 凸 xdd 021 . 0 0 021 . 0 0 0 min 306.25126

12、. 0 18.25 )( ）（ 凹 凸凹 zdd 校核：校核： （满足间隙公差条件） 054 . 0 034 . 0 013 . 0 021 . 0 minmax zz 凸凹 故： mmd mmd 021 . 0 0 013 . 0 0 306.25 18.25 凹 凸 落料：落料： 尺寸：尺寸： 0 25 . 0 45 025 . 0 0 025 . 0 0 0max 84.4421 . 0 75 . 0 45 ）（ ）（ 凹 凹 xdd 016 . 0 0 0 016 . 0 0 min 71.44126 . 0 84.44 ）（ ）（凸 凹凸 zdd 校核：校核： （满足间隙公差条件）

13、054 . 0 041 . 0 016 . 0 025 . 0 minmax zz 凸凹 尺寸：尺寸： r 0 125 . 0 5 . 17 0250 0 025 . 0 0 0max 68.4421 . 0 75 . 0 45 。 凹 凹 ）（ ）（ xdd 016 . 0 0 016 . 0 0 0 min 55.44126 . 0 68.44 ）（ ）（凸 凹凸 zdd 校核：校核： （满足间隙公差条件） 054 . 0 041 . 0 016 . 0 025 . 0 minmax zz 凸凹 故： mmd mmd 016. 0 0 025 . 0 0 55.44 8 . 44 凸 凹

14、尺寸：尺寸： 0 15 . 0 10 0150 0 015 . 0 0 0max 8 . 921 . 0 75 . 0 10 。 凹 凹 ）（ ）（ xdd 09 . 0 0 09 . 0 0 0 min 55 . 9 126 . 0 8 . 9 ）（ ）（凸 凹凸 zdd 校核：校核： （满足间隙公差条件） 054 . 0 024 . 0 09 . 0 015 . 0 minmax zz 凸凹 故： mmd mmd 09 . 0 0 015 . 0 0 55.44 8 . 44 凸 凹 校核：校核： （满足间隙公差条件） 03 . 0 0185 . 0 0075 . 0 011 . 0 mi

15、nmax zz 凸凹 尺寸：尺寸： 0 12 . 0 5 012 . 0 0 012 . 0 0 0max 8 . 421 . 0 75 . 0 5 ）（ ）（ 凹 凹 xdd 08 . 0 0 08 . 0 0 0 min 55 . 4 126. 08 . 4 ）（ ）（凸 凹凸 zdd 校核：校核： （满足间隙公差条件） 054 . 0 02 . 0 08 . 0 012 . 0 minmax zz 凸凹 七、模具工作零件设计与计算 凹模：凹模： 凹模材料选用 t8a. 直壁式，螺栓连接 凹模厚度：凹模厚度： （查表 2-15 得 k=0.35）mmkbh187225 . 0 凹模壁厚：凹

16、模壁厚： mmhc3627)25 . 1 ( 取凹模厚度: h=18m、 凹模壁厚：c=30mm 凹模宽度：凹模宽度： mmcbb mmcll 1 . 126302 1 . 662 132302722 因经过圆整选用凹模周界为 160mmx160mm 八、模架的计算与选用 根据查模架产品标准 选用对角导柱模架（gb/t 2851.1-90） 凹模周界选用：160mmx160mm 上模座 gb/t 2855.1：160mmx160mmx40mm 下模座 gb/t 2855.2：160mmx160mmx45mm 导柱 gb/t2861.1： 1502815032 导套 gb/t2816.6： 38

17、100283810032 凸模固定板: 凸模固定板选用材料为 t8a. 凸模固定板的厚度：凸模固定板的厚度： mm hhx 4 . 14 8 . 1018)8 . 06 . 0( )8 . 06 . 0( 取凸模固定板的厚度12mmhx 凸模固定板的外形尺寸 160mmx160mmx12mm 垫板垫板: : 垫板选用材料为 45 钢. 垫板的厚度：垫板的厚度： 垫板的厚度一般取 412mm 垫板的厚度取 6mm 外形尺寸 160mmx160mmx6mm 卸料板：卸料板： 卸料板所选用的材料为 45 钢,热处理硬度取 hrc.4843 卸料板的厚度：卸料板的厚度： =(0.81)h凹18mm 卸

18、 h 外形尺寸 160mmx160mmx18mm 导料板导料板： 材料 45 钢 淬火硬度为：4348hrc 厚度 h导=查表 h导=6 其外形尺寸为：lbh=1601606 b =（b-b ）/2=23mm 导 内六角螺钉：内六角螺钉： 内六角螺钉选用的材料为 45，头部淬硬为 4045hrc，基本尺寸分别为 m6, 侧刃侧刃 ：s=歩距公称尺寸=37 宽度 b 为 12mm 模柄：模柄： 选择压入式模柄选择压入式模柄 dh=40 mm45 mm 凸模设计：凸模设计： 落料凸模：采用直通式，铆接固定，材料为落料凸模：采用直通式，铆接固定，材料为 t8at8a 冲孔凸模：采用台阶式，台肩固定，

19、冲孔凸模：采用台阶式，台肩固定，t8at8a 凸模的长度：凸模的长度：l=hl=h + + + +y=12+18+20+15=65mm 1 2 h 3 h 其中：其中：h h -凸模固定板厚度凸模固定板厚度 h h =(0.6=(0.60.8)h=12mm;0.8)h=12mm; 11 -导料板厚度导料板厚度 =18m=18m 2 h 2 h - -刚性卸料板厚度刚性卸料板厚度 h=20mmh=20mm 3 h 九、压力机相关参数的校核 h18mm mm mm mm mm l h h h 65 6 45 40 凸 垫板 下模座 上模座 凹 模具的闭合高度应介于压力机的最大装模高度与最小装模 高度之间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为： mm h 330 max mm h 230 min mm hlhhhh 168 凹凸垫