模具设计与制造课程设计

1、1.模具设计课程设计设计计算说明书学 号:XXXXXXOXXXXXXXXX设计题目：设计者:垫圈的冲裁模具设计XXXX专业班级机械XXX班指导教师完成日期XXXXXXX2015年6月14日2.零件图及要求 冲裁件工艺性分析冲压工艺方案设计2.四、排样设计2.1.计算条料宽度和送进距离2.计算材料利用率五、计算压力中心3.六、计算工序力，初选压力机1.计算冲裁力3.2.计算推件力4.3.计算冲裁工序力4.4.初选压力机4.七、冲模零部件的选用、设计和计算1.计算凸、凹模刃口尺寸2.初定各主要零件外形尺寸八、设计总结九、参考资料1、零件图及要求图1零件图零件名称：垫圈（图1 1）。生产批量：大批量

2、。材料：Q235Q235 厚度：t=1.5mmt=1.5mm设计该零件的冲裁模，并绘制模具装配图。图纸要求：A1A1图纸，CADCAD打印。2二、冲裁件工艺性分析冲裁件材料为Q235钢板，普通碳素钢，属于低碳钢，具有良好的冲压性能;冲裁件形状简单、对称，由圆弧和直线组成，符合冲裁件的工艺要求。零件图中标注的外形尺寸公差等级在IT12-IT14，在冲裁件的经济精度范围 内。综上所述，该零件的所有形状都可以通过冲裁加工得到保证。三、冲压工艺方案设计由以上分析可知，冲裁件具有尺寸精度不高，形状轮廓较小，生产批量大,板料厚度较低等特点，所以采用工序集中的工艺方案。查表2-18可得凸凹模最小壁厚c=1.

3、2t=1.8mm考虑到经济因素，可以采用简 单模结构。综上所述，模具结构形式采用导正销定位，刚性卸料，自然漏料方式的简单 冲裁模。设计一个工位，直接完成外轮廓的落料工序。四、排样设计1.1.计算条料宽度和送进距离采用单排排样，如图2所示。首先确定搭边值。查表 2-10，按矩形形状和 板料厚度值，取工件搭边值ai=1.5mm，侧边搭边值按圆形取a=1.8mm。因此送料步距为:1 5A = D + ai = D + -S 24.25mmcos31采用手动保持条料紧贴单侧导料板送料，则条料宽度按式（2-4）计算，查31000 1.5+=6441 =262424.25则每张板所出零件数为：1500 1

4、.5+ -=42x61 =2562表 2-11，取 =O.5mm,bo =0.2mm。B =(L+2a)0A=(19.8 + 2x1.8)00.5 = 23.400.5mm最终确定的工件间搭边值、侧边搭边值、条料宽度如图3所示。2.2.计算材料利用率选用2.5mm X 1000mmX 1500mm的钢板。裁成宽23.4mm,长1000mm的条料，则每张板所出零件数为：15001000 -61500n =+=BA 23.4裁成宽23.4mm,长1500mm的条料，1000 1500 -印 1000 n = -+ =BA23.424.25由计算可知，板料采用第二种裁切方法比较经济。板料利用率为：n

5、S2624X413 05n = -X100% = -X100% 丸 72.26%1000 x15001000 x1500式中，S冲裁制件面积（mm2）。五、计算压力中心如图3所示，建立XO1Y坐标系。压力中心为图形几何中心。图3压力中心4六、计算工序力，初选压力机1.计算冲裁力5查表 2-15, 得 Kt= 0.055。取 n=3,由式（2-19）可得0.15mm。1800.1-2009 ),得到 AR400.30 mm、A2 =R9.900.36mm ;进行偏差转换由式（2-16）计算冲裁外形的落料力为:Fc =KLtm =1.3x77.34d.5x360/1000 = 54.29kN采用简

6、单模冲裁法，则冲裁力就为 F尸54.29KN2 2.计算推件力Ft =n KtFc =3x0.055x54.29 =8.96kN3.3.计算冲裁工序力由式（2-21 ）得F =Fc + Ft =54.29 + 8.96 = 63.25kN4.4.初选压力机压力机的公称压力应大于冲裁工序力，即Fp二1.2F =75.9kN,查表1-5，初 选开式双柱可倾式压力机，型号为 J23-16。七、冲模零部件的选用、设计和计算1 1.计算凸、凹模刃口尺寸1)查表 2-12,确定冲裁模间隙为 Zmin = 0.15mm, Zmax=0.19mm。2）计算落料刃口尺寸。采用配制加工刃口尺寸以凹模为基准，凸模尺

7、寸按 相应的凹模实际尺寸进行配制，保证最小间隙为未注尺寸公差等级取经济精度IT14 ,查标准公差数值表（GB/TA3 =31o0.50 =31.50.5omm ； A, =19.800.20mm。查表2-14，由于工件四角均为圆弧，因此按圆形工件，A、A2、A3、AA取尺寸磨损系数为x=0.5。落料刃口尺寸均为A类尺寸，取6=/4，按式（2-13 ）计算得:Am1 =(A -X2)F/4 =(4-。/。旳30 =3.8500.075 mmAm2=(A-xA2)/4=(9.9-0.5c0.36)00.36/4 = 9.7200.09mm6珞3 =（人-X也3）許/4 二壬“占“七。）.50 =3

8、1.25/.125mm码4 =(A4 -XA4)0/4 =(19.8-0.5咒。之。).20/4 =19.700.05mm2 2.初定各主要零件外形尺寸1）凹模外形尺寸的确定。查表2-17,依据L L 77.33mm ,取K=1.25。根据式（2-15）计算得:Ha hKO.IFc =1.25%幼0.1x54290 止 22mm根据式（2-32），凹模横向壁厚：q =1.2Ha止27mm；纵向壁厚:Q =1.5Ha 农33mm;凹模宽度B的确定:B=工件宽+ 2C2 =19.8+233 = 85.8mm凹模长度L的确定:L =工件长 +送料步距+ 2G =27.7+24.25+2x27 = 1

9、05.95mm查冲模矩形凹模板标准（JB/T 7643.1-2008）,确定凹模外形尺寸为 125mmx 100mmx28mm。2）凸模固定板、刚性卸料板、导料板、垫板等厚度尺寸的确定。根据式（2-37）初算固定板的厚度：hg =0.8Ha =0.8x22 = 17.6mm。取外形尺寸与凹模尺寸相同，查矩形固定板标准（JB/T 7643.2-2008）,取固定板厚度hg =18mm。查表2-19得，卸料板厚度hx=12mm。导料板的厚度要大于挡料销顶端高度与条料厚度之和，并有2-8mm的空隙。导料板大致的外形尺寸近似为125mmx38mm，查冲模导料板标准(JB/T 7643.5-2008)，

10、取 hd8mm。根据凹模外形尺寸，查矩形垫板标准（JB/T 7643.3-2008）,取垫板厚度为：hdb =6mm。73）凸模长度尺寸的确定。模具闭合状态时，凸模固定板和刚性卸料板之间的距离、 凸模的修磨量、凸模进入凹模的距离，一般在15mm-20mm之间取值，此处取A=20mm。根据式（2-29），得凸模长度:Lp = hg +hx +厲| + A = 18+12 + 8 + 20 = 58mm4）上、下模座的计算。根据式（2-35）计算得下模座厚度:Hx =1.2Ha =1.2x225mm根据式（2-36）计算得上模座厚度:Hs =Hx-5 = 22mm5）标准模架的选取。依据已经算出来的各板的厚度，估算模具闭合高度值为:H 闭合=Hx +Ha+hdi +hx + A + hg+hdb+Hs= 27+22 +8+12+20 +18+6+22 = 135mm由于模具要求导向平稳，故选用对角导柱模架。根据凹模周界尺寸125mmx 100mm及初算闭合高度H闭合，查冲模导板导向模架标准（ GB/T2851-2008）,选取模架规格为:导板导向模架对角导柱125x100 x140-165 I GB/T2851 2008 并由此确定上、下模座及导板规格为:上模座 125X100X30GB/T2855.1 2008下模座 125X100X35GB/T2855.22008 经查表1-5,