我的圆形六孔小垫片.docx

1、冷冲压课程设计题目：小垫片的冲压模具设计班级： 10 级模具 2班组员：林浩江永涛潘旭念刘乐指导教师：柳松柱完成日期：2011 年 11 月 26 日目录第一章零件的工艺性分析. . 4第二章确定加工方案.6第三章排样图的设计及材料利用率计算9第四章冲裁压力计算和压力中心的确定9第五章凸、凹模刃口尺寸的确定10第六章模具的总体结构设计.12第七章工作零件的设计与计算16第八章其他工艺结构零件的设计与选用17第九章校核设备18第十章模具的装配与试模18小结. 19第一章零件的工艺性分析一、任务草图对草图的相关尺寸进行分析1、该零件的整体外形要求由图可知，本图的5 个直径为 1 的小圆分布不对称，

2、应给予相应改动，使它们以大圆圆心为中心，对称分布。2、小圆的孔径和边距合理性分析查教材冷冲压工艺与模具设计 （以下简称冷冲）模块二对小孔的定义小孔：一般是指孔径d 小于被冲板材的厚度。（dt 或 d1mm或异形孔 A1m）得出结论： 1、该制件的孔为小孔； 2、在制作小孔凸模时最好采用局部保护与导向或全长保护与导向；3、该制件孔边距合理。一、零件设计任务零件简图：如图所示生产批量：大批量材料： Q235材料厚度： 1.00mm未标注尺寸按照IT10 级处理对模具结构的要求：1、该零件多为小孔， 分布较密，且零件的总体尺寸不大，而对于小孔凸模， 正常情况下都会加装保护装置，同时考虑到要降低模具加

3、工费用， 保证后期操作起来安全高效， 所以在设计排样图本零件切不可使用多排。2、为方便操作和取件，本题可采用双柱可倾式压力机，纵向送料，因制件薄而小孔多，可使用定位销定位，双侧刃定距，这样即保证了生产效率，材料消耗也不大。第二章确定加工方案待选加工方案：（1）方案一（级进模）采用 2+1+2+1 冲孔 +落料的方式完成冲裁 .（2）方案二（倒装复合模）将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料。采用冲孔、落料倒装复合模（弹性卸料）。（3）方案三（正装复合模）正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。(4)方案四 (级进模和复合模配合使用)采用 2

4、+1+2 冲孔 +复合模的方式完成零件制作.方案比较：方案一：采用级进模，安全性好，级进模结构复杂，工件精度加工精度不高 ,对称度和位移误差较大 ,以及加工难度较大，装配位置精度要求高。方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高 ,同轴度 ,对称度及位置度误差较小 ,生产效率较高 ,对材料要求不严 ,可用边角料 .结合本题,查表 2-12 凹模最小壁厚为 2.7。同时考虑到装配的空间， 该零件不易使用倒装复合模，一次完成冲裁。方案三：正装复合模，冲孔废料和工件都落在下模表面，安全性更差。综合以上方案分析比较结果说明，本零件采用第一方案

5、最为合适。第三章排样图的设计和材料利用率的计算（1）排样方式的确定查冷冲表 2-8，两工件之间取搭边值 a1=0.8，侧搭边取 a2=1.0 对零件本身进行分析，因零件有 6 个直径为 1mm 的小孔，都要使用保护装置，而零件的外围直径只有 7mm,同时，过多的小孔不利于后期的加工装配，所以本题更适合使用单排。排样方式（如图）所示进料步距为 h=31.2条料宽度为 B=（D+2a），查冷冲表 2-9 得，条料宽度偏差=0.4，冲裁件垂直于送料方向的尺寸为 D=37+1.6=22.6 ，B=（ D+2a2）=（22.6+21）=24.6（2）材料利用率计算板料规格选用1.0 10002000mm

6、采用纵裁时 :每板的条数n1=1000/24.6=40 条余零每条的工件数n2=2000/31.2=64 件余零件数 n=64 404=10240个利用率 :=（3.14*7*7-3.14*0.5*0.5*6）*10240/1000*2000=76.36%采用横裁时 :每板的条数：n1=2000/24.6=81 余零每条的工件数：n2=1000/31.2=32 余零每板的工件数：n=81324=10368 件利用率 : =（3.14*7*7-3.14*0.5*0.5*6）*10368/1000*2000=77.31%经计算横裁更为合理。第四章冲裁压力计算和压力中心的确定（1）冲裁压力的计算冲裁

7、力和压力中心计算：、是由压力机和模具的卸料、推料、顶件装置获得的。影响这些力的因素主要有材料的力学性能、材料厚度、模具间隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形状和尺寸以及润滑情况等。要准确计算这些力是困难的，实际生产中常用下列经验公式计算=式中-冲裁力（ k N ）系数冲裁力 F=ktl式中 l- 冲裁周边长度； t-材料厚度； k=1.3;查冷冲附录一 取 370卸料力 FQ=KF(K取 0.02-0.06 薄板取大取 , 厚板取小值 ) 推件力 FQ1=nK1F（0.03-0.07 薄板取大取 , 厚板取小值）顶件力 FQ2=K2F(0.04-0.08 薄板取大取 , 厚板取小值） )n- 梗塞在

8、凹模内的制件或废料数量（n=h/t,h为直刃口部分的高度）小圆边长 :L1=2*3.14*0.5*6=18.84大圆边长 :L2=2*3.14*3.5=21.98所以 : 冲孔力 F1=1.3*1*6*3.14*370=9063落料力 F2=1.3*1*7*3.14*370=10573F冲=F1+F2=19636卸料力 FQ=0.06F冲=1178推件力 FQ1=n*0.07F 冲=3*1375=4125顶件力 FQ2=0.08*F 冲=1570所以冲裁压力 F=19636+1178+ 3*1375+1570=26509为保护冲压设备 , 冲裁力的大小不能超过压力机的 80%,同时模具的闭合高

9、度要达到要求 .综合考虑选择的压力机型号为:（2）压力中心的确定根据零件图由几何知识可知压力中心的位置是36/4 。2/7 。8第五章 凸凹模刃口尺寸的确定冲孔凸模 dT=1.00冲孔凹模 dA=1.00+0.10=1.10落料凹模 DA=7.00落料凸模 DT=7.00-0.10=6.9第六章模具总体结构设计1、模具结构类型级进模和复合模配合使用的级进复合模。2、定位装置为了使条料送料时有准确的位置 ,保证冲出合格的制件 ,同时考虑到零件是大批生产 ,且要求模具结构尽量简单 ,所以采用双侧刃定距，档料销定位。3、推件装置在级进模中 ,零件可以以下出件的方式进行出件 ,推件装置可以用冲孔或落料

10、凸模代替。在倒装复合模中，冲孔废料从下模漏出，成品用弹性顶件装置以上出件的方式顶出。4、卸料装置压料板可同时起到卸料的作用。5、导向装置采用二导柱式模架。同时，小孔凸模的保护装置也能起到导向的作用。第七章工作零件的设计与计算一、凸模的相关设计（如图4）凸模的结构形式及固定方法： 所有的冲孔小凸模全部做成台肩过渡式外加保护套，最后，通一以压入式固定。凸模的长度计算： 10+15+15=40凸模的材料选择： 由生产纲领可知，是大批量生产，同时又是小孔零件，所以要选择硬度非常好，且耐磨，有一定抗冲击的韧性的材料。综合考虑选择超细硬质合金。凸模的强度刚度校验二、凹模的相关设计（如图5）凹模刃口样式的选

11、择： 因为凹模的刃口即要制造方便，强度高，刃磨后工作部分的尺寸基本不变，还要有一定的修模余量。综合考虑选择直筒式刃口。凹模的外形结构及固定方式： 考虑到若废料（零件）在刃口处聚集过多会增大推件力和凹模的胀裂力，同时也为了合理的利用资源，降低模具的制造费用， 综合考虑采用直筒加圆锥过渡式的镶入制件，压入式固定。凹模的外形尺寸：凹模厚度 H=Kb1(15mm);取 15mm凹模宽度 B=b1+(2.54)H; 得 B=28.87+315=73.87; 取 75 送料方向上的凹模长度 L=L1+2C=7+222=51, 取 55 查冷冲表 2-11 得 C=22凹模的技术要求： 热处理后硬度略高于凸模， 凹模空轴线与凹模顶面垂直，上下平面保持平行。模孔表面粗糙度 Ra=0.40.8m三、上模垫板的尺寸厚度上要能满足冲压要求，综合考虑选择5结合凹模的外形尺寸考虑，选择的上模执板尺寸为5*55*75四、凸模固定板的尺寸初步选择是 10*55*75+15*55*75五、合模高度的计算合模高度H=上模座厚度H1+上模垫板厚度H2+凸模固定板厚度H3+自由安全高度H4+凹模厚度H5+下模座厚度H6=15+5+10+15+15+15+15=90六、模架选择及