优秀模具课程设计包含所有cad图

1、目录一、冲压工艺分析3二、冲压方案的确定3三、冲模结构的确定4四、冲压工艺计算4五、复合模主要零件的设计计算8六、复合模装配图的设计绘制11七、复合模零件图的设计绘制12八、参考资料17冲孔、落料复合模设计材料：45钢料厚：3.0mm-、冲压工艺分析(1) 、产品结构形状分析产品为菲圆形件落料，圆形件冲孔，产品形状简单对称，无狭槽，尖角。(2) 、产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 、尺寸精度零件图上面未标注公差，而普通冲裁精度要求低于it1 3,则现产品的设 计精度取it14o 、冲裁件断面质量一般用普通冲裁方式冲3mm的金属板料，其断面粗糙度ra<12.5um； 毛刺允许高度为400

2、um；本产品在断面粗糙度和毛刺允许高度上没有特殊的严 格要求，冲裁件的断面质量可以保证。(3) 、产品材料分析对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低、塑性高、表面质量和厚度公差 符合国家标准，本设计的产品材料是45钢，属优质碳素结构钢，其力学性能是 强度、塑性和硬度指标适屮，经退火后，用冲裁的方法加工是完全可以成形的； 另外，产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材， 其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。(4) 、繼产品批量为大批量加工，适合采用冲压加工方法，最好采用复合模或连续模， 若是能加上自动送料装置，会大大

3、提高生产率，降低成本。二、冲压方案的确定完成此工件需落料、冲孔两道工序，其加工的工艺方案分为以下3种。(1) 、第1种方案：采用单工序逐步加工特点：出于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产率低，工件精 度低，不适合大批量生产。(2) 、第2种方案：采用复合模加工成形特点：生产效率高，t件精度高。但模具制造较复杂，调整维修较麻烦，使 用寿命较低。(3) 、第3种方案：采用连续模加工成形特点：生产率高，便于实现机械化、自动化，但模具制造复杂，调整维修麻 烦，工件精度较彳氐。根据木零件的设计要求以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。三、冲模结构的确定(1 )、模具的形式复合模乂分为正

4、装式和倒装式。 、正装式特点。工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后才 能进行下一次的冲裁，因此操作不方便，也不安全。对于多孔工件不宜采用，但 冲ii1!的工件表血比较平直。 、倒装式特点。冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定的数量, 由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方使，应用很广，但工件表面平直度差, 凸凹模承受的张力大，因此，凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。经分析，此工件有一个孔，若采用正装式复合模，操作不方便；另外，此工件 无较高的平直度要求，t件精度要求也较低，所以从操作方便，模具制造简单等 方面考虑，决定采用倒装式复合模。(2) 、定位装置定位装置用来保证

5、条料的正确送进及在模具中的正确位置，以保证冲制出合格 的零件。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直 方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向；二是在送料方向上的 限位，控制条料一次送进的距离(步距)。采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在下模座和活动卸料板z间。t作时可随凹 模下行而压入孔内，t作很方便；采用导料螺栓横向定位。(3) 、卸料装置 、条料的卸除采用弹性卸料板，因为是倒装式，卸料板安装在下模。 、工件的卸除采用打料装置将工件从上模落料凹模中推f,落在模具工作面上。 、冲孔废料的卸除采用下模座上漏料孔排出。冲孔废料在下模的凸凹模内集聚到一定的数量，便从下

6、模座的漏料孔中排出。(4) 、导向零件由于产品精度要求不高，采用滑动式导柱导套进行导向即可，而且模具在压力 机上的安装比较简单，操作又方便，述可降低成本。(5) 、櫟采用后侧导柱模架，导柱受力平衡，滑动平稳。四、冲压工艺计算(1) 、根据零件形状，方形件选择直排形式 、搭边确定搭边值a、b参考冲压模具简明设计手册当t= 1.0mm时，工件间al=0.8,沿边a=3.5 、条料宽度采用无侧压装置，所以b.a= (d+2a+z):式中z导尺与最宽条料之间的最小间隙，见图7,查表得，z=1.0a条料宽度的单向偏差，mm,查表得，a = -2.0图7导耳与条料关系所以,b_a = (35+2-1.o)

7、o2o = 36°2o (mm) 、导尺间距离aa=b+z=d+2a+2z=35+2 x l+2x 1.0=39(mm) 、材料利用率lbxloo%其中n板料上实际冲裁的零件数量f零件的实际面积，mm，l板料长度，mmb板料宽度，mm若取工件数量210,则料长l= 10d+9b+2b二 10x56 + 9x0.8 + 2x1 = 569.2 (mm)所以条料规格为570 x36 x 1.0所以材料利用率为：nf. 10x(-xl62 x3+ 4x4x2 + 4x19)、心% = xl 00% = 74.9%lb570x36从材料利用率分析，采用直排形式节约材料。(2) 、计算冲压力冲

8、裁力公式为：p = f + f式中 p冲裁力p孔冲孔冲裁力p落落料冲裁力落料冲裁力p落p落=k厶店=3x2x8 + 2x4 + 19x2 + 12 = 208.72(mm)所以 f = 1.3x208.72xlx500 = l35668(m取 p 搭=135.668(kn 、卸料力pxpx 二 kxp落式中p%卸料力k =0.04xkx卸料系数，杏表，心=0.030.04,取所以 px =0.04x135.668 = 5.4( kn) 、推料力片p严k竝n式中 k推料系数，查表1r k =0.045n同时卡在凹模洞屮的件数，取n=2；所以 p = 0.045 x 135.668 x 2 = 9

9、.46( kn 、顶件力化p严仆+鹽式屮 4顶件力顶件系数，查表取kd =0.04所以 pd= 0.04 x 135.668 = 5.4( kn 、总冲压力f 冲裁时，压力机的压力值必须人于或等于各工艺力的 总和，即大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用 弹性卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为：p.=p + px+pt=35.668 + 5.4 + 9.46 + 5.4 = 155.928 (kn)初选压力机j/721-80(3) 、计算模具压力屮心由于该零件完全对称于相互垂直的两条对称线,所以模具的压力屮心在图形的儿何屮心点上。(4) 、计算模具刃口尺寸落料凹、凸

10、模尺寸a、落料部分，按it14知r8的公差为0.36,刃口尺寸偏差值8p = 0.02, 8d = 0.02,磨损系数x=0.5；按45钢板料厚度1mm,取zmax= 0.14mm, zmin=0.10mm,将以上各值代入喚z简校验是否成= 0.4 x(zmax-zmin ) = 0.016mm,立,经检验，不等式不成立。则取8d = 0.6x (zmax -zn.n) = 0.024m/n按it14直边l4和l9.5的公差分别为0.30mm和0.36mm,刃口尺寸偏差3p = 0.075mm, 6d = 0.075mm,磨损系数 x=0.5,验证 迓 +心 < zmax - zmin，

11、成立。b、计算圆的凸凹模4=(以鳥”式中 dd落料lul模刃口尺寸，mmdp落料凸模刃口尺寸，mmdd = (16-0.5x0.36) 024 = 15.82誉 4q=(15820.10 爲6 = 15.72爲§直线部分l4： dd = (4-0.晋=3.85；0024=0.85-0.1 o16=3.75；o16l9.5: dd = (9.5 - o.34)；0024 = 9.16誉4(9.1601 爲§ =9.06爲 §五、复合模主要零件的设计计算(1) 、落料凹模 、厚度h“比=koap式中 k修正系数，查表，k=l,37 (因为£ = 212.72

12、mmp進落料冲裁力，n,急=481332n 代入 ha = kljoap =32.67(mm)取 ha=35mm 、长度和宽度l、b式中垂直于送料方向的凹模孔间距w| >1.2w= 1.2x35 = 42(mm)所以 l =+ 2 叱二 66 + 2 x 42 = 140( dim取 l=b= 140mm因此，确定凹模外形尺寸为140x140x60 、紧固孔尺寸确定a、螺钉规格：由凹模厚度确定，选用m12螺钉。b、螺孔到凹模孔及圆柱销钉尺寸：根据螺纹孔径，可取fmin=3dc、螺孔到凹模边缘的尺寸：° = (1.72.0)d = 1.8d = 21.6mm,取a=20mmd、螺

13、孔间距：由凹模厚度和螺孔直径综合知，80<l<150,取l=100mm 凹模型腔的截面尺寸及形状凹模工作部分：h > smm根据凹模外形尺寸，选用中间导柱模架，可查得模架规格为上模座200mm x 200/nm x 50mm ,下模座 200mm x 200mm x 60加加，导柱 32nun x 210mm , 导套 32mm x 115mm x 48/n/?i。(2) 、卸料元件一一橡胶的设计、根据卸料力求橡胶横截面积尺寸a = pp式中 px卸料力，n, px =5400np橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关，矩形橡胶预压屋为 15%20%时的单位压力为0,6mpa

14、所以 a =竺屯=9000( dim20.6、橡胶的自由髙度尺寸式中 h'卸料板的t作行程，为板料厚度，mm, h=5mmawn凸模人口修磨量，mm, ah"= (510) mma0 二 ah+a/t=5+7=12(mm)口a/7112 仙、= 48(mm)(0.25 0.35)0.25 、橡胶平面尺寸的确定根据零件外形特点，橡胶址外形为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模，结合零件具体尺寸,橡胶垫中间避让尺寸为xll2x3 + 4x21 + 4x7x2 = 1279.8( w则外形边长为：fr-1279.8 = a所以 a=101.38mm,取 a= 102mm 、校核橡胶高度h

15、()为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺 寸为 51mm,所以 = = 0.49%51橡胶埶的高径比在0.51.5 z间，所以选用的橡胶梨规格合格，橡胶的装模高 度约为 0.85x48 = 40.8(mm)(3) 、卸料板的设计 、卸料板的形状及尺寸 卸料板厚度h, = 10mm ,卸料板选a3或45钢, 不用热处理淬硬。 、卸料板上成型孔的设计取弹压卸料板与凸模的双面间隙为0.10.3mm,所以卸料板上与凸模装配的成型孔尺寸为：d严 dp+c式中 dt落料凸模刃口尺寸，mmc弹压卸料板与凸模的双面间隙，取c=0.24mm所以，圆部分0 =d+c = 15.72

16、 + 0.24 = 15.96直线部分l4： dx = d+c = 3.75+0.24=3.99x pl9.5: d、=d+c= 9.06+0.24二 9.30(3) 、垫板结构与设计凸凹模与下模板z间都使用垫板，垫板厚度选lommo(4) 、凸凹模长度确定、壁厚校核 、凸凹模长度的确定叽 =h凸凹模垫板+ h橡胶预压缩高度+ h卸料板厚度贝 ij hla =20 + 40.8 + 10 = 70.8(m/n) 、凸凹模壁厚校核倒装式复合模凸、凹模最小壁厚nmin =6.7,(料厚t = 3mm)此题中，n= (64.5640.48) /2=12.04>nmin所以，满足最小壁厚要求，凸

17、凹模设计符合要求。(5) 、冲模闭合高度的确定h闭=丹上模座+ h凸模固定板+丹落料凹模+丹凸凹模+丹下模座+丹垫板_ h= 50 + 20 + 50 + 70.8 + 60 + 103=257.8( mm)(6) 、压力机jw21-80主要参数标称压力：800kn滑块行程:160mm最大闭合高度：320mm闭合高度调节量：80mm滑块中心线到床身距离：310mm工作台尺寸：600nimx950mm工作台孔尺寸：150mm x 150mm模柄孔尺寸：050mmx60mm(7) 、卸料板螺钉沉孔深度的确定h =hh2+o.5-h3-l并且 h > 力 + (3 5)式中h螺钉头部高度，mm/?i模板厚度，mm, h =60mmh2凸凹模高度，mm, /z2=70. 8mm/?4刃口 修模量,mm, /?4 =5 6mml卸料螺钉长度，mm, l= 10