冲孔落料模具设计说明书

1、机电工程学院冲压课程设计说明冲孔落料模具设计学生姓名:潘文高专业班级:材控F0902学 号:2009484803202012年6月指导教师:二 零件的工艺性分析 42.1 零件的工艺性分析 42.2 冲裁件的精度与粗糙 42.3 确定工艺方案 5三 冲压模具总体结构设计53.1 模具类型 53.2 操作与定位方式 53.3 卸料与出件方式 53.4 模架类型及精度 5四 冲压模具工艺与设计计算64.1 排样设计与计算 64.2 设计冲压力与压力中心 ,初选压力机 . 4.3 计算凸凹模刃口尺寸及公差 .8五 模具的总张图与零件图 .95.1 冲压模具的零件图 9(1) 凹模的设计 9( 2)

2、凸模的设计 10(3) 凸凹模的设计 115.2 选择坚固件及定位零件 1147冲压件1911125.3 设计和选用卸料与出件零件12(1) 螺钉规格的选用(2) 活动挡料销125.4 选择模架及其它模具零件13(1)模架13(2)模柄14(3)垫板15(4)凸模固定板15(5)凸凹模固定板16(1) 卸料板175.5 压力机的校核5.6 级进模具的装配图17六 总结19致谢20八 参考文献20冲压件冲压件图如下图所示： 冲压技术要求:A-1. 材料:08钢 2.材料厚度:3mm 3.生产批量:大批量.零件的工艺性分析.2.1零件的工艺性分析该零件材料为08钢结构简单，抗剪强度为300mpa形

3、状对称，只有落料，冲孔两个工序具有良好的冲压性能, 适合冲裁。工件结构相对简单，有一个 20mn的孔两个 8mn的孔;孔与孔、孔与边缘之间的的距离也满足要求，最小壁厚为6mm 20mm孔与 35mmi勺孔、 8mml勺孔与R10mr的外圆之间的壁厚。） 2.2冲裁件的精度与粗糙度冲裁件的经济公差等级不高于IT11级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级，工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较底，普通冲裁完全能满足要求。根 据表8-14得出零件图如下:2.3 确定工艺方案 .该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序 , 可采用的冲裁方案有单工序 冲裁, 复

4、合冲裁和级进冲裁三种：方案一、单序模：零件属于中批量生产 , 因此采用单工序须要模具数量较多 ,生产率低 , 所用费用也高 ,不合理;方案二、：复合模 ：若采用复合冲 , 可以得出冲件的精度和平直度较好 , 生产率较高 , 凸凹模最小壁厚为 3.2mm。方案三、级进模：大批量生产、冲裁精度较高，冲裁件孔与孔、孔与边缘尺寸较小时使用，计算该件的最小壁厚为 6mm。综上所述可选方案二复合模。三. 冲压模具总体结构设计3.1 模具类型 根据零件的冲裁工艺方案 , 采用复合冲裁模 .3.2 导向与定位方式 导向形式：滑动导柱导套导向因为该定位方式：板料定位靠导料销和弹簧弹顶的活动挡料销完成， 模具采用

5、的是条料， 控制条料的送进方向采用的是导料板， 无侧压装 置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。3 3 卸料与出件方式 冲孔凸模与凸凹模冲孔， 冲孔废料直接落料。利用推件块将制件顶出。3 4 模架类型及精度该模具采用后侧导柱模架，以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。四. 冲压模具工艺与设计计算4. 1排样设计与计算1.根据零件形状和增大利用率而采用斜排。2. 搭边值设定：查表2.5.2得a1=2.5a=2.83. 条料宽度与导料板间距离计算采用无侧压装置条料宽度与导料板间距离条料的宽度Bl= ( Dnax+2a+C) I查表2.5.3得条料宽度偏差 =0.9mm导料板与条料之间的最小间隙 C查

6、表2.5.5得C=0.5B=(35+2x2.8+0.5) 09=41.1 0, mmM据实际取料宽为 42mm导料板间的距离：A=B+C二42+0.5=42.5mm步距 S=2X+a1 如图 4-1,x=35.28,S=35.28X2+2.5=73.06,. 一-尸-卜、*J图4-1 （斜排）4、条料的利用率n =(A/BS)X100%2由零件图用CAD计算得一个零件的面积为1600.77mm 一个进距内的坯料面积 :BXS=42X73.06=3068.52mm2 ,因此材料利用率为 :n =(A/BS)X100%=(1600.77/3068.52)X100%4.2 设计冲压力与压力中心 ,初

7、选压力机 .(1).落料力根据零件图，用CAD可计算出冲一次零件外周边之和L=186.6mm冲孔内周边之和 L=113.1mm又因为t =300Mpa,t=3mm取K=1.3,则根据式，F仁KLt T =1.3X186.6X3X300=218.322KN冲孔力 : F2=KLt t =1.3X113.1X3X300=132.327KN所以冲裁力 F=F1+F2=218.322+132.327=350.649KN推件力：由表2.9.4,根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=9mm,故 n=h/t=9/3=3,查表 2.6.1,取 Kt=0.45 则Ft二n Kt F 冲=3X0.45X132.327

8、 =178.641KN卸料力Fx由表2.6.1,取Kx=0.04,则Fx=KXXF 落=0.04X218.322=8.732KN所以 FZ=F+FX+FT=350.649+178.641+8.732=538.02KN公称压力 F=1.3FZ=1.3X538.02=699.43KN根据公称压力选取压力机因此可选压力机型号为J23-80闭合高度为380H 290(2)压力中心因为该制件是简单对称件，所以压力中心为该制件的几何中心.43计算凸凹模刃口尺寸及公差1.冲孔尺寸2- 0式.36 根据表2.3.3,由材料厚度可得Zmin=0.460mm,Zmax=0.640mm.查表 2.4.1 t=0.0

9、20 a=0.020磨损系数表可得磨损系数Xi=0.5,校核: A =0.04 Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x) .02=(8+0.5X0.36) .02=8.18.02dA=(dT + Zmin)秽2=(8.18+0.46) 0也.02=8.64 了022.冲孔尺寸0 20暑52根据表2.3.3,由材料厚度可得Zmin=0.460mm,Zmax=0.640mm.查表 2.4.1 t=0.020 a=0.025磨损系数表可得磨损系数Xi=0.5,校核: A =0.045 Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x) 00.02=(20+0.5X0.52) 00.02=2

10、0.26 0.02dA=(dT + Zmin)暑025 =( 20.26+0.46) .025 =20.72 證0253.落料尺寸0 20,52根据表2.3.3,由材料厚度可得Zmin=0.460mm,Zmax=0.640mm.查表 2.4.1 t=0.020 a=0.025磨损系数表可得磨损系数Xi=0.5,校核: A =0.045 Zmax-Zmin=0.18DA=(Dma*x )右025 =(20-0.5X0.52)严25 =19.74 严25CT=(DZmax) 0002=(19.74-0.64) 0,.02 =19.1 0.024.落料尺寸0 35爲2根据表233,由材料厚度可得 Z

11、min=0.460mm,Zmax=0.640mm.查表 2.4.1 t=0.020 a=0.030磨损系数表可得磨损系数Xi=0.5,校核: A =0.05 Zmax-Zmin=0.18D=(Dma*x )評30 =(35-0.5X0.62).030 =34.69 暑030Dr=(DAZmax几02=(34.69-0.64).02 =34.05 00.025.孔心距60 士 0.74L=L平士 1/8A =60士 1 /8X1.48=60士 0.185五. 模具的总张图与零件图5.1冲压模具的零件图(1) .凹模设计各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置,其轮廓时,要依据计

12、算压力中心的数据将压力中心与模柄中心重合尺寸按公式2.9.3 2.9.4 计算 用CAD+算出凹模刃口的最大尺寸b=78mm查表 2.9.5 得 k=0.3凹模厚度H=kb=0.3X78=23.4mm 凹模厚度取 24mm凹模壁厚C=(1.5-2)H=40mm所以凹模壁厚度为40mm凹模长度L=l+2C=78+2X40=158mm凹模宽度B=l+2C=35+2X40=115mm由以上算得凹模轮廓尺寸 LXBXH=158X115X2查有关国家标准，并无厚度合适，因此我选LXB为标准尺寸，得LXB=160X125 凹模材料的选用：材料选用Cr4WmoV(2) .凸模设计凸模材料：参照冲压模具设计与

13、制造选用T10A因为所冲的孔均为圆形，而且都都不属于特别保护的小凸模， 所以冲 孔凸模采用阶梯式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换, 冲孔凸模结构如图:rj.：1凸模长度 L=H固+H 凹=1.8 H 凹= 1.8X24=43.2H1=0.8 H 凹=0.8X24=19.2(3) 凸凹模设计由表2.9.6得凸凹模最小壁厚 =6.752选择坚固件及定位零件 (1)螺钉规格的选用：，根据标准GB699选取材料为45钢.热处理硬度值HRC3540卸料螺钉选用圆柱头内六角卸料螺钉，卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12mm卸料钉尾部应留有足够的行程空间，卸料 螺钉拧紧后应使卸料板超出凸凹模端

14、面 1mm有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整.(2)活动挡料销：在卸料板上固定了 3个导料销，用于条料送进的定位.在送进方向上用一个弹簧弹顶装置的挡料销，挡料销，的尺寸如下图:5.3.设计和选用卸料与出件零件 (1)卸料以卸料板卸料，出件是以凸凹模往上冲出即可，因此不用设计出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取10，LXBXH=158X115X1材料为45号钢由以上根据凸凹模可设计出卸料板如图5-13.5.4 .选择模架及其它模具零件 (1)选择模架:根据GB/T 2861.5-90，由凹模周界158X115及安装要求，选取凹模周界：LXB=160X125闭合

15、高度：H=170205上模座:160X125X40 下模座：160X125X50导柱 25X160,导套:25X95X38, 由以上可得模架如图5-14所示.厂令-二T1-(2)模柄：由压力机的型号J23-80 .可查得模柄孔的直径为60,深度为80,由装配要求，模柄与模柄孔配合为H7/m6并加销钉防转，模柄长 度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程时受力较大，因此选用压入式模柄较合理，所以根据GB2862.1-81得图5-15所示:-10-699.43 所以压力得以校核 ;(2).闭合高度 由压力机型号知 Hmax=380 M=90 H 1=100Hmin二Hmax- M=

16、380-90=290 (M 为闭合高度调节量 /mm,H1 为垫板厚度 /mm)根据GB/T 2851.3-90得模具闭和高度为170 H 205,根据公称压力选用压力机闭和高度 290 H 380, H垫=100因为 Hmin+10-H 垫 w H Hmax-5-H垫200 H 275所以 H=205 选顶定压力机 J23-8 符合要求 .H=H上）+H（垫）+H（凸凹）+L+H（下）=40+10+43.2+H（凸凹）+50=145+ H（凸凹） 145+ H（凸凹）=205 H（凸凹）=60 5.6 根据前面的设计与分析 , 我们可以得出如级进模具的总张图 如图 5-1 所示 :26-Kt

17、4Z.丄討亩沖 二萨 F 二.5-1复合模总装图1.模座，2.螺钉,3.凸凹模固定板,4.导柱,5.弹簧,6.活动挡料销,7.导套8.螺钉,9.连接打杆,10.推板,11.打杆,12.模柄13.螺钉14.上模座15.16.冲孔凸模17.凸模固定板18.推件块19.落料凹模20.卸料板21.卸料螺钉22.导料销总结在大学的学习过程中， 毕业设计是一个重要的环节。 是我们步入 社会参与实际工作的一次极好的演示， 我十分有幸提早把毕业设计和rH实际工作有机的结合起来。此次的毕业设计是我们从大学毕业走向未来工作的重要一步， 从 最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计，期间查找资料、老师 们的指导与同

18、学的交流， 每一个过程都是对自己能力的一次检验和充 实。不但使我更进一步理解和懂得了以前学到的知识而且还把以前课 本上学到的知识连接在了一起。使我能更好的融会贯通。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和 巩固，毕业设计收获很多，提高自己的绘图能力。但是毕业设计也暴 露出自己专业基础的很多不足之处， 比如缺乏综合应用专业知识的能 力，对材料的不了解。这次实践是对自己大学所学的一次大的检阅， 使我明白了自己知 识还很浅薄。 虽然马上要毕业了但是自己的求学之路还很长， 以后更 应在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。致谢首先感谢河南工业大学， 给我提供这么好的学习生活环境， 在校 学习和生活的日子是我一生中一段难忘的经历 ！本次设计是在指导老师的精心指导和大力支