冲压工艺及模具课程设计学习资料

1、冲压工艺及模具课程设计精品文档目录一、止动件零件冲压工艺及模具课程设计任务书3二、止动件冲裁工艺性分析4三、工艺方案及模具结构类型确定5四、排样设计6五、计算材料的利用率7六、冲裁力与压力中心的计算8七、凸凹模刃口计算11八、模具设计及其它零件设计13九、模具装配图及零件图17收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档一、 止动件零件冲压工艺及模具课程设计任务书设计题目：“止动件”零件冲压工艺及模具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图；二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图；三、设计工作量：制定冲压工艺方案模具总图一张，凸模及凹模零件图2 张设

2、计说明书一份， 20 页左右四、设计要求：1.图纸用 CAD 绘制并交纸质图及电子档2.本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接收3.设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印名称：止动件批量：大批量材料： Q235厚度： 2mm收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档二、止动件冲裁工艺性分析材料：该冲裁件的材料为 Q235 普通碳钢，具有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，形象应力也较为简单，并在转角有四处 R2圆角，没有凸角，比较适合冲裁。同时，在零件中部有两个对称的规则圆孔 10，并且圆孔直径满足直径落料冲裁最小孔径： dmin1.2t

3、( 查冲压工艺及模具设计表 3-8) ， d min =2.4mm的要求。另外圆孔和工件外形之间的距离为7mm。满足冲裁最小间距 l min1.5t=3mm的要求，所以该零件的结构满足冲裁要求。尺寸精度分析：零件上所有未标注的尺寸，属于自由尺寸，按照规定按照 IT14 级确定工件公差。孔边距12mm 的偏差为 -0.11mm，属于 11 级精度。查公差表可得各尺寸为：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档零件外形尺寸 : 650. 74 mm、240 0.52 mm、300 0.52 mm、R300 0.52 mm 、R20 0.25 mm零件内形尺寸 :100 0.36 mm孔中心距：

4、 37 00.3131 mm结论 : 此零件适合运用普通冲裁的加工。三、工艺方案及模具结构类型确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种方案: 先落料，再冲孔，采用单工序模生产； 落料冲孔复合冲压，采用复合模生产； 冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案：模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档方案：只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简

5、单对称，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料方式。方案：也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低。所以，欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析和比较，采用方案为佳。四、排样设计查表确定搭边值得 :两工件间的搭边：a1 =2.2m;工件边缘搭边： a=2.5m;步距为： 32.2m；条料宽度 B0 =( D max +2a)0=65+2x2.5=70mm;偏差值 查 P50 表 3-10 得 =0.50确定后排样图如图2 所示收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档五、计算材料的利用率一个步距内的材料利用率 :裁单件材料的利

6、用率 ( 按冲压工艺及冲模设计3-15) 计算 , 即A x100%=1550/(70x32.2)x100%BS=68.8%式中 A 冲裁面积 (mm2 ) ；B条料宽度（ mm）；S步距 (mm)。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档查板材标准，宜选900mmx1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为 14 张条料 (70mmx1000mm)，每张条料可冲378 个工件，则总 为：nA1 总 =100%BL= 3785 1550 100%900 1000= 65.1%试中： n一张板料（或带料、条料）上的冲裁件总数目；A1 一个冲裁件的实际面积（2mm）；B 板料（或带料、条料）宽度（

7、mm）；L 板料（或带料、条料）长度（ mm）。六、冲裁力与压力中心的计算1、冲裁力6.1.1 落料力 F 总= F1=KLt b =1. 3 215.96 2 450=252.67（KN ）式中：F 落 落料力（ N）;L冲裁周边的长度（ mm）;T材料厚度；收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档b 材料的搞剪强度（Mpa），查表退火 Q235材料钢为 450Mpa,未退火时为 350MPa；K 系数，一般取 K=1.3。6.1.2冲孔力F 冲 =KLtb =Ltb=1.3x27x3.14x10x2x450=74.48(KN)其中： d 为冲孔直径， 27x3.14 为两个孔圆周长。2

8、、卸料力F卸F卸F落式中： K 卸卸料力因数，其值由2 表 2-15 查得 K 卸=0.05 。则卸料力： F 卸=60. 05537.24=12.30(KN)3、推件力推件力计算按公式： F 推=nK推 F 冲式中： K 推推件力因数，其值查表得推=0.05 ；n卡在凹内的工件数，n=4。推件力则为：F 推 =60.055 37.24=12.30 (KN)其中 n=6 是因有两个孔 .4、模具总冲压力为：F总= F落+F冲F卸+F压=252.67+74.48+12.30+12.30收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档=351.75KN5、压力中心为：模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力

9、的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，的按下述原则确定：（ 1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（ 2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。（ 3）形状复杂的零件，多孔冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力中心。6.5.1 如图 3 所表示由于工件 x 方向对称，故压力中心X0=32.5mm；收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档由于工件 x

10、 方向对称，故y 0= L1Y1 L2Y 2 L3Y 3 L4Y4 L5Y5 L6Y 6 L7Y 7 L8Y8L1L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8其中： L124mmy112mmL 260mmy 20mmL 324mmy312mmL 411.3mmy 424mmL560mmy5r sin21.97mm其中 r=32 ，a=l 5r 46.25 32 1.445 ,a为弧度，转换度数为3600(1.445 6.28)82.80L 611.3mmy 624mmL 731.4mmy 712 mmL831.4mmy 812 mm计算时，忽略边缘4-R 2 圆角。故： y=14.17mm由以上计

11、算可知冲压件压力中心坐标为（32.5,14.17 ）。七凸凹模刃口计算7.1落料模具工作零件刃口尺寸计算：落料部分以落料凹模为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于A 类尺寸。零件图中落料部分的尺寸偏差如下：650 0.74 mm240 0.52 mm3000.52 mmR30 00.52 mmR20 0.25 mm收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档查（冲压工艺及冲模设计，表3-4 ）可知：凸模和凹模最小间隙为：凸模和凹模最大间隙为：Z min0.22mmZ max0.26mm ；查（冲压工艺及冲模设计，表3-5 ）可知因数 X 为：当0.50时， x 0.5当0.50

12、 时， x=0.75查（冲压工艺及冲模设计，表3-8 ）可知：AdAmaxx4065d65max 0.50.74 464.6300. 1850.74 024240.50.520.52/423.740.13d0030300.50.520.52/429.740.13d00R2 d20.750.25 00.25 / 41.8100 .063落料部分相应的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保证其双面间隙为：0.22mm0.26mm。7.2冲孔模具工作零件刃口尺寸计算：冲10 的孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分开的加工的方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：查（冲压工艺及冲模设

13、计，表3-4 ）可知：凸模和凹模最小间隙为：凸模和凹模最大间隙为：Z min0.22mmZ max0.26mm查（冲压工艺及冲模设计表 3-5 ）得因数 x 为： x=0.5收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档查（互换性及其测量技术标准公差表）得：凸模按IT6 ，凹模按 IT7 级查，可知：mm0.018mmp 0.011d校核： Z maxZ min 0.2600.2200.040mmpd 0.0110.0180 .039 mm满足： Z m ax Z m inpd 条件查（冲压工艺及冲模设计表 3-6 ）得：凸模尺寸计算： d p0d min xp=（10+0.5x0.36 ） 0

14、. 0110 mm=10.180.0110 mm凹模尺寸计算： d d(d p Z min) d0=（10.18+0.22 ） 0.0180 mm=10.400.0180 mm孔心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差为 0.62mm查（冲压工艺及冲模设计，表3-5 ）可知因数 X 为： x=0.5查（冲压工艺及冲模设计表 3-6 ）得：Ld ( Lmin / 2)d =(37-0.31+0.5x0.52)0.125x0.52mm2=370.078mm八、模具设计及其它零件设计8.1工作零件结构尺寸收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档落料凹模板尺寸：落料凹模厚度： H=ks（ 8mm）式中：

15、 s垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离K 由 b 和材料厚度 t 决定的凹模厚度系数则： s=65mm查表 3-15 知， k=0.28 H=0.28x65=18.2mm落料凹模壁厚： C（ 1.5 2）H=（1.5 2）x18.2=（27.3 36.4 ）mm则取： C=30mm查标准 JB/6743.1-94: 凹模板宽 B=125mm 送料方向的凹模长度： L=s1 2s2式中： s1 送料方向的凹模刃壁间最大距离；s2 送料方向的凹模刃壁之凹模边缘的最小距离，其值查（冲压工艺及冲模设计表 3-14）。得： s2 =30mmA=65+2x12=89mm查表（ GB/T2863.2-81

16、）确定凹模板外形为： 125x125x20（mm）凸凹模长度为： L=h1 h2 h =16+10+16=42（mm）其中： h1 凸凹模固定板厚度，取16mmh 2 弹性卸料板厚度，取 10mmH增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等），取16mm凸凹模外刃口间薄壁校核：查表可知冲裁结构的凸凹模内外刃口最小壁厚 7mm,根据强度要求查表可知，该壁厚为 4.9mm7mm,故该凸凹模强度足够。冲孔凸模高度尺寸：L=h1 h2 h3 =14+10+25=49mm收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档其中：h1 凸模固定板厚度，14mmh 2 卸料板厚度，10mmh 3 附加长度（

17、包括总修模量，凸模进入凹模深度，模具闭合下的安全距离）， 25mm凸模板强度校核：该凸模长径比为：L d49 104.910所以此凸模不属于细长杆，强度足够。8.2其他模具零件结构尺寸和模架的选定根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准 JBT-6743.1-94 ，确定其他模具模板尺寸列于表中：序号名称长 x 宽 x 厚材料数量(mm)1上垫板125X125X15T8A12凸模固定板125X125X1445 钢13卸料板125X125X1045 钢14凸凹模固定板125X125X1645 钢15下垫板125X125X10T8A1根据模具零件结构尺寸，查表GB/T2855.5-90 选取后侧

18、导柱125X125标准模架一副。8.3弹性元件选择由于卸料力为7.96KN采用四根螺旋压缩弹簧作为弹性元件则每根弹簧承受的力为1.99KN采用螺旋压缩弹簧，查标准（GB/1089-80）可知：我们可选用 10X45X130的弹簧收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档材料为 60Si2MnA,热处理硬度为 HRC 4348，弹簧两端拼紧并磨平。主要尺寸： 10 簧丝直径， mm45 弹簧中径， mm130弹簧自由度， mm其他参数为：工作极限负载 F f ：5170N工作极限负荷下变形量h f ：35.3mm弹簧圈数 n：7.5设置工作行程： h 工作 ：15mm弹簧每圈最大压缩量：h fn35.5/ 7.54.73mm弹簧每圈预压缩量： 1990/5170X4.73=1.82mm弹簧每圈剩余压缩量： 4.73-1.82=2.91mm弹簧的预压缩量： 1.82Xn=1.82X7.5=13.65mm弹簧的剩余压缩量： 2.91Xn=2.91X7.5=21.83mm h工作 =15mm弹簧总的压缩量：h 总h 预h 工作h 修模=13.65+15+6=34.65mm校核： h f35.3h总在卸料力的作用下弹簧未压死，所以选的弹簧尺寸合适。弹簧的安装长度：h 安h 自由h 预=130-13.65=116.35mm8.4冲床的选定根据