模具设计与制造课程设计报告书

1、模具设计课程设计设计计算说明书设计题目： 垫圈的冲裁模具设计 设计者： XXXX学 号： XXXXXXO专业班级：机械XXX班指导教师：XXXXXXX完成日期： 2015年6月14日XXXXXXXXX目录零件图及要求 1冲裁件工艺性分析 2三、冲压工艺方案设计 2四、排样设计 21 计算条料宽度和送进距离 22. 计算材料利用率 3五、计算压力中心 3六、计算工序力，初选压力机 31. 计算冲裁力 32. 计算推件力 43. 计算冲裁工序力 44. 初选压力机 4七、冲模零部件的选用、设计和计算 41. 计算凸、凹模刃口尺寸 42. 初定各主要零件外形尺寸 5八、设计总结 7九、参考资料 8、

2、零件图及要求零件名称：垫圈（图1）。生产批量：大批量。材料：Q235 厚度：t=1.5mm设计该零件的冲裁模，并绘制模具装配图图纸要求：A1图纸，CAD打印。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

3、凹模最小壁厚c=1.2t=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 计算条料宽度和送进距离图2排样图采用单排排样，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a! 1.5mm，侧边搭边值按圆形取a=1.8mm因此送料步距为：A D a； D24.25mmcos31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，查表 2-11，取 =O.5mm,b0 =0.2mmB (L 2a)0(19.8 2 1.8

4、)0。.5 23.40.5mm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计算材料利用率选用 2.5mmx 1000mrK 1500mm的钢板。裁成宽23.4mm 长1000mm勺条料,则每张板所出零件数为:鸣却 64 41 262424.251500 1000 耳 1500 nBA 23.4裁成宽23.4mm长1500mn的条料，则每张板所出零件数为：1000 1500 a 1000 1500 1.5 c 一 c n142 61 2562BA 23.424.25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：7500 100%2624 413.05100% 72.26

5、%1000 1500式中，S冲裁制件面积（mm2）。五、计算压力中心如图3所示，建立XOY坐标系。压力中心为图形几何中心图3压力中心六、计算工序力，初选压力机1.计算冲裁力由式（2-16）计算冲裁外形的落料力为:FcKLt b 1.3 77.34 1.5 360/1000 54.29kN采用简单模冲裁法，则冲裁力就为 Fc 54.29KN2 计算推件力查表2-15，得Kt 0.055。取n=3,由式（2-19）可得Ft nKtFc 3 0.055 54.298.96kN3. 计算冲裁工序力由式（2-21 ）得FFc Ft54.29 8.96 63.25kN4. 初选压力机压力机的公称压力应大于

6、冲裁工序力，即Fp 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.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，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸进行配制，保证最小间隙为0.15mm未注尺寸公差等级取经济精度IT14，查标准公差数值表（GB/T1800.1-2009 ），得到 A1R400.3mm、AR9.90.36mm ;进行偏差转换A3 3100.50 31.50,50mm; A 19.800.20mm。查表2-

7、14，由于工件四角均为圆弧，因此按圆形工件，A、A、A、A取尺寸磨损系数为x=0.5。落料刃口尺寸均为A类尺寸，取d /4，按式（2-13 ）计算得：Am1（A1 x 1）0 1/4 （4 0.5 O.3O）00.30/4 3.8500.075 mmAm2(A2 x 2)0 2/4(9.90.50.36)00.36/40.099.720 mmAm3(A3 X 3)0 3/4(31.50.50.50)0.50/431.2500.125mmAm4(A4X 4)0 4/4(19.80.50.20)00.20/419.7 0 0.05mm2 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，

8、依据La L2 77.33mm,取K=1.25。根据式（2-15）计算 得：Ha K3 O.IFc 1.25 3 0.1 54290 22mm根据式（2-32 ），凹模横向壁厚：G 1.2Ha 27mm；纵向壁厚：c21.5H a 33mm;凹模宽度B的确定：B 工件宽 2c219.8 2 3385.8mm凹模长度L的确定：L 工件长 送料步距 2c1 27.7 24.25 2 27 105.95mm查冲模矩形凹模板标准（JB/T 7643.1-2008 ），确定凹模外形尺寸为125mm 100mm 28mm2）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

9、的厚度：hg 0.8Ha 0.8 22 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125mm38mm查冲模导料板标准（JB/T7643.5-2008),取 hdl 8mm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。3）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

10、离，一般在15mm-20m之间取值，此处取A=20mm根据式（2-29），得凸模长度：Lp hg hx hdl 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 1.2 22 27mm根据式（2-36）计算得上模座厚度：H s H x -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 H x H ahdihxAhghdb H s27 228 122018622135mm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125mm 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125 100 140-165 I GB/T2851 2008并由此确定上、下模座及导板规格为：上模座 125 100 30 GB/T2855.1 2008下模座 125 100 35 GB/T2855.2 2008经查表1-5，初选的压力机