课程设计拖拉机甩油盘落料冲孔复合模说明书

1、南京农业大学工学院课程设计 课程名称：冲压工艺及模具设计姓 名： 郝宇 题目名称：拖拉机甩油盘零件模具设计学 号： 33310228 年 级： 四年级专 业： 材控02班指导教师： 聂信天 夏荣夏 史立新 2013年10月24日 课 程 设 计 任 务 书一、课题名称： 拖拉机甩油盘模具设计二、零件： 二维模型及三维模型 ： 材料：A3 料厚：1.2mm 批量：大批量利用软件球的表面积毛坯尺寸3、 零件成型分析 根据该零件特点，拟采用两道工序成型。工序一，通过落料冲孔，成型工件外形和内孔；工序二，通过拉伸成型工件内腔形状。该模具设计由两人完成，本人负责落料冲孔工序模具设计，拉伸由小组另外一人完

2、成。4、 落料冲孔成型零件图二维：三维：尺寸：外圆:R63mm 内圆：20mm五、设计要求：1、冲压工艺卡（A4）。2、冲模装配图（A1/A2）。3、工作零件图（三个）（A3/A4）。4、设计说明书（约15页）。 目 录序言 1第一章 零件的工艺性分析 11.1 材料11.2 结构与尺寸11.3 精度1第二章 确定工艺方案 22.1 工序性质与数量 22.2 工序顺序 2第三章 确定模具总体结构33.1工作零件 33.2 定位零件 43.3 卸料、出件 4 3.4导向零件4 3.5支撑零件4第四章 工艺与设计计算54.1 排样 54.2计算冲压力和压力中心54.3 弹性元件 7第五章 设计零件

3、、绘制总装配草图8 5.1 工作零件 8 5.2模架与其他零件 9 设计小结 10冲压工艺卡 19参考文献 18设计小结 19序 言 冲压加工在现代加工技术中应用十分普遍。其生产效率高，操作方便，易于实现机械化和自动化；能加工零件尺寸范围广，小到钟摆内部零件大到汽车覆盖件；无切削，节省材料，节约能源，生产成本小。而冲模设计在冲压加工中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以实现；没有先进的冲模，先进的冲压工艺也无法实现。冲压工艺与模具，冲压设备与冲压材料构成冲压加工的三大要素，只有他们结合才能得出冲压件。 本次课程设计，本人有幸负责一套冲压模具设计。该说明书是通过查阅书籍资料，同学合作

4、及老师辅导下完成的。主要介绍了冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。 第一章 零件的工艺性分析 1.1 材料 A3材料力学性能类似Q235，Q235为普通碳素钢 s=235MPa b=450 MPa 查参考文献2表D2-22 P814 s/b=0.52冲压性能良好1.2 结构与尺寸 零件形状规则，冲孔尺寸与落料外形尺寸相差43mm，其它无极限特征，适合冲裁加工1.3 精度 查参考文献52.2.1冲裁件精的度，有关表格。零件外径公差0.30mm,内径公差0.10mm。查参考文献3未注公差的尺寸公差 表1-58,1-59，工作零件，126

5、公差取0.63mm,40公差取0.039mm。第二章 确定工艺方案2.1 工序性质与数量冲孔、落料2.2 冲裁方案确定2.2.1冲裁方案 ：方案一：单工序模：冲孔落料方案二：级进模：冲孔-落料方案三：复合模：冲孔、落料方案却比较及确定：方案却比较方案一，模具结构较简单，制造相对比较方便，但是需要两道工序，两幅模具，成本相对较高，生产效率较为低下，且更重要的是在第一道工序完成之后，进入到第二道工序必然会增大工件误差，使得工件精度、质量大打折扣。故而不选用此方案。方案二，级进模是一种多工位，高效率的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高。本工序完成的零件外形简单，综合成本，并不适合采用

6、级进模，因而也排除此方案。方案三，只需要一套模具，即能保证很好的精度又能满足生产效率的要求，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。故此方案完全满足图纸要求，相比前两方案有明显优势。方案确定 复合膜最小壁厚1.2-1.5t,零件形状符合最小壁厚查参考文献2表8-1 P375，故本套模具采用冲孔-落料复合模。2.2.3 模具结构形式复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模.考虑设计方便，采用正装式。故方案最终确定为，正装式冲孔-落料复合模。第三章 确定模具总体结构3.1工作零件a.凸模R5.53孔使用台阶固定，加工经济落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工凸模长度 L=h1+h2+h4

7、-（1-3）强度校核b.凹模采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm凹模厚度 H=K1K2(15)凹模壁厚 C=（1.5-2）H(30-40mm)3.2定位零件导料板定边距,挡料销定位3.3 卸料、出件采用弹性卸料，凸模出件3.4 导向零件选用滑动不带压板的导柱导套3.5 支撑零件1）上下模板因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板2）模柄采用压入式的模柄3）固定板采用台阶和带锥度的凸模固定板4）垫板为防止上模板压溃，加垫板（10-15mm）第四章 工艺与设计计算4.1排样a. 排样方法的确定 根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法是不可能做到的，但能采用有废料

8、和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直排法，初画排样图如下图所示。b. 确定搭边值 查参考文献2表3-20，取最小搭边值：工件间a1=1.0mm，沿边a=1.2mm。c. 确定条料步距 步距：126+1=127mm，宽度：127+1.2+1.2=128.4mmd. 条料的利用率 利用率=S工/S总=3.14R2/（127128.4）=(3.146363)/（127128.4）=76. 42%4.2计算冲压力和压力中心1）冲裁力（查参考文献2表3-15）F=LTb=(40+126) 1.2450281.4KN(L:冲裁件周边长度 T：材料厚度 b：抗拉强度)2） 压力中心模具中心X0=Y0

9、=冲裁以X轴、Y轴对称X0=0 Y0=03）初定压机卸料力Fx=KxF，已知Kx=0.040（查参考文献2公式3-3 P67）则 Fx=0.040281.4=11.256KN推件力FT 由FT=nKTF, KT=0.055（查参考文献2公式 3-4 P67） (n=5)则 FT=50.055281.4=77.385KNP（1.1-1.3）FF=F+ Fx + FT=281.4+11.256+77.385=370.041KNP1.2 F=1.2370.041=444.05KN4）刃口计算因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的

10、尺寸都标注在凹模上变大 A凸=(Amax-x)0/4变小 B凸=（Bmin+x）0-/4不变 C凸=(Cmin+0.5)/8尺寸基准磨损情况计算公式刃口计算126-00.63凹模变大A凹=(Amax-x)0/4/4A凹 =（126-0.50.63） 0/4=125.685+00.1575400+0.039凸模变小d凹=(dmin+x)0-/4d凹=（40+0.50.039）0-/4=40.01950+0.0098 ：公差 即上偏差-下偏差Zmin=0.126参考文献1表1表3-4（冲裁模初始双面间隙）P35X=0.5参考文献1表3-5（磨损系数）P374.3弹性元件 橡胶 选择聚氨酯21个Fy

11、=Fx/n=11.256/21=0.536KN=536Nhy=10%h0P=1.1 MPa 参考文献1图3-65P82（10%内橡胶压缩量与单位压力）Fy=APA= Fy/P=536/1.1=487.2mm2选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径8，橡胶孔10A=（D2-82）D=26.5mm取D=27mmhx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)h0=27.2mm0.5h0/D1.50.527.2/26.5=1.031.5符合要求（参考文献1P81-P82有关公式）第五章 设计零件、绘制总装配草图5.1工作零件凸凹模长度：L=h1+h2+h4-(1-3)h1:凸模固定板厚

12、度（0.6-0.8）H凹 h2：卸料板厚度（15-30mm）h4：弹性元件的高度+凸模进去凹模的厚度（取6mm）H凹= K1K2=11.37=41.5mm 取40mm弹性元件高度h=h00.9=27.20.9=24.48mm 取25mm凸凹模：L=0.62540+25+25+6-1=80mm冲孔凸模 L=凹模+凸模固定板=30+30=60mm(查参考文献1第三章第九节 二、工作零件部分有关公式)5.2模架与其他零件1）模架（查参考文献5表15.2 P418）凹模尺寸：25020030H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凸凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚H闭=40+50+25+ 25 +3

13、0+ 25+30+1.2=226.2mm取H闭 230mm选着模架 LXB 250160（200-245）2）压机P444.05KNF=1.3P=1.3444.05=577.265KN初选630KN压力机 参考文献5表4-32 表 4-33 P106封闭高度满足 Hmax-H1-5H闭Hmin-H1+10 经计算符合要求。确定设备J23-633） 模柄 压入式模柄模柄孔 5070 上模板厚度为40mm模柄A50100 JB/T7646.1-1994工作台孔2304）垫板 设 计 小 结 两周的课程设计时间很快就结束了，此次课程设计的首先感谢老师全程的辅导，然后实习锻炼了自己上网查阅资料和结合自

14、己的课题实际应用的能力。课程设计的同时还要考虑准备考研，相对来说时间还是比较紧的。 这次实习可以算上对冲压工艺与模具设计该课程实际而充分的应用，书本内容贯穿了整个实习内容；同时，在设计的过程中需要大量查阅冲模工具书、CAD制图、运用公差与技术测量知识、等课程的知识；这次课程设计是对先修课程的综合运用，是提高学生综合能力的全面训练。通过此次冲压模具课程设计，实际应用了课程所学知识。同时，在第一次设计冲压模具过程中，暴库了很多的问题，但通过寻求老师指导和同学们之间的交流互助，设计中存在的问题都得到了很好的解决。冲压工艺卡 冷冲压工艺卡片 产品型号 零件名称 拖拉机甩油盘毛坯 共 页 产品名称 零件型号 第 页 材料技术要求 毛坯尺寸 每条料制件数 毛坯重 辅助材料 A3 126（外圆）40（内孔）1.2 大批量 工序号 工序名称工序内容 工序内容工序草图 设备 检验要求 备注 0 下料剪床上裁板128.41.2- J23-25 1冲孔落料落料与冲孔复合（外圆126，内孔40单位mm）J