ug三维冲孔落料复合模具设计方案

1、课程设计说明书课程名称课程代码题目学生姓名学号模具CAD/CAM课程设计123456冲孔落料复合模具设计年级/专业/班学院（直属系）指导教师1234567654321007级模具机械工程与自动化学院老师目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 摘要-1- HYPERLINK l bookmark10 第一章绪论-2-第一节目的-2- HYPERLINK l bookmark14 第二节设计任务-2-UG软件使用-2-零件冲压方案-2-模具结构设计-2- HYPERLINK l bookmark16 第三节设计要求-2-第二章冲压工艺设计-3- HYPERLIN

2、K l bookmark18 第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案-3-1冲压件的形状和尺寸-3-冲压件的尺寸精度-3-生产批量-4-冲压工艺方案的制定-4- HYPERLINK l bookmark20 第二节确定工艺方案及模具结构型式-4-模具结构形式的选择-4-工序与排样-5-制件定位、导正方式-5-卸料装置-6-模架选择-6- HYPERLINK l bookmark26 第三节工艺计算-6-毛坏的展开尺寸计算-6-凸模、凹模刃口尺寸的计算-6-冲裁力计算-9-4压力机公称压力的选取-9-5.压力中心计算-10- HYPERLINK l bookmark28 第三节模具零件及结构的详细设

3、计-10-标准件的选取-10-模具工作零部件详细设计-11-(1)、凹模-11- HYPERLINK l bookmark34 第四节模具结构的装配-16-1.模具装配二维工程图-16-2模具装配过稈-17-模具装配结构-18-模具爆炸图-18-小结-19-参考文献-20-课程设计说明书-11-摘要随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺设备，为了扩展在学生在冲压落料复合模具方面的知识，为了适应社会的要求，学校教学环节中，模具CAD/CAM课程设计是不可缺少的一部分，这次课程设计是在学习完冲模、模具制造以及CAD/CAM等课程的基础上进行的，是对学生

4、综合能力的考核，是对学生所学知识的综合运用，也是对学生所学知识的回顾与检查。通过实例，分析了的冲压工艺方案，并根据零件形状和类型，制定合理的冲压落料复合模具，阐述了模具结构特点及工作过程，最后提出了模具设计应该注意的问题。关键词：冲模冲压工艺模具设计第一章绪论第一节目的课程设计是重要的实践环节之一，它将理论联系实际，用所学知识在实践中进行融会贯通，培养调查研究、分析问题和解决问题的能力，培养学生独立工作以及创新能力，为今后的学习工作打下坚实的基础。第二节设计任务UG软件使用熟悉UG软件在二维设计、实体造型和装配方面的应用。零件冲压方案1）分析零件的冲压工艺性。2）排样图设计。模具结构设计1）模

5、具的二维工程图设计。2）模具零件的三维设计及模具三维装配。第三节设计要求设计必须由学生本人独立完成。完成设计说明书一份。第二章冲压工艺设计第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案冲压件的形状和尺寸材料：C20steel材料厚度：1.5mm此工件既又冲孔，又有落料两个工序。材料为C20steel,厚度t=1.5mm，具有良好的冲裁性能，适合冲裁。工件结构相对简单且对称，有两个直径为5的两个圆孔，一个边长为10mm正方形孔。孔与边缘的最小距离为2.5mm，满足冲裁的加工要求。冲压件的尺寸精度零件图上的尺寸示标注公差，冲裁件的精度按IT13确定，冲模制造精度按IT6IT7确定。3.生产批量生产批量：大批量

6、冲压工艺方案的制定1）方案种类根据制件工艺性分析，要加工此零件，分析出以下两种方案。方案一：复合冲裁模方案一次性实现落料和冲孔，一次性完成零件的生产。方案二：落料冲孔单工序完成落料，然后一次性冲两个圆孔和一个方形孔。2）方案比较方案二属于单工序冲压。模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产率低。第一道工序完成之后，进入第二道工序，必然会加大误差，使工序质量和精度会较差，达不到所需要的要求，不易满足生产的要求。再加之此制件生产批量大，尺寸较小，这种方案生产率低，一般不宜采用。方案一为复合冲裁模，在同一部位同时完成了零件的生产，对于这种大批量生产零件，大大的提高了生产效率。故选用

7、方案二。第二节确定工艺方案及模具结构型式1.模具结构形式的选择在冲压方案的制定中，已经选定用复合冲裁模。复合冲裁模板料定位方式：因为该模具采用的是，控制条料的卷进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用挡料销来定步距。卸料、出件方式的选择：根据模具冲裁的运动特点，该模具采用弹性卸料方式比较好。采用推件块，利用模具的开模力来推工件，既安全有可靠。即采用刚性装置取出工件。2.工序与排样根据工件的开关，确定采用无废料的排样方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用，1）搭边设计板料厚度t=1.5mm,工件边长L50mm,所以a1.8mm,a=2mm。送料步距A=31.8m

8、m,条料宽度B=94mm。2）排样布局材料利用率计算：S=1539.27mm2SS1539.27n=x100%=X100%=X100%SAB94X31.80=51.49%式中，n材料利用率；s工件的实际面积；s0所用材料面积，包括工件面积与废料面积;a步距（相邻两个制件对应点的距离）B条料宽度。制件定位、导正方式用导料销和挡料销来导正条料的进给4.卸料装置采用弹性卸料装置。5.模架选择后侧导柱模架。第三节工艺计算1.毛坯的展开尺寸计算利用CAD计算毛坯的周长和面积。周长C=231.42mm面积S=1539.27mm22.凸模、凹模刃口尺寸的计算外形由落料获得，2X5及方形孔由冲孔获得，所以落料

9、以凹模为基准尺寸，冲孔以凸模为基准尺寸，冲孔以凸模为基准尺寸计算如下：、冲孔(2X5)查表得2C=0.21mm2C=0.25mm，则minmax2C-2C=0.25mm-0.21mm=0.04mmmaxmin由表查得：巾5+o.i8为IT13级，取x=0.75，凸模和凹模分别按IT6和IT7级加工制造,0则d=(d+xA)pmin0=5+0.75X0.18)0mm=5.1350mm-0.008-0.008d=(d+2C)+如=(5.135+0.21)dpmin0+0.012mm=5.345+0.012mm00校核：+15|2C-2Cdmaxmin0.008+0.0120.25-0.210.02

10、0.04故满足间隙公差条件。冲孔（方形孔）查表得2C=0.21mmmin2C=0.25mm,则max2C-2C=0.25mm-0.21mm=0.04mmmaxmin由表查得：边长公差10+0.22为IT13级，取x=0.75，凸模和凹模分别按IT6和IT7级加0工制造，则d=(d+xA)o=pmin-6p(10+0.75X0.22)0mm=10.1650mm-0.009-0.009d=(d+2C)+如=(10.165+0.21)dpmin0+0.015mm=10.375+0.015mm005+5Pd校核：2C-2Cmaxmin0.009+0.0150.25-0.210.0240.04故满足间隙

11、公差条件。（2）、落料（外形）冲裁件外形属落料件，选凹模为设计基准件，按配制加工方法，只需计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的实际按间隙需要配制。a.冲裁件b.凹模轮廓磨损图1、根据图所示，凹模磨损后变大的尺寸有A(900),A(40o),A(10o),TOC o 1-5 h zd1-0.54d2-0.39d30.22A(50)d4-0.18刃口尺寸计算公式：A=(A-XA)+0-025Ajmax0查表：对于以上要计算的尺寸，其磨损系数均为x=0.5A=(90-0.5X0.54)+0.25x0.54mm=89.73+0.011mmTOC o 1-5 h zd100A=(40-0

12、.5X0.39)+0.25x0.39mm=39.81+0.098mmd200A=(10-0.5X0.22)+0.25x0.54mm=9.89+0.055mmd300A=A/2=4.95+0.028mmd4d302、根据图所示，凹模磨损后不变的尺寸有C(250),C(100)，刃口尺寸d1-0.33d2-0.22计算公式：C=(C+0.5A)土0.125AjminC=(25-0.33+0.5X0.33)土0.125X0.33mm=24.84土0.041mmd1C=(10-0.22+0.5X0.22)土0.125X0.22mm=9.89土0.028mmd2凸模刃口尺寸确定，查表，冲裁合理间隙2C=

13、0.21mm,2C=0.25mm，有凸模刃口minmax尺寸按凹模相应部位的尺寸配制，保证双面最小间隙为2C=0.21mm。min故相应位置凸模尺寸为：A=89.520mmp1-0.011A=39.60mmp2-0.098A=9.680mmp3-0.055A=4.740mmp4-0.028C=24.63土0.041mmp1C=9.68土0.028mmp23.冲裁力计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需要。冲裁力F=KtLt=1.3X1.5X231.42X300KN=135.38KNpp卸料力F=KF=0.05

14、X111.3KN=6.78KNQp顶件力F=KF=0.06X111.3KN=8.12KNQ11p冲压力P=F+F+F=135.38KN+6.78KN+8.12KN=150.38KN0pQQ1式中：t材料搞剪强度，MP查表得t=280400MP，取t=300MP；aaaL冲裁週总长，通过软件直接算得L=231.42mm；K是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙的波动、润滑情况、材料力p学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3；K卸料力系数，其值为0.020.06，薄料取大值，厚料取小值，取0.05；K顶件力系数，其值为0.040.08，薄料取大值，厚料取小值，取0.061压力

15、机公称压力的选取冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和F。总F=F+F+F=135.38KN+6.78KN+8.12KN=150.38KNp总pQQ1所以，F=150.38KNp总因此压力机可以选取160KN吨位的压力机。型号：J23-16压力中心计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力全力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心生命。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，降低模具和压力机的使用寿命。此工件为中心对称工件，可取压力中心为工件中心。第三节模具零件及结构的详细设计1.标准件的选

16、取、模座的选用：凹模厚度H=Kb=0.42X90=37.8mm凹模壁厚c=(1.52)H=56.775.6mm取H=40mmc=60mmA=D+2c=90+60X2=210mm1B=D+2c=30+60X2=150mm2取，A=250mmB=160mm故模架选取：凹模周界L=250B=160闭合高度H=220265mm的后侧导柱模架。上模座250X160X50下模座250X160X60GB/T2855.5、模柄采用凸缘式模柄D40X91JB/T7646.3-1994、凸模固定板250X160X2045钢JB/T7646.3、卸料板h=6.5H=10.5、垫板250X160X1045钢JB/T7

17、643.3、挡料销67)、圆柱销10(8)、卸料螺钉用M8，凸凹模固定用M12，凹模固定也用M12，模柄固定用M82.模具工作零部件详细设计1)、凹模A-A11.k53）、凸凹模A4）、上模座5）、下模座第四节模具结构的装配1.模具装配二维工程图nmr*FITIJ44i2.模具装配过程3.模具装配结构4.模具爆炸图小结通过这次模具CAD/CAM课程设计，我深深体会到了学习知识的重要性。通过这次实践，我对冲压模的理论知识有了更深的理解，在设计的过程中翻阅了大量的参考书及手册，让我对一些参数有一个新的认识。通过参考一些别人的设计作品和查阅资料，吸取其中的精华，去除糟粕，自己也可以学会许多东西。这次课程设计，也让我对以前学过的制图软件有了加深，比如CAD和UG,以前根本不懂模具的装配过程和爆炸方法，现在通过CAD/CAM课程设计，重新学到了很多知识，受益颇深。也让我以后在工作中打下了良好的基础。通过这次课程设计，让我知道，模具的设计和制造只有理论知识是不行的，任何模具