冲压课程设计

PAGEPAGE72011年1月目录TOC\o"1-2"\h\z\t"标题3,3,1,1,2,2,4,2"一.序言 1二.冲压件的工艺性分析 22.1材料 22.2结构形状 22.3冲裁件的精度、表面粗糙度 2三、工艺方案的确定 2四.模具设计计算 34.1排样方式的确定及其计算 34.1.1排样设计 34.2.2条料尺寸的确定 34.2冲裁间隙 34.3凸凹模刃口尺寸计算 44.4冲压力的计算 54.4.1冲裁力计算 54.4.2卸料力和推料力 54.5确定模具压力中心 5五.凹模与凸模的设计 55.1.凹模设计 55.1.1凹模厚度H 55.1.2凹模长度L 65.1.3凹模宽度B 65.1.4选取标准尺寸 65.2冲孔凹模刃口形状的选择 65.3凸模的设计 65.3.1结构选用直通式凸模 65.3.2计算凸模长度 6六．确定模具的其他装置 7七.选择模架 7八选择压力机 7九.模具装配示意图 8十.参考文献 9致谢 9一.序言零件冲压工艺规程是模具设计的依据,而良好的模具结构设计又是实现工艺过程的可靠保证,若冲压工艺有所改动,往往会造成模具的返工,甚至报废,冲裁同样的零件,通常可以采用几种不同方法,工艺过程设计的核心就是依据技术上先进,经济上合理,生产上高效,使用上安全可靠的原则,使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下达到最佳的技术效果和经济效益。设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面：（1）冲压加工方法的经济性分析冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。（2）冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何，其生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削焊接或铆接等加工才能完成。本设计是一个冲裁件，各要求和尺寸如下图所示：名称：垫板生产批量：大批量材料：材料厚度：0.5要求设计此工件的冲裁模。二.冲压件的工艺性分析2.1材料为了生产高质量冲压制件，必须正确选用合适的冲压材料。但实际上，冲压用材料往往是根据其使用性能及其生产纲领所选定的，这时，则要求冲压工艺方案和模具结构必须与选定材料相适应。因此，必须深入了解所用冲压材料的成形性能，才能正确制定冲压工艺方案并合理设计制造相应的冲压模具。即代表这种钢的屈服强度为，是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。2.2结构形状1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。2.圆形孔直径，符合要求。3.孔间距与孔边距，在模具强度和冲裁件质量的限制范围之内。2.3冲裁件的精度、表面粗糙度冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度；而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，再不影响冲裁件使用要求的前提下，应尽可能采用经济精度。由于零件图上所有尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查附录第8页得各尺寸公差为：、、冲裁面的表面粗糙度三、工艺方案的确定在工艺分析的基础上，拟定出可能的冲裁方案，如下：1：落料－冲孔单件复合冲压；2：落料－冲孔组合工序冲压；3：先落料，后冲孔,采用单工序模分两次加工方案一：采用复合模生产，在一副模具当中，同时完成两个或两个以上的工序，精度相比单工序模更高，且效率也高，但是结构复杂，模具成本较高，安全性也较差。方案二：采用级进模生产，生产效率高，在一套模具中完成两次工序，两次定位在一套模具中，精度高。方案三模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足顾客的要求，而且工件的累积误差大，操作不方便。由于该工件大批量生产，所以方案一和方案二更具优越性。根据工件特点，其形状简单，尺寸较小，大批量生产等多方面的因素，进行全面的分析研究，比较其综合的经济效果，适宜采用第二种方案。四.模具设计计算4.1排样方式的确定及其计算4.1.1排样设计根据已确定的冲裁工艺方案和模具类型，考虑到工件结构特点，排样方案设计为少废料单排，如下图所示：4.2.2条料尺寸的确定根据排样图，计算条料宽度B

由于采用有侧刃定距装置，：条料宽度n侧刃数取2，侧刃冲切料边宽度取1.5mm，z取3mm，a为1mmy冲压后的条料宽度与导料板间距取0.2mm，Δ=0.15mm，导料板间的距离4.2冲裁间隙冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。单边间隙用C表示，双边间隙用Z表示。冲裁间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命、冲裁力和卸料力的影响很大，是模具设计中的一个重要因素。因此设计模具时一定要选择一个合理的间隙，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙，由于模具在使用过程中会逐步磨损，设计和制造新模具时应采用最小合理间隙。图4-24.3凸凹模刃口尺寸计算由文献2表2-21查得：＝0.040mm＝0.060mm-＝(0.060-0.040)=0.020mm由文献1表3-5查得：落料的系数K取0.5，冲孔由于冲裁件有落料，冲孔，所以：落料凹模的实际尺寸计算如下：冲孔凸模的实际尺寸计算如下： 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，是28.74mm，冲孔凹模的基本尺寸与凸模相同，分别是4.65mm,6.125mm,不必标准公差，但要注明以0.35~0.050mm的双面间隙与落了凹模，冲孔凸模匹配。落料凸凹模，冲孔凸凹模尺寸如下图所示：4.4冲压力的计算4.4.1冲裁力计算由公式3-24冲裁力，普通平刃冲裁模取K=1.3查附录F＝1.3×[(4.5+2×3)×3.14+2×(39.5423+8.8030)]×0.5×100N=10.113KN4.4.2卸料力和推料力由公式卸料力：由公式推料力：由文献1表3-11查得：

所以4.5确定模具压力中心显然本制件压力中心在最中间。五.凹模与凸模的设计5.1.凹模设计5.1.1凹模厚度H由公式3-46得(不小于8mm)查表3-15凹模厚度系数K＝0.3,则：5.1.2凹模长度L由公式3-48得：

由文献1表3-14查凹模孔壁到边缘的距离：5.1.3凹模宽度B由公式3-47得：，根据被冲材料较薄取系数为3。5.1.4选取标准尺寸根据凹模尺寸计算，取凹模标准尺寸为125mm×80mm×20mm。5.2冲孔凹模刃口形状的选择5.3凸模的设计5.3.1结构选用直通式凸模5.3.2计算凸模长度式中：－凸模固定板厚度(mm)－卸料板厚度(mm)－导料板厚度(mm)则：L=15+16+4+20=55mm六．确定模具的其他装置1、垫板的厚度，厚度取8mm。2、凸模固定板的厚度：凸模固定板的厚度取：15mm。卸料板的长和宽的尺寸取与凹模相同的尺寸，厚度取：16mm。导料板厚度取4mm。3、取橡胶的高度七.选择模架根据凹模尺寸的确定，选取对角导柱模架，查文献2表10-28得模架的参数如下表(mm)：模架L=125闭合高度B=80上模座125×80×25导柱下模座125×80×30导套八选择压力机查附录初选压力机为开式双柱可倾压力机，型号规格为：J23-10,压力机技术参数如下：公称压力100KN封闭高度调节量50mm滑块行程60mm滑块中心到床身距离120mm滑块行程次数135（次/min）立柱间距离180mm最大封闭高度180mm倾斜角30工作台尺寸前后240mm工作台孔尺寸前后90mm左右360mm左右180mm模柄孔尺寸直径30mm直径130mm深度50mm工作台板厚度50mm九.模具装配示意图十.参考文献[1]翁其金，徐新成．冲压工艺及课程设计北京机械工业出版社，2004，7[2]付建军．模具制造工艺北京机械工业出版社，2004，8[3]付学林．互换性与测量技术基础长沙湖南大学出版社，2009，7[4]何忠保.典型零件模具图册北京机械工业出版社，2000.11致谢冲压工艺及冲模设计是我们很重要的一门专业课程，做课程设计的时候，必须用很严谨的态度仔细的做好每个细节。两周的课程设计让我学到了许多新的知识。冲压模具的设计是一门实践性和实用性很强的学科，在做课程设计必须要理论联系实际，综合运用相关学科的基础知识。这次设计强化了我们对以前知识的记忆和熟悉。在课程设计阶段