垫圈冲孔落料复合模设计说明书(0624).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流垫圈冲孔落料复合模设计说明书(0624).精品文档.课 题 冲孔落料复合模 系 别 机械与能源工程学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 材料1111 姓名/学号 魏初芳 指导教师 黄清民 樊晓红 课 程 设 计 任 务 书姓名 魏初芳 学号 2011717015 班级 材料1111 一、课题名称：冲孔、落料复合模图1-1二、零件： 材料：Q235 料厚：2 批量：50万三、设计要求：1、绘制零件图及编制冲压工艺卡。2、设计模具总装图。3、设计模具工作零件图。4、编写设计说明书。5、将说明书和图纸装订成册（按A4尺寸装订）目 录前言 1第一

2、章 零件的工艺性分析 21.1 材料21.2 结构与尺寸21.3 精度2第二章 确定工艺方案 32.1 工序性质与数量 32.2 工序顺序 32.3工序组合确定 3第三章 确定模具总体结构43.1 类型 43.2 结构 43.2.1工作零件 43.2.2 定位零件 43.2.3 卸料、出件 4 3.2.4导向零件4 3.2.5支撑零件5第四章 工艺与设计计算64.1 排样 64.2计算冲压力和压力中心84.3 弹性元件 9第五章 设计零件、绘制总装配草图10 5.1 工作零件 13 5.2 定位零件 14 5.3 卸料与出件 14 5.4 模架与其他零件 15 第六章 绘制总装图和各零件图16

3、工艺卡 17参考文献 18设计小结 19第一章 零件的工艺性分析1.1 材料Q235的 s=235MPa b=400 MPa s/b=0.59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有6mm，其它无极限特征，适合冲裁加工。1.3 精度零件精度为ST8，根据分析，该零件工艺性良好，适合冲裁加工。第二章 确定工艺方案2.1 工序性质与数量冲孔、落料2.2 工序顺序单工序模：冲孔落料复合模：冲孔、落料级进模：冲孔-落料2.3工序组合确定图凸凹模壁厚为6mm，查P116 表3-29得允许最小壁厚4.9mm，符合要求，所以冲孔与落料能组合。第三章 确定模具总体结构3.1类型因零件较

4、小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高，所以不采用级进模；孔与落料边缘距离为6mm，大于最小凸、凹模壁厚4.9mm，所以用复合模最为合理3.2结构3.2.1工作零件a.凸模落料凸模选用挂台式的结构，可以用铣削加工凸模长度 L=h1+h2+h3+h 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=8mm凹模厚度 H=KS（8) 查表取k=0.22-0.35凹模宽度厚 B=S+（2.5-4）H 查表取s=36c.凸凹模凸凹模采用整体式的螺钉固定，因为料厚t=1.5mm，查表得凸凹模最小壁厚a0=4.9mm 又凸凹模实际壁厚a=（22-10）/2=6mm3.8mm，符合要

5、求。3.2.2定位零件X方向上挡料销定位，Y方向上用导料销3.2.3 卸料方式卸料方式采用弹性卸料，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉、弹性元件构成。3.2.4 导向零件选用光滑的圆柱导向装置，2级精度。导柱标准为20100 GB/T2861.1-2008 22100 GB/T2861.1-2008 导套标准为206523 GB/T2861.3-2008 226523 GB/T2861.3-2008导柱导套材料都为20Cr，硬度为58-62HRC，配合采用H7/j6。装配方式是将导柱装在下模座、导套装在上模座上，采用过盈配合H7/r6。3.2.5 支撑零件1）上下模座因为零件较为对称，受力均衡，前

6、后操作，故采用中间导柱式上下模座。模座的材料为铸铁HT200，模座材料的许用压应力值为p=120MPa。2）模柄采用压入式模柄A型，上模中开设推板孔 与推杆配合。压入式模柄标准为A4065 JB/T 7646.1，材料为Q235。3）固定板采用凸模固定板，固定板厚度为10mm。4）垫板垫板厚度一般为612mm。根据模具结构，为防止上模座压溃则加垫板厚度为10mm，材料选用淬火45号钢。第四章 工艺与设计计算4.1排样因零件为方形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样条料宽度 查P79表3-16（最小搭边值）得搭边a=1.8 a1=2 B=50+1.8+2=

7、54mm经查表可用板料1.5541200条料长度 L=1200mm 步距：S=30+ a1=30+2=32 n=L/S =1200/32=37.5(实际37个) 即n=37 A=3050-810-252 =1380.75mm2利用率 =100%=(371380.75)/(541200)=78.84%图4-14.2计算冲压力和压力中心1）冲压力F=LTb=(160+10)2400=153.120KNL: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=计算得X0=-1.2 Y0=-0.53）初定压力机P（1.1-1.3）FF=F+ Fx + FTF=153.120KN查表

8、(卸料力、推件力系数)得KX=0.040.05 KT=0.055Fx=KXF=0.045153.120=6.890KNFT=nKTF=40.055153.120=33.686KN (n=8/2=4)F=F+ Fx + FT =153.120+6.890+33.686=193.696KNP1.2 F=1.2193.696=232.435KN4）刃口尺寸计算根据零件的形状特征，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料以凹模（d）为基准，冲孔以凸模（p）为基准。 (1)落料件尺寸的基本计算公式为：Dd=(Dmax-X)0+dDp=（Dd-Zmin）0p=(Dmax-X-Zmin )0p：工件制造的公差 X：

9、磨损系数Z：冲裁模初始双面间隙d：凹模的制造公差 p：凸模的制造公差落料尺寸300-0.780 mm, 500-0.78mm, 400-078mm, 220-0.56mm查表3-4，3-5得X=0.5,凸、凹模最小间隙为Zmin=0.246mm，最大间隙为Zmax=0.360mm.凸模制造公差p=0.4X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.4X0.114=0.0456mm凹模制造公差d=0.6X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.6X0.114=0.0684mmDd=（30-0.50.780）0+0.0684=29.610+0.0684m

10、m Dp=（29.61-0.246）0-0.0456=29.3640-0.0456mmDd=（50-0.50.780）0+0.0684=49.610+0.0684mm Dp=（49.61-0.246）0-0.0456=49.3640-0.0456mmDd=（40-0.50.780）0+0.0684=39.610+0.0684mm Dp=（39.61-0.246）0-0.0456=39.3640-0.0456mmDd=（22-0.50.560）0+0.0684=21.720+0.0684mm Dp=（21.72-0.246）0-0.0456=21.4740-0.0456mm(2）冲孔件尺寸的基本

11、计算公式为：dp=(dmin+X) 0-p dd=（dp+Zmin）+d0=(dmin+X+Zmin )+d0 冲孔尺寸50+0.400 mm 查表3-4，3-5得X=0.5,凸、凹模最小间隙为Zmin=0.246mm，最大间隙为Z max=0.360mm.凸模制造公差p=0.4X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.4X0.114=0.0456mm凹模制造公差d=0.6X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.6X0.114=0.0684mmdp=(5+0.50.400)0-0.0456=5.20-0.0456 dd=(5.2+0.246)0

12、+0.02=5.4460+0.0684(3） 凹模孔心距尺寸Ld=（Lmin+）=（200.07）4.3卸料元件 1.弹性元件采用弹簧1）根据卸料力和模具安装弹簧的空间大小初定弹簧数量n=4,则每个弹簧的预压力为 Fy=Fx/n=6890/4=1722.5N2）初选弹簧规格。估算弹簧的极限工作压力为Fj=1.3Fy=1.31722.5=2239.25N查标准初选规格为dD2h0=3.52050 Fj=2450N,hj=25mm。3) 计算所选弹簧的预压量为Hy=Fyhj/Fj=1722.525/2450=17.6mm4) 校核所选弹簧是否合适。卸料板工作行程hx=2+1=3mm,取凸模刃模量h

13、m=4mm,则弹簧工作室的总压缩量为h=hy+hx+hm=17.6+4+3=24.6mm因为h4.9mm，符合要求。凸凹模长度：L=h1+h2+h3 h1：卸料板厚度8mmh2：弹性元件的高度h0=20mmH3:凸凹模固定板厚度 15凸凹模长度：L=8+20+15=43mm凸凹模宽度：B=50+10+=60mm材料选用T10A，热处理后的淬火硬度为58-62HRC。图5-15.2定位零件X方向上采用挡料销装置定位，挡料销采用固定挡料销， 标准为dL=68 JB/T7649.5-1994,材料为45，硬度为43-48HRC；Y方向上用导料销dL=68 JB/T7649.5-1994,材料为45，

14、硬度为28-32HRC，调制处理。5.3 卸料与出件卸料方式采用弹性卸料；出件采用推杆推销，推杆直径d=35mm与模柄孔配合，推销直径d=5mm。5.4模架与其他零件1）模架凹模尺寸：12580H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+弹性元件+凹模+料厚+垫板H闭=30+37+8+10+20+15+20+2+8=150mm取H闭 =150mm查冲压模具设计标准（GB/T2855.1-2008）选取标准模架为上模座为 24014030下模座为 290140372）压力机根据初定压力机知P1.2 F=1.2193.696=232.435KN故选取250KN压力机，标准为JH21-25压力机主要参

15、数为公称压力：250KN滑块行程：80mm最大闭合高度：250mm闭合高度调节量：50mm滑块中心线到床身距离：210mm工作台尺寸：700440工作台孔尺寸：150模柄孔尺寸：4065垫板厚度：70mm3)其他零部件结构凸模固定板用于固定凸模，两者采用过渡配合H7/j6关系，材料常采用Q235。模柄采用压入式的模柄A型，根据设备上模柄孔尺寸，采用H7/j6配合，选用规格A4065的模柄，材料选用Q235。垫板厚度一般为612mm，根据模具结构取为8mm，材料选用淬火45号钢螺钉与销钉的选用,螺钉主要起连接固定作用，销钉起定位作用，在冲模中螺钉一般多选用内六角螺钉，销钉常用圆柱销。同一组合中，

16、螺钉数量一般不少于3个，并尽量沿被连接件的外援均匀布置。销钉的数量一般都用2个，且尽量远距离错开布置，以保证定位可靠。螺钉与销钉的选用应根据冲压工艺力大小和凹模厚度等条件确定，根据此结构模具查表可得，选用M6、M8的螺钉，销钉的公称直径可取与螺钉一样或小一个规格，螺钉的旋入长度一般可取其公称直径的1.52倍。内六角螺钉查国家标准GB/T70.1-2000，销钉查国家标准GB/T119.2-2000。 第六章 绘制总装图和各零件图 图6-1工艺卡序号工序名称工序内容加工简图工艺设备1下料剪板机上裁板541200剪床机2冲孔落料冲内孔与落外形冲孔落料复合模3检验凸凹模按零件图纸检验参 考 文 献1

17、汪恺主编.机械设计标准应用手册 第2卷.北京：机械工业出版社，1997.82洪慎章主编.实用冲压工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，2008.13郑家贤.冲压模具设计实用手册.北京：机械工业出版社，2007.14张如华,赵向阳，章跃荣主编.北京：清华大学出版社，2006.35杨占尧主编.最新冲压模具标准及应用手册.北京化工大学出版社，2010.106李名望.冲压模具设计与制造技术指南.北京化工大学出版社，2008.67王秀凤，张永春编著.冷冲压模具设计与制造.北京航空航天大学出版社，2008.78成大先主编.机械设计手册（第五版）：单行本，机械制图，设计精度.北京化工大学出版社，2010.19虞传宝主编.冷冲压及塑料成型工艺及模具设计资料.北京机械工业出版社，1992.12设 计 小 结 经过一段时间的努力，终于完成了本次设计任务。我设计的是冲孔落料模，经过本次设计，使我对模具有了更多的了解和认识。 在设计过程中，运用了本学期及以前学的有关知识，逐步提高了我们的理论水平、构思能力，提高了分析问题及解决问题的能力。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机、绘制模具总装图及零件图。