隔板冲孔冲压复合模课程设计1

湖南工学院课程设计说明书

题目

院(系)、部：机械工程系学生姓名：

指导教师：张蓉职称教授专业：

班级：

完成时间：

课程设计评语：

课程设计答辩负责人签字：

年月日

一、课题名称：隔板冲孔落料复合模

二、零件：

生产批量：大批量

材料：Q235

材料厚度：2mm

三、设计要求：1、绘制零件图和编制冲压工艺卡

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、将设计说明书和图纸装订成册

目录

第一章零件的工艺分析

第二章确定工艺方案

第三章确定模具总体结构

第四章工艺与设计计算

第五章其他零件的选取

第六章冲模的安装和安全技术第七章设计心得体会

第八章参考文献资料

第一章零件的工艺性分析

1.1、材料：Q235是普通碳素钢，σs=235Mpa σb=450Mpa

σs/σb=0.52，冲压性能良好

1.2、结构与尺寸

冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。

零件形状规则，冲空与落料外形有10mm≥t=2mm,其他无极限特征，零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型板料冲压件，适合冲裁加工。

1.3、精度

零件未标明公差，厚度为2mm,按IT14考虑，根据以上工艺分析该零件为普通薄板冲压件，尺寸精度不高，工艺性良好，又是大量加工，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：落料 冲孔

复合模：落料、冲孔

级进模：冲孔---落料

2.3、工序组合确定

图凸凹模壁厚为10mm,查“冲压工艺学”图7-1可知，允许的壁厚为b1≥t=2mm,符合要求，所以冲孔和落料能组合

第三章确定模具总体结构

3.1、类型

因零件较小，且是大批量生产，不宜单工序冲裁，级进模单幅成本较高，所以不采用级进模，孔与边缘距离为10mm，大于最小凸凹模壁厚t=2mm，所以用复合模最合理。

3.2结构

3.2.1、工作零件

a；凸模

凸模做成阶梯状，用以增加强度，凸模和固定板为过渡配合，固定板用螺钉、销钉与下模板连在一起

b；凹模

凹模与上模座用螺钉和销钉固定

3.2.2、定位零件

为保证孔的精度及较好定位，用导料销控制条料的送进方向，挡料销控制条料的送进距离定距。

3.2.3、卸料与出件

考虑到零件尺寸，采用弹性卸料和上出件方式

3.2.4、导向零件

选用滑动不带压板的导柱导套

3.2.5、支撑零件

第四章工艺与设计计算

4.1、排样

零件为圆形，轮廓尺寸为Ø80，考虑操作方便并为了保证零件精度，采用有废料排样。

条料宽度查表2-11（最小搭边值）得侧边a=1.5，搭边a1=1.2 B=80+2a=83mm

条料长度设L=1000mm

步距 S=80+ a1=81.2mm

n=L/S=1000/81.2=12.3 (实际12个)

即n=12

A=πX80²/4-2X6X10=3649.9mm²

η=nA/BL100%=52.39%

排样图如下：

4.2、冲压力的计算 4.2.1、计算冲裁力

根据教材知识，采用冲裁力公式：( 《冲压工艺与模具设计实用手册》P175 )

b Lt F σ=

冲裁件为Q235钢，抗拉强度b σ=450)(MPa

那么： L=80π+40π+20X2=416.98mm

F =3.14⨯416.98⨯450=589.19KN

4.2.2、卸料力的计算

一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。

会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算：

根据选自《冲压工艺与模具设计》知识，采用经验公式：

x F =3K ⨯F

所以x F =0.05x589.19=29.46KN

4.2.3、顶件力的计算

根据选自《冲压工艺与模具设计》知识，采用经验公式； 3Q F =2K F

其值查“冲压工艺学”表（2-10）K 2=0.06 得 3

Q F =0.06 589.19 =35.35)k (N

4.2.4、总冲裁力的计算

根据选自《冲压工艺学》知识，采用总冲压力的计算公式：

0F =1F +x F +1

3

Q F

式中： 1

F =F =589.19KN

x F =29.46KN

1

3

Q F =35.35KN 那么： 0F =589.19+29.46+35.35=654KN

考虑到模具刃口的磨损，凸、凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力还需增加30%，即

F 实=1.30F =1.3X654=850.2KN

4.3、初选压力机

4.3.1、压力机选取原则

根据总的冲压力选取大于总冲压力的压力机冲裁。选择合适的压力机型号，使之与模具形成合理的配置关系，可提高模具使用过程中的安装可靠性，从而提高产品质量、生产率和模具寿命。选择压力机型号主要是使其技术规格能符合模具成型工艺的要求，主要考虑公称压力、闭合高度、滑块行程以及工作台垫板尺寸等。

根据所要完成的冲压工艺性质，生产批量的大小，冲压的集合尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的修边件主要采用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能破坏修边模的间隙分布，降低模具的寿命和修边件的表面质量。可是它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装的机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。 根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定冲压设备的规格。 ⑴、压力机的公称压力必须大于冲压所需要的总冲压力，即：压力F >总F

⑵、机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，对于修边等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离（导板模）或滚珠导向装置脱开的不良后果。

⑶、冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。