盖板零件设计说明书

第1章工艺方案的确定
1．1零件分析
由工件简图可知，该工件的加工涉及到落料、冲孔、弯曲三种工序内容。

根据变形特点，对于带孔的弯曲件，我们应该考虑其孔边距离，防止孔型发生变化。

因此，该零件落料和冲孔必须同时进行再进行弯曲。

1．2工艺方案的确定及模具结构形式的选择
方案一：分别由三套单工序模具来进行生产；
方案二：由一套级进模来完成三个工序；
方案三：由一套复合模先进行落料和冲孔，再由一套弯曲模来完成弯曲工艺。

由于是大批量生产，且复合模能够在模具的同一部位上同时完成制件的落料和冲孔工序，从而保证冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度和平整性，生产效率高，故选择方案三。

工序简图：如图2-01所示。

图2-01 材料:Q235 1．3零件的材料分析
是一种钢材的材质。

Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235左右。

并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。

1．4排样和材料利用率的计算
采用直排有废料排样方式，如图2-02所示。

图2-02
L1=81
L2=10
图2-03
图2-04
计算毛坯展开长度L 总：如图2-03所示。

由于弯曲角度为︒90，t=3mm
L 总= L=1l +2l +)(2
xt r +π
=92.5mm
计算冲裁件面积A ：毛坯图，如图2-04所示。

A=3118.271mm 2
搭边a 和a1；查表2.9，工作间a=2.5，侧面a1=2.8
料宽B ： 0∆-B =0
)2(∆-+a x Dm α
查表2-11得：Δ取0.7；
故07.0-B =[40+2⨯2.8]=07.06.45-
进距h ： h=95mm 一个进距的材料利用率η：
η=
Bh nA ×100%=mm2
956.452
3118.271mm 1⨯⨯×100%=71.9%
第2章 冲裁模具设计
2.1 冲裁力压力中心的确定
由于该零件是复杂形状零件，所以要根据公式2.42和2.43求出压力中心。

6166110..........L L X L X L X ++++=
(2.42) 6
16
6110..........L L Y L Y L Y ++++=(2.43)
(X1,Y1)=(24.9,29.6) (X2,Y2)=(66.4,13.1) (X3,Y3)=(66.4,46.1)
(X4,Y4)=(112.7,9.6) (X5,Y5)=(112.7,49.6) (X6,Y6)=(117.4,29.6) L1=26mm L2=83.3mm L3=83.3mm L4=9.5mm L5=9.5mm L6=40mm
最后得出0X =73.71 0Y =29.6
2.2 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机
1．冲裁力： b KLt F τ= 查表1.6得Q235应取b τ=350Mpa F 冲孔=F 大孔+F 小孔
=1.3×3.14×18×3×350+1.3×3.14×6×3×350=102866.4N F 落料=1.3×250.69×3×350=342191.9N 2．卸料力：查表2.15 K 卸=0.03
F卸=K卸*F冲孔
=0.03×102866.4N=3086N
3．推件力：查表2.15 K推=0.45
F推= K推* F落料
=0.45×342191.9N=153986.3N
4．F总： F总= F冲孔+ F落料+ F卸+ F推
=602130.6N
⑴根据冲压件的大小进行选择可参照表3-1
表3-1 按冲压件大小选择设备
零件大小选用类型特点使用工序
小型或中型开式机械压力机
有一定的精
度和刚度;操作方
便,价格低廉
分离及成形
(深度浅的成
形件)
大中型闭式机械压
力机
精度与刚度
更高;结构紧凑,
工作平稳
分离、成形
（深度大的
成形及复合工序)
所以选择开式机械压力机。

（2）选用开式双柱可倾压力机J23-63
公称压力： 630KN
滑块行程： 120mm
行程次数： 40
最大封闭高度: 370mm
封闭高度调节量: 55mm
滑块中心到机身距离: 290mm
工作尺寸(长×宽): 840×540mm 倾斜角度: 30
滑块底面尺寸: 315×400mm 工作台垫板厚度: 80mm
外形尺寸: 1700×1373×2750mm 净重: 4.82吨
2.3 冲裁模间隙及凸模、凹模刃口尺寸公差计算
查表2.5得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm 取δp=0.4(Zmax-Zmin)=0.072mm δd=0.6(Zmax-Zmin)=0.108mm 落料 83.33 mm ；按IT14取Δ=0.87，X=0.5
d D =(max D -X Δ)
d δ+0
=82.895
108.00
+mm
p D =(d D -min Z )
0p
δ-=82.435
072
.0-mm
40mm ；按IT14取Δ=0.62，X=0.5 d D =(max D -X Δ)d δ+0
=39.69
108.00
+mm
p D =(d D -min Z )
0p δ-=39.23
072
.0-mm
9.5mm ；按IT14取Δ=0.36，X=0.5 d D =(max D -X Δ)d δ+0
=9.32
108.00
+mm
p D =(d D -min Z )
0p δ-=8.86
072
.0-mm
26mm ；按IT14取Δ=0.52，X=0.5 d D =(max D -X Δ)d δ+0
=25.74
108.00
+mm
p D =(d D -min Z )
0p δ-=25.28
072
.0-mm
冲孔 φ18mm ；Δ=0.15，查表2-11取X=0.75 p d =(min d + X Δ)0p δ-= 18.11
0072.0-mm d d =(p d + min Z )
d
δ+0
=18.57
108.00
+mm
Φ6mm ；Δ=0.12，查表2-11取X=0.75 p d =(min d + X Δ)0p δ-= 6.09
0072.0-mm
d d =(p d + min Z )
d
δ+0
=6.13108.00
+mm
孔心距 37±0.62mm；Ld=L±Δ/8=37±0.155mm
第3章有关弯曲工艺计算3. 1 毛坯尺寸的计算
根据r/t=0.83，查《冲压设计速查手册》表3－1得x=0.30 R>0.5t的弯曲件，弯曲角为
90
按下式进行计算毛胚长度
L=1l +2l +
)(2
xt r +π
L=80.5+9.5+2.5=92.5mm
图5-1
所算得的弯曲工序坯料尺寸如图5-2所示
图5-2
L=92.5mm B=40mm
3.2 弯曲力的计算
由于两边缘在成形后会回弹，所以该部分在成形后须校正。

校正弯曲力： F 校=A*P
查手册 表3.2 P=100MP 校正面积: A=86*40=3440mm 2 校正力: F=3440*100MP=344KN 初选400KN 开式压力机，压力机的技术参数见表9-3
3.3 弯曲凸凹模的间隙
由教材查得，对钢材 C=（1.05~1.15）t ，C=1.1t=3.3 mm
3.4 凸、凹模宽度尺寸计算
由于弯曲件是外形尺寸标注，应以凹模为基准进行计算。

凸模尺寸按凹模配制，保证单边间隙C,即b d =d A +2C
d A = （A-0.5△）d
δ+0
弯曲件尺寸公差未标注，按IT14计算。

查《互换性与技术测量》表1-8 Δ=0.87 mm
δp 按IT8计算 δp =0.072 mm
d A =（83-0.5⨯0.87)
072
.00
+
=82.565
072.00
+ mm
b d =d A +2C 所以配做凹模b d =82.565+2⨯3.3=89.165mm
3.5 凸模圆角半径
凸模的圆角半径应等于弯曲件内侧的圆角半径r,但不能小于材料允许的最小弯曲半径r min 。

由教材表3.3查得 r min /t=0.75， r min =2.5 mm 所以取 r P =2.5 mm
3.6 凹模圆角半径
凹模的圆角半径r d 可根据板材的厚度来选取:
T 3mm , r d =(2~3)t
所以取 r
=6 mm
d
3.7 弯曲凹模外形和尺寸的确定
凹模高度 H=k*b=0.30*92.5=27.75 取H=30mm （选模具后可根据闭合高度调整）
凹模壁厚 C=（1.5~2）H H=41.625～55.5 mm 取C=50 mm 所以凹模总长为 160 mm ,总宽为100 mm
3.8 选择上、下模座及模柄
采用GB 2852.1-1990后侧导柱模架。

根据凹模的最大轮廓尺寸160mm*100mm 选相近规格的标准模板，L*B为160mm*100 mm ,上模板厚度为40m m，下模板厚度为50mm。

按GB 2862.3-81选B50*100带凸缘形式的模柄。

3.9 垫板、凸模固定板
考虑带凸缘模柄的固定及减缓对模板的压应力采用垫板加固。

垫板厚度取8mm，固定板厚度取30mm.固定板与垫板尺寸均取160*100。

3.10 闭合高度
模具闭合高度应为上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的总和，即
H0=（40+50+8+50+50）mm=198 mm
所以压力机闭合高度H max=225 mm，H min=169 mm
满足H max-5 mm≥H0≥H min+10 mm
3.11 导柱、导套
按GB 2861.1选d=25mm，其中导柱长度有（110mm~180mm），模具闭合高度H0=198mm，选导柱长度为150mm。

导套规格为25*90*38
3.12 顶杆
按GB 2867.2-81选推杆d=20mm ，L=110mm~150mm，为了使生产更加安全在顶杆下端加上螺母。

3.13 螺钉、销钉的选择
凸凹模与上模座的固定所用螺钉均为GB 70-75内六角螺钉。

由于是中小型模具则采用M8mm,M10mm的.销钉采用GB 119-76 的圆柱销，规格为d=6、8、10等。

3．14绘制模具总图及零件图
落料模具装配图：
第四章冷冲压工艺规程卡片
南昌航空大学
飞行器制造工程专业产品名称工件名称盖板零件产量第1 页产品图号工件图号大批
量
共2 页
材料牌号及技术规格Q235 毛料形状及尺寸选用板料纵裁成
1800×900×3 1800×45.6×
3
工序号工序
名称
工序草图工装名
称
设备检验
要求
工
种
备
注
0 下料1800×45.6×1剪床
1 落料
冲压冲孔落
料复合
模
630kN
压力机
按草
图检
验
2 弯曲弯曲模400kN
压力机按草图检验
3 去毛
刺
滚筒
4 检验按冲压件图检验
原底图总号日期更改标记编制校
对
核
对文件号签名
底图总号签字签名日期
日期
第五章小结
本课程设计主要针对盖板零件落料设计。

本文详细地阐述了盖板零件落料模设计的过程。

在对零件进行工艺分析的基础上，明确地提出了采用落料模生产该零件的设计方案。

其中主要包括
①排样图设计；
②搭边值和步距确定等。

对模具的具体结构形式进行了设计主要包括：
①工作零件（凸模、凹模）；
②定位零件（导料装置、导正装置、定位装置）；
③卸料、抬料装置、紧固装置和安全装置的设计。

在谭险峰老师的精心指导下，对落料模具有了较为深刻的认识，懂得了它的优越性和不足之处。

也了解了落料模的设计过程，掌握了它的结构特点，可以利用工具书准确地查出所需要的数据。

同时也发现了自己的很多不足之处，专业知识不够，基础不扎实，有些常识性的问题都没有搞懂。

以后会加强基础和专业的学习。

由于时间仓促，加之自己知识水平有限，文中的不足之处再所难免，望老师不吝赐教，希望能在以后的学习和工作中不断的完善和创新。

参考文献
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