《冲压工艺与模具》---垫片冲压模具课程设计

《冲压工艺与模具》---垫片冲压模具课程设计

目录

一、审核制件图纸、工艺性分析 (1)

二、制定冲压工艺方案，设计工艺过程 (2)

1、工艺方案的确定 (2)

1、效率高 (2)

2、寿命长 (2)

3、质量高 (2)

4、安全性 (3)

2、排样设计 (3)

3、工艺设计计算 (6)

三、主要零部件设计 (6)

（1）凸模结构设计 (6)

（2）凹模 (7)

（3）定位装置 (7)

（4）卸料装置 (7)

（5）冲模模架 (8)

（6）其他冲模零件 (9)

四.刃口计算 (8)

五、设备的选定 (9)

一、审核制件图纸、工艺性分析

零件公差无特殊要求，按IT14级选取，利用普通冲裁可达到要求。外形简单，形状规则，适于冲裁加工。

二、制定冲压工艺方案，设计工艺过程

1、工艺方案的确定

比较：

复合模的优缺点：

优点：

（1）单工序

（2）工件同轴度好，表面平直，尺寸精度高。

（3）生产效率高，不受板形尺寸精度的限制。有时废角也可用于复制。

（4）模具零件加工制造难度大，成本高，冲模和凹模容易受到最小壁厚的限制，不适合某些内孔间距小、内孔和边缘间距小的下部零件。

缺点：模具零部件加工制造比较困难，成本较高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些内孔间距、内孔与边缘间距较小的下件不宜采用。

级进模的优缺点：

优点：

1、效率高

级进模可以完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺，减少了中间转运和重复定位等工作，而且工位数量的增加不影响生产效率，可以冲制很小的精密零件。

2、寿命长

复杂的内形和外形可分解为简单的凸模和凹模外形，分段逐次冲切，工序可以分散在若干个工位，在工序集中的区域还可以设置空位，从而避免了凸、凹模壁厚过小的问题，改变了凸、凹的受力状态，提高了模具强度。此外，级进模还采用卸料板兼作凸模导向板，对提高模具寿命也非常有利。

3、质量高

级进模在一副模具内完成产品的全部成形工序，克服了用简单模时多次定位带来的操作不变和累积误差，能够有效提高产品的质量。4、成本低

级进模生产效率高、压力机占有数少、需要的操作工人数和车间面积少，减少了半成品的储存和运输，因而产品零件的综合生产成本并不高。

4、安全性

级进模冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量生产，还采用自动送料机构，模具内装有安全检测装置。

缺点：

1、级进模由于结构比较复杂，制造精度高，周期长，同时材料利用率较低，所以制造费用较高。

2、级进模是将工件的内、外形逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，较难稳定保持工件内、外形相对位置的一次性。

t=1.5 材料Q235 大批量

2、排样设计

查表取搭边a1=1.6 a=1.4，

查表，下料公差0.4

查表，导料板入端间隙C1=0.1

0条料宽度：B={D+2a+c}−∆0 =44.1−0.4导料板间距：B1=B+c=44.1

画出排样图：

材料利用率：

计算一个步距的材料利用率：

=67%

%

100SB

A ⨯=η

注：表中值适用于低碳钢，本次所选材料为Q235

3、工艺设计计算

（1）冲裁力计算

公式：F P=K p tLτ其中查表K p=1.3 抗剪强度τ=160MPa

冲孔力: F P1=K p t L1τ=31012.8N

落料力：F P2=K p t L2τ=49358.4N

落料时的卸料力：F Q=K F P查表的K=0.05

F Q=K F P2=0.05×31012.8=1550.6N

冲孔时的推件力：F=nK1F P查表K1=0.05 n取1

F=1×0.05×49358.4=2467.9N

F总=F P1+F P2+F Q+F=84389.7N

(2)压力中心的计算

忽略Y轴坐标读出X= 0， Z =0.52

三、主要零部件设计

（1）凸模结构设计：落料凸模可设计成直通式，用螺钉吊装冲孔凸模参照标准圆凸模设计

（2）凹模：

(凹模高度H和凹模壁厚C的取值参照下页表8-2-6)

由凹模刃口间最大距离B为59.8（上页图），t=1.5，由表8-2-6得H=22，凹模壁厚C为30

故凹模宽B’=148.6

L=2（S+R）+2C=110

（注：不对称时的计算看学习通录制的视频）

靠标准，选定凹模尺寸为160×125×25

凹模型孔侧壁形状的选择。

（3）定位装置：

挡料销，导料板

导料板宽度，调整为34.6

书81页导料板厚度：8mm。

（4）卸料装置：

采用固定卸料板，其平面尺寸与凹模板相同，

厚度取凹模厚度的0.8倍，0.8x25=20

（5）冲模的模架

选择对角导柱、中间导柱或后导柱模架。

规格：查模具设计大典冲模标准模架

（6）其它冲模零件 （1）模柄

（2）凸模固定板

外形与凹模相同，厚度取0.8倍凹模厚度，20mm ，落料型孔按凸模配作成过渡配合H7/m6，冲孔圆凸模采用台阶固定并配合。

（3）垫板

承受的压力，落料F=49358.4N A=1401.92mm**2 冲孔F=31012.8N A=185.04 =35MPa =167MPa

四.刃口计算

1.按照 t 、类别、要求，确定最大和最小间隙

查表，间隙Zmin=0.10 Zmax=0.14 Zmax — Zmin=0.04mm 2.查出所有尺寸的公差

A 类尺寸（基准件磨损后变大）

B 类尺寸（基准件磨损后变小）

C 类尺寸（基准件磨损后不变） 3.确定每个尺寸的δp ，δd 4、加工制的选择

δp=0.6(Zmax-Zmin) δd=0.4（Zmax-Zmin ） 配作件选择凸模，凹模为基准件

A F =

σA

F =σ