冲压工艺与模具课程设计——垫片倒装复合模

说

明

书

设计题目：倒装复合模

学院：机电工程学院

班级：10材料*****

学号：***********

设计者：Yeshuai

指导老师：******

井冈山大学

2013年4月19日

目录

摘要 0

前言 0

第一章设计任务及确定工艺方案 (1)

1.1 零件设计任务 (1)

1.2 零件工艺性分析 (1)

1.3 冲裁工艺方案的确定 (2)

第二章排样图设计及材料利用率分析 (3)

2.1 排样设计 (3)

2.2 材料利用率分析 (3)

第三章计算冲压力、压力中心和冲压设备的选用和校核 (4)

3.1 计算冲压力 (4)

3.2 冲压设备的选用 (5)

第四章刃口尺寸计算 (6)

4.1 落料(外形) (7)

4.2 冲孔(内形) (8)

第五章冲裁模具零件及结构的详细设计 (9)

5.1凹模设计： (9)

5.2 凸模设计： (10)

5.3 凸凹模计算 (12)

5.4 模座的选用及标准件的选取 (13)

5.4.1模架的选用 (13)

5.4.2 凸模固定板 (13)

5.4.3 卸料板 (13)

5.4.4 垫板的确定 (13)

5.4.5 模柄的选择 (13)

5.4.6 螺栓销钉的选择 (14)

5.4.7 卸料装置中弹性元件的选择 (14)

第六章模具零件制造加工 (14)

6.1 模具零件的加工 (14)

6.2 模具的装配 (19)

参考文献 (20)

摘要

本次设计的内容为冲裁模，完成落料、冲孔两道工序。模具为倒装复合模结构，由打杆推动顶件块从而顶出制件，橡胶垫驱动的卸料板卸除条料。排样方式为单斜排，由挡料销和导料销定位、导向。模架为后侧导柱矩形模架，凸缘式模柄。选择典型组合，查国家标准GB2873.1，生成装配图和相关的零件图。

关键词：落料冲孔倒装单斜排

前言

冷冲模毕业设计是在理论教学之后进行的实践性教学环节，其目的在于巩固所学知识，让学生会用课堂学到的知识解决设计过程中出现的实际问题，培养学生综合运用冲压工艺理论知识，分析解决一般的冲压过程实际问题的能力，了解和掌握冲压模具设计的一般过程、方法、步骤及零件加工工艺，进一步熟悉冲压模具的类型及结构和零件加工方法，在熟悉相关国家标准和技术规范基础上，提高学生正确查找、判断、选择相关技术参数的能力，培养学生的标准及规范意识，归纳出与相关的冷冲模工作岗位对职业的能力要求，为以后走向工作岗位做好准备。

第一章设计任务及确定工艺方案1.1 零件设计任务

工件图：

图1 工件图

材料为3A21铝合金，材料厚度1.0mm，生产批量为大批量。

1.2 零件工艺性分析

（1）材料分析

3A21铝为防锈铝，具有较好的冲裁成形性能。

（2）结构分析

本设计是一个是由冲孔、落料工序制成的工件。该工件结构简单，应用广泛薄垫片。材料为3A21铝合金，厚度为1mm ，零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有一个φ35mm 的孔和2个φ10mm 的孔，满足冲裁最小孔径min d ≥mm 8.08.0=t 的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为5mm ，满足冲裁件最小孔边距min l ≥mm 0.22=t 的要求。，所以该零件的结构满足冲裁的要求。

（3）精度分析

零件上的尺寸该制件无特殊要求公差等级，可按IT14精度等级计算，普通冲裁即可实现要求。

由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

1.3 冲裁工艺方案的确定

该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。

方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。

方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件的精度较差，生产效率低，在生产批量较大的情况下不适用。

方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状对称简单，模具制造并不困难。

方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但生产零件的过程中要保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。

根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模采用倒装复合模及弹性卸料板和定位定方式定位。

第二章 排样图设计及材料利用率分析

2.1 排样设计

(1) 搭边

查表确定搭边值：

两工件的搭边：a=1.1mm ；

工件边缘搭边：a 1=1.4mm ；

步距51.53mm ；

调料宽度 B

mm a D B 05.005.00

8.52)4.1250()2(--∆-=⨯+=+=

确定后排样图如图1-2所示。

导料板的距离B 0=B+Z=52.8+0.5=53.3mm

2.2 材料利用率分析

该制件的外形面积和周长由CAD 计算分别为2015.996mm 、446.512mm 。

一个步距内材料利用率η为：

%82.73%10053

.5153996.20151%100=⨯⨯⨯=⨯=BS nA η