连接片落料冲孔复合模模具设计说明书

课程设计任务书题目：连接片模具设计

院别：机电学院

专业：机械设计制造及其自动化

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指导教师：

日期：2010/6/20

目录

一、工艺方案设计 (3)

1、工艺分析 (3)

2、确定冲裁工艺方案 (3)

二、排样设计 (4)

三、工艺计算 (5)

1.冲裁力的计算 (5)

2压力中心计算 (6)

3．计算凸、凹模的刃口尺寸 (7)

四、模具结构设计 (9)

五、凸、凹模与凸凹模的设计及相关零件的设计 (9)

1、凹模的设计 (9)

2.凸模固定板的厚度 (9)

3.垫板的采用与厚度 (9)

4.卸料板的厚度 (10)

5.卸料橡皮的选用 (10)

6．凸模的设计 (11)

7．凸凹模的设计 (11)

8．模架的选用 (11)

六、压力机的选择 (12)

七、主要零件的结构设计 (13)

1.模柄的设计 (13)

2.导料销的选择 (13)

3.推件、顶件的选择 (13)

4.挡料销的选择 (14)

5.螺孔、圆销孔离端面的距离确定和螺钉、销钉尺寸设计 (14)

八、小结 (14)

九、参考文献 (15)

已知条件:

零件简图:如右图 生产批量:中批量 材料:20钢

一、工艺方案设计

1、工艺分析

由零件简图可见，该零件的外形简单，是由圆弧和直线组成，且该零件仅有冲孔、落料两种工序内容，适合冲裁加工。材料为20钢，厚度为1.2mm 的中碳钢，τ=275～392MPa ，抗拉强度b σ=353～500MPa ，屈服点s σ=245MPa ，伸长率10δ=25%，弹性模量E=206×310MPa ，其冲压性能好。

由文献[1]图 2.1可知，冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离a ≧1.5t （t 为材料厚度），t=1.2mm ，而零件上各孔的孔边距

对于所冲小孔φ10mm ，按文献[1]表2.2查得，一般冲孔模对该种材料可以冲压的最小孔径为d ≧t （t 为材料厚度），t=1.2mm ，因而φ10mm 孔符合工艺要求。

对于孔心距50±0.2mm ，20±0.2mm ，按文献[1]表2.4查得，该零件的中心距基本尺寸下一般精度模具可达到的两孔中心距公差为±0.2mm ，因而零件符合尺寸精度工艺要求。

由文献[2]中的表2-3可知,冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11。以上各项分析，均符合冲裁工艺要求，所以利用普通冲裁方式可达到图样要求。

2、确定冲裁工艺方案

冲裁工件包括落料和冲孔两道工序，可以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：落料和冲孔同时进行。采用复合模生产。

方案三：先冲孔，后落料。采用级进模生产。

各方案的特点比较如下:

方案工艺方案结构特点

一单工序模生产模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，

成本相对较高，生产效率低，在第一道工序完成后，进入

第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量降低，达

不到所需的要求。

二复合模生产在同一模具上同时完成冲孔和落料两道工序,大大减少了

模具规模；降低了模具成本。操作简单、安全，易实现自

动化生产，且效率高，适合中批量生产；能可靠的保证孔

心距尺寸精度。

三级进模生产级进模适合多工位，效率较高，批量生产要求比较大，但

零件的冲压精度稍差，欲保证冲压的形状精度，需要在模

具上设置导正销导正，故模具制造、安装时比复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，我选用第二方案的倒装式复合模生产。

二、排样设计

为满足各尺寸的精度要求,采用直对排有废排样。零件的材料为20钢，属于低碳钢，零件厚度为，由文献[1]表2.15可知，工件间搭边值a=mm，侧面搭边值a1=mm。考虑冲裁件的尺寸形状、材料的硬度和厚度、排样的形式、搭边的强度和刚度等因数，最终取搭边值a=a1=3mm，考虑最终冲裁，上下对排零件的距离为5mm。排样图如下：

每次只冲裁一个零件的步距h=L 1+2a 1=（50+10+10）+2×3=76(mm) 条料宽度B=73（mm ） 冲裁件面积：A=2

1

×50×20+50×10+20××10+π×10×10

=2052.66（mm ） 由文献[1]中

故一个步距内的材料利用率为η=

Bh nA ×100%=76

7366.20522⨯⨯×100%=% 式中n 为一个步距内的冲裁件数目，这里n=2

三、工艺计算

1.冲裁力的计算

由前述的查表数据可知，抗拉强度b σ=353～500MPa ，这里取b σ=450MPa 由文献[1]可知冲裁力F 的一般：F=KLt b τ 式中：F 为冲裁力 L 为冲裁周边长度 b τ 为方便计算，可按下式估算冲裁力F=Lt b σ 式中：b σ为材料的抗拉强度 故，①落料力F 落= Lt b

σ=（50+20+53.85+2×π×10）××

②冲孔力F

孔= Lt b

σ=3π×10π××

根据文献[1]第26页表2.17可知：卸料力系数，推件力系数K T =0.055。

③为便于制造与操作以及其他因数，本模具采用弹性卸料装置，故由文献[1]卸料力，得卸料力

F 卸= Kx F

落×

④本模具的上模采用顶件器顶出制件，故由文献[1]推件力公式2.14，得推件力 F 推= nK D F

孔=5××