冲压模具课程设计垫片(完整版)

冲压模具课程设计

题目：垫片复合模设计

黎明大学机电工程系

11模具设计与制造

姓名：

学号：

指导老师：

2013.06.18

题目：

零件名称 垫 片 1

图 号 材 料

Q235

料 厚

0.5mm

生产批量

大批量

完成图示冲裁件的冲裁工艺性分析并确定其冲裁工艺方案。已知材料为Q235钢，材料厚度0.5mm ，生产批量为大批量。

一.冲件冲裁工艺性分析

1，材料分析

Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2，结构分析

零件结构简单对称，外形均有圆弧连接过度，对冲裁加工较为有利。

孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c>1.5t 要求。 （25.932

5

.429=--=

c 1.5t=0.75） 3，精度分析

零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

二.冲裁工艺方案的确定

零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：

方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

由于所设计的零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。但为了模具制造方便，最后决定采用复合冲裁进行生产。

由工件尺寸可知，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模。

三.模具设计计算

1，材料利用率的计算及排样图的绘制

查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：

两工件间的搭边：a=0.8mm;

工件边缘搭边：a1=1mm；

歩距为：29.18mm;

条料宽度 B=【Dmax+2a1】°-δ

=［29+2×1］°-0.4

=31°-0.4mm

图2排样图

确定后排样图如图2所示 一步距内的材料利用率η为： η=（A/ BS ）×100%

=[620/(31×29.18)]×100% =69%

2，冲压力的计算及初选压力机 冲裁力基本计算公式为τKLT F =

零件的周长为110 mm （落料周长为96mm ，冲孔周长为14mm ），材料厚度0.5mm ，Q235钢的抗剪强度取350MPa ，则冲裁该零件所需冲裁力为

N F 21840N 3505.0963.1=⨯⨯⨯=落 N F 3185N 3505.0143.1=⨯⨯⨯=冲

N 25050≈+=落冲F F F

卸料力Fx=K Fx =0.055×25050 =1377.75N

推料力Ft= nktFp

=10×0.63×25050 =157815N 总冲裁力F2=Fp+Ft+F=184242.75N

≈184KN

则零件所需得冲压力为184KN

根据总冲压力F 总=184KN ，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。

其主要工艺参数如下：

公称压力：250KN 滑块行程：80mm 行程次数：100次/分 最大闭合高度：250mm 连杆调节长度：70mm

工作台尺寸（前后×左右）：360mm ×560mm 3，确定压力中心：

零件为一对称件，所以零件的压力中心就是零件的对称中心。 4，凸、凹模刃口尺寸及公差的计算

根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。

由上图可得，该产品为落料冲孔件、零件公差标准为:IT14 由查表3-8可得:Z min =0.04 Z max=0.06 X =0.5

故Zmax-Z min=0.02

落料件尺寸计算

落料基本计算公式为

A

0max A )(δ

+-=X ΔD D

min max 0min A T T

T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D

尺寸Ø29mm ，经查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.04，最大间隙Z max=0.06,凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差

m m 025.0A =δ。将以上各值代入A T δδ+≤min max Z Z -校验是否成立。经

校验，不等式成立，所以，可代入上式计算工作零件刃口尺寸。

mm 74.12528.62mm 52.05.029025

.00

025.00A1++=⨯-=）（D mm 74.28mm 04.074.280

020.0002.0T1--=-=）（D

尺寸R3mm ，查得其min Z 、max Z 数值同上一尺寸，凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ,所以同样满足A T δδ+≤min max Z Z -的要求，则

mm 875.2mm 25.05.0302

.0002.00

A2++=⨯-=）（D mm 835.2mm 04.0875.20

020.0002.0T2--=-=）（D

冲孔尺寸计算

冲孔基本公式为

0min T T

)(δ-+=X Δd d

A

0min min A )(δ

+++=Z X Δd d

尺寸φmm 5.4，查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.04，最大间隙Z max=0.06,凸模制造公差m m 02.0=T δ，凹模制造公差m m 02.0=A δ。经验算满足A T δδ+≤min max Z Z -，所以

mm 65.4mm )3.05.05.4(0

02.0002.0T --=⨯+=d

mm 69.4mm )04.03.05.05.4(02

.0002.00

A ++=+⨯+=d 5，模具的整体结构设计

冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大，因此凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。

经分析，此工件若采用正装式复合模，操作很不方便；另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。 A 送料定位机构设计

采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在橡胶垫和活动卸料板之间。