冲压模具课程设计说明(doc 21页)

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相关工艺与设计计算 (7)

排样图的设计 (7)

冲裁压力中心的确定 (10)

刃口尺寸计算 (11)

模具零件的设计与标准件的选用 (14)

凹模 (14)

凸模 (14)

模架 (15)

模柄 (15)

凸模固定板 (15)

卸料板 (16)

垫板 (16)

其它零件的设计 (16)

后记 (17)

致谢 (18)

参考文献 (18)

冲压模具设计说明书

（具体步骤如下）

【—】课题：根据零件设计一套模具。（零件图如下）

【二】对课题的认识和设计思维。

根据该顶的零件，对她进行认真地分析和测绘，然后来确定设计的模具类型、结构等，还要对零件工艺分析和选择材料，接着对零件排样，算出加工中心和压力机型号。计算出各零件的尺寸和型号，最后进行整套模具的绘制、标注。

【三】正文

一．产品测绘。

1.对零件进行测绘和标注（如图）：

2.零件材料的选择：

零件材料按要求选择Q235. t=2mm

3.零件加工精度：

零件的外形按IT12级，内形按IT11级加工，粗糙

度为3.2.

二．工艺分析

此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235，t=2mm 的碳素钢，具有良好的冲压性能，软态，带料，抗剪强度为338Mpa （表2—3），断面伸长率为23%，此材料具有较高的弹性和良好的塑性，其冲裁性能较好，工件结构中等复杂，工作的尺寸落料按IT12级，冲孔按IT11级计算，尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。三．冲裁工艺方案的确定

1.基本工序性质和数量

该工件包括冲孔，落料两个基本工序，可以有以下三个工艺方案

方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产；

方案二：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产;

方案三：采用冲孔—落料同时进行的复合模生产。

2.选择最佳工艺方案

方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是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，质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产要求，故而不选此方案。

方案二：级进模可以在一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高。且寿命较长，使用级进模便于冲压生产的自动化，故本工艺方案采用冲孔—落料级进模。

方案三：复合模冲孔复杂，各种机构都围绕模具的工作部位设置，对凸凹模强度要求较高，其闭合高度往往偏高，且复合模的制造成本高，生产周期长，因而也排除此方案。

综上所述：本套模具采用冲孔—落料级进模。

四．模具的总体结构方案

1.模具类型：冲孔—落料级进模。

2.操作与定位方式：

因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向是始用

挡料销，控制条料的送进步距是固定挡料销，导正销用来精确定位，而第一件的冲孔位置因为有一定的余量，可以靠操作工人目测来确定。

3.卸料与出件方式：

根据模具冲裁的运动特点，该模具采用弹性卸料方式比较方便，因为工件料厚为2mm，推件力较小，用弹性装置取件方便易行，且对弹力要求不高，故采用弹性卸料。

4.模架的类型与精度

导柱，导套位置的确定，为提高工件质量，方便安装、调整、维修，该级进模应采用后侧导柱模架。

5.结构草图

五．相关工艺与设计计算：

（一）排样图的设计

1.排样方式的确定：

根据工件的形状，结合模具的设计结构，采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法，经多次排样计算决定采用直排样法，初图如图所示：

2.确定搭边值

查表2—15取最小搭边值，工件间a1=2.0，侧面a=2.8，考虑到工件的尺寸较大，则应取a=3，为了方便计算取a1=2

3.计算条料的宽度：

由公式B=(D+2a)得

B=(106+2*3)=62

4.计算步距：

由公式A=d+a1可得

A=106+2=108mm

5.计算条料的利用率;

由公式η=n*s/B*L得

η=1*4642/62*108=69.3%

(二)冲压力和冲压中心的计算

1.冲压力的计算：

（1）模具的卸料出件方式有:

a.采用弹性卸料装置和下出料方式

FΣ=F+Fx+FT

b. 采用弹性卸料装置和上出料方式

FΣ=F+Fx+FD

c. 采用刚性卸料装置和下出料方式

FΣ=F+FT

根据此副模具的特点，该模具采用a方式的冲模。（2）又因为F=Ltσb（σb=400MPa）

已知L=272+7π+16π+2*（35+23）=388+23π

=460

所以F= Ltσb=400*460*2=368KN

（3）卸料力的计算：

由冲压模具设计说明书表2-17得

Fx =Kx.F Kx=0.05

所以卸料力为

Fx= Kx.F=0.05*368=18.4KN

（4）推件力的计算：

由冲压模具设计说明书表2-17得

FT=NKT.F， n=3 ,KT=0.055

所以推件力为

FT=NKT.F=3*0.055*368=60.72KN

（5）压力机公称压力的确定：

FΣ=F+Fx+FT=368+18.40+60.72=447.12KN

由冲压模具及设备书公式4-23得

Fg≥（1.1~1.30 ）FΣ=1.3*447.12=582.6KN

根据以上结果，冲压设备拟选JD21-100（表9-12）

（三）.冲裁压力中心的确定

1．按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系和标注各

段压力中心坐标点。

2.画出坐标轴x，y

3.分别计算出各段压力中点及各段压力中心的坐标轴，并表示：

4.分别计算出凸模刃口轮廓的周长

冲裁压力中心计算数据如表所示

各段基本要素长度个基本要素压力中心的坐冲裁力F/N 备注