“托板冲裁模”工艺模具设计说明书

模具设计课程设计计算说明书

设计题目：托板冲裁模设计

专业： 05机械设计制造及其自动化

设计者：

指导老师：

二零零八年十一月二十五号

**大学

前言

模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。

模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业，其发展之快，模具需求量之多，是前所未有的，今天，在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工，模具已成为国民经济的基础工业，已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。

为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业设计也是我们在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。

本次设计的目的：

一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冷冲压模设计的实

际训练，从而提高我们的独立工作能力。

二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融会贯通，进一步了解

从模具设计到模具制造的整个工艺流程。

三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标

准和规范等。

在这次设计过程中我得到了罗老师的悉心指导和同学们的热情帮助，在此表示衷心的感谢！

由于本人设计水平有限，经验不足，设计过程中错误难免，敬请老师批评、指正，不胜感激。

计算说明书

㈠冲裁件工艺分析

图 ⑴ 托板图

如图⑴所示零件，形状简单，结构对称，由圆弧和直线组成。零件图上尺寸均未标注尺寸公差，可按IT14级确定工艺尺寸公差。有公差表查得：074.058-，

062.038-，052.030-，30.005.3+Φ，1722.0±，1422.0±。R8所标注的尺寸可以通过044.016-。

控制。

由课本P46表3-7查得冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11,由表3-9查得孔中心与边缘距离尺寸公差为5.0±㎜，零件的精度要求在冲裁加工中可以得到保证，其它尺寸，生产批量也符合冲裁工艺。

㈡确定冲裁最佳工艺方案

由于冲裁件尺寸精度不高，形状不复杂，但是大批量生产。根据其结构特点，可以用级进模加工，先冲孔，再落料，两次冲压。

㈢排样的设计及计算

图⑵排样图

由课本P49表3-12查得相关搭边值，求得条料宽度b=58+1.8×2=61.6㎜,

步距h=30+2=32㎜。如图（2）所示。

冲裁件面积A=38×30+2×16×2+2

π

×8×8=1304.482mm

则材料利用率η=bh nA ×100%=32

6.6148

.1304⨯×100%=66.18%

㈣确定冲压力

⒈落料力

由课本P89表4-1查得b σ=375~460MPa ，取b σ=450MPa

1F =Lt b σ=（38×2+14×2+4×2+2π×8）×2×450=146.02KN

⒉冲孔力

2F =Lt b σ=（π×3.5×4）×2×450=39.56KN ⒊落料卸料力

由课本P89表4-2查得卸K =0.05

卸F =卸K 1F =0.05×146.02=7.3KN

⒋冲孔推件力

由课本P89表4-2查得推K =0.055，由P62表3-18取凹模刃口高度h=10㎜,故在凹模口内同时存有的冲孔废料的个数n=h/t=10/2=5个

推F =n 推K 2F =5×0.055×39.56=10.88KN

⒌总冲压力

总F =1F +2F +卸F +推F =203.76KN

㈤确定模具压力中心

图⑶压力中心

由于该冲裁件的结构是对称的，故如图⑶所示，落料时的压力中心是a,冲孔时

的压力中心是b ，则冲模压力中心O 必在ab 的连线上。

如图设冲模压力中心O 离a 点的距离是Y ，根据力矩平衡原理得：

1F Y=2F (32-Y) 由此得Y=6.89㎜

㈥冲裁模刃口尺寸的计算

1.对于孔Φ3.5，因其结构简单，可以采用凹模，凸模分开加工的方法。 由课本P90表4-4查得 m i n Z =0.246㎜，max Z =0.360㎜ 由课本P90表4-5查得 p δ =0.020㎜，d δ=0.020㎜ 检验：max Z - min Z =0.114 ㎜>p δ+d δ=0.040㎜ 故可以采用凹模，凸模分开加工的方法。 由表4-6查得χ=0.5

p d =(d+χ∆)0p δ- =(3.5+0.5×0.30)0020.0-=3.650020.0-㎜ d d =(p d +min Z )d δ+0=(3.65+0.246)020.00+=3.896020.00+㎜

2.外形尺寸采取凸模和凹模配作加工的方法

图⑷配作加工图

如图（4）所示，凹模磨损后所有的外形尺寸均增大。因其尺寸公差等级均为IT14,

由课本P91表4-6查得χ=0.5。令A1=074.058-㎜,A2=062.038-㎜,A3=052

.030-㎜,A4=044.016-㎜,A5=R8㎜

由公式d A =(A-χ∆)d δ+0，d δ=0.25∆可以求得相应凹模尺寸为： A1=（58-0.5×0.74）4/74.00+=57.63185.00+㎜ A2=(38-0.5×0.62) 4/62.00+=37.69155.00+㎜ A3=(30-0.5×0.52) 4/52.00+=29.74130.00+㎜ A4=(16-0.5×0.44) 4/44.00+=15.78110.00+㎜