垫片冲压模具课程设计

冲压模具课程设计

题目：冲孔落料复合模

姓名：

学号:

指导老

专业：材料成型及控制工程

班级

目录

一、设计任务书·······························（）

二、工艺设计说明书···························（）

三、冲压工艺卡·······························（）

四、模具设计计算书···························（）

五、模具图纸·································（）

一、设计任务书

（一）题目：冲孔落料复合模

（二）零件图：垫片

材料：10钢

料厚：1mm

批量：50万件

（三）任务内容

1.冲压工艺设计

（1）工艺审查与工艺分析

（2）工艺方案的拟定

①工序性质的确定，毛坯图与排样图

②工序安排，冲压工序力的计算

③工序定位基准与定位方式

（3）模具选择（装配方式，标准模架等选择）（4）设备选择

（5）编制工艺设计说明书

2.冲压模具设计

（1）总装图A3

（2）零件图（凸模、凹模、凸凹模）A4

二、工艺设计说明书

1)冲压件工艺性分析

2)

此工件只有落料和冲孔两个工序，材料为10号钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件的尺寸全部为自由公差，可以看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

2).工艺方案的确定

该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案：

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—落料连续冲裁，采用级进模生产。

三种方案比较见表1.1

表1.1三种方案的比较

模具种

类

比较项目

单工序模复合模级进模冲件精度较低高一般

生产效率较低较高高

生产批量适合大、中、小批

量

适合大批量适合大批量

模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较高高模具制作精度较低较高高

模具制造周期 较快 较长 长 模具外形尺寸 较小 中等 较大 冲压设备能力 较小 中等 较大 工作条件 一般

较好

好

方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本高。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。

3) 主要设计计算

（1） 排样方式的确定及其计算

（2）垫片下端水平，采用直对排效率较高 如图（2）所示的排样方法。查（《冲压工艺与模具设计》表 2.8 ）所得，工件间

mm a 21=，沿边mm a 3=，条料宽度为74mm ，步距S=42mm ，一个步距的材料利用率

为55.4%。计算部分见表2.1

表2.1

4）压力中心的计算

计算压力中心时，先画出凹模型口图如图所示1.3，在图中将xOy 坐标系建立在图示的左边缘上，将冲裁件轮廓线按几何图分解成A~F 共7组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心P 点坐标(0X =32.70,.0Y =22.01) 有关计算如表2.2所示。

冲裁圆弧段时)/()sin 180(πααR y =

图 1.3

各段 基本要素要素长度

L/mm 各基本要素压力中心

的坐标值 X

y A 69.08 0 22 B 29.39 37 3 C 50.24 68 22 D 29.39 37 41 E 69.08 22 22 F

50.24

52

22

n i i

i i

i L x L X 1

10==∑∑=

,n

i i

i i i L y L Y 110==∑∑=

(0X =32.70,.0Y =22.01)

5)刃口尺寸的计算

a.加工方法的确定。结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模的刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作；只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值mm Z 072.0min =（查表2.3.3）。凸凹模刃口尺寸由凸模配作尺寸和凹模配作尺寸结合完成。

b .采用配作法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况，分别统计如

下。

第一种尺寸（增大）：29.39，R16，R22，68

第二种尺寸（减小）：16,22ΦΦ 第三种尺寸（不变）：30

C.查上表格公差等级确定冲裁内形与内形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算简表

表2.4 尺寸及分类

尺寸转换

计算公式

结果

备注

第一类尺寸 （落料）

29.39

052.039.29-

∆+∆-=410

max )

(x A A j

13

.0013.29+ 查表得冲裁模双

面间隙Z max = 0.095mm ，Z min =0.065mm ，凸模按最小单边间隙配做。工件尺寸公差为IT14级，取x=0.5mm

68 074.068- 185.0063.67+

R22 0

52

.022

-R

13

.0074.21+R

R16

043.016-R

108

.00785.15+

第二类尺寸 （冲孔） Φ22 52

.0022+φ

04

1min )(∆

-∆+=x B B j

013.026.22-φ

Φ16

43

.00

16

+φ

011.0215.16-φ

第三类尺寸 （孔心距）

30

15.030±

∆±∆+=8

1

)21(min C C j

019

.0075.30±