冲压课程设计说明书

冲压课程设计说明书

材料工程系模具设计与制造专业冲压模具CAD/CAM实训说明书

姓名：

班级：模具

011111

学号：

12122211

指导教师：

日期：2011年12月

冲压模具CAD/CAM实训任务书题目：

内容：（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

原始资料：

2011年12月

目录

一、设计题目

二、零件的工艺分析

三、工艺方案的确定

四、必要的工艺计算

五、模具总体设计

六、模具主要零部件的结构设计

七、冲压设备的选择

八、绘制模具总装图

九、参考资料目录

十、结束语

一、设计题目

工件名称：小垫片

生产批量：大批量

厚度： 2mm

材料： Q235 未经退火的

工件简图为：

二. 冲压件的工艺分析

该冲压件形状简单、对称。是由圆弧和直线组成。冲裁件内外形所能达到的精度为IT11~IT14。孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.5mm。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况也符合冲裁的工艺要求。故决定采用冲压方式加工。

该工件未标出冲裁件的拐角处圆角，可得到工件最小圆角半径R≥0.25t=0.25×2=0.5mm，因为工件没有明确要求，为使模具整体设计简单，本工件取R=3mm

三．工艺方案的确定

该零件所需要的冲压工序为落料和冲孔，可拟出以下三种工艺方案：方案一：用简单的模具分两次加工，即落料和冲孔

方案二：冲孔、落料复合模

方案三：冲孔、落料级进模

采用方案一生产率低，工件的累积误差大，操作不方便，由于该工件为大量生产，方案二和方案三更具有优越性。

该零件的五个小孔与外缘之间的最小距离都比孔径大，大于此零件要求的最小壁厚，可以采用冲孔落料复合模和或冲孔落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易得到保证，且生产率也较高，但模具结构复杂，由于复合模精度较高，故制造不易。复合模装配也较困难，强度也会受到影响，且工件的孔较小，凸模寿命不高，不易更换。

而级进模生产率高，易损件更换方便，因此通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案三的级进模较好。

四.必要的工艺计算

(1）排样设计设计级进模首先要设计排样图，该零件类似一个矩形的门型框，中间冲3个小孔

经分析，直排的材料利用率较高。如图所示的排样方法，可提高材料的利用率，减少废料。

查表2.9取得搭边为1.8mm和2.5mm

计算条料宽度B=(20+2.5×2）=25mm

步距 S=（20+1.8）=21.8mm

根据一般的市场供应情况，原料选用2000mm×1000mm×2mm的冷轧钢板，每块可剪成1000mm×25mm规格条料85条，材料剪切率可达99.2%

计算冲压毛坯面积 A=（20×20）=4002mm

一个步距的材料利用率 η=BS A n =8

.2125400⨯=73.4% (2)计算凸、凹模刃口尺寸 查表2.4得间隙值

min Z =0.246 max Z =0.360

1） 冲孔8.5mm 凸、凹模刃口尺寸的计算方法

由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模，其凸、凹模尺寸计算如下

查表2.5的凸、凹模制造公差得

凸δ=0.020mm 凹δ=0.025mm

校核max Z －min Z =0.114mm ，而凸δ+凹δ=0.045mm

满足max Z －min Z ≧凸δ+凹δ的条件

查表2.6得IT14级⑩磨损系数 x=0.5

按式（2—5）凸d =0min x d 凸）（δ-∆+=002.0)24.05.05.8(-⨯+=002.062.8-mm

凹d =025.00

025.000min 866.8246.062.8d (+++=+=+）（）凹凸δZ mm 2）外形落料凸、凹模具刃口尺寸计算方法

3）对外轮廓的落料，结合模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凹模、凸模、凸模固定板、卸料板。这种加工方法可以保证这些零件的各个孔的同轴度，使装配简单，因此工作零件刃口尺寸计算按分别制造法来计算，其凸、凹模刃口尺寸计算如下

查表2.5得凸、凹模制造公差

凸δ=0.020mm 凹δ=0.025mm

查表2.4得间隙值min Z =0.246 max Z =0.360

校核max Z －min Z =0.114mm ，而凸δ+凹δ=0.045mm

满足max Z －min Z ≧凸δ+凹δ的条件

查表2.6得IT14级⑩磨损系数 x=0.5

按式(2—3) 凹）（凹δ+∆-=0

max x D D 6.00

6.05.02020+⨯-=）（凹D =6.0017+mm 0020.00020.0min 13.192020--=-=）（凹凸Z D D mm

43.0043.00

17.843.075.05.85.8++=⨯-=）（凹R mm 0020

.00020.0min 3.85.85.8--=-=）（凹凸Z R R mm

43.0043.00

17.443.075.044++=⨯-=）（凹R 0020.00020.0min 8.344--=-=）（凹凸Z R R

(3) 冲压力的计算

该模具采用复合模，选择推板卸料，下出件方式

落料力 落F =L τb σ=（80×2×450）=72KN

冲孔力 =冲1F L τb σ=(4π×2×2×450)=22.6KN

=冲2F L τb σ=(8.5π×2×450)=24KN

冲孔时的推件力

由于工件的形状简单、精度要求不高，故选择斜壁式凹模，因此推件力为零 冲孔时的卸料力 孔卸卸F K F .=

查表2.7取卸K =0.03

()03.021孔孔卸F F F +⨯==1.4KN

落料时的推件力 落推推F K F .n =

落料凹模取直筒形的刃口形式，与由表2.25查得

h=6mm 则n=h/t=6mm/2=3个

查表2—7取05.0=推K

=⨯⨯==7205.03n 落推推F K F 10.8KN

落料时的卸料力 落卸卸F K F .=