垫圈冲压工艺及正装复合模设计(doc 12页)

垫圈冲压工艺及正装复合模设计(doc 12页)

南昌航空大学

飞制专业

专业课程设计

题目：垫圈冲压工艺及正装复合模设计

专业

班级08 姓名

起止日期2010.12.20 至2011.01.16

指导教师（签名）

目录

1 设计任务书 (1)

2 冲压件工艺性分析 (2)

3 冲压工艺方案的确定 (4)

4 主要设计计算 (6)

4.1 排样方式的确定及其计算 (6)

4.2 冲压力的计算 (8)

4.3 压力中心的确定及相关计算 (9)

4.4 工作零件刃口尺寸计算 (10)

5 模具总体设计 (11)

5.1 模具类型的选择 (11)

5.2 定位方式的选择 (11)

5.3 卸料、出件方式的选择 (12)

5.4 导向方式的选择 (12)

6 主要零部件设计 (12)

6.1 工作零件的结构设计 (13)

6.2 定位零件的设计 (15)

6.3 导料板的设计 (17)

6.4 卸料部件的设计 (19)

6.5 模架及其它零部件设计 (21)

7 模具装配与总装图 (23)

8 冲压设备的选定 (25)

9 冲压工艺卡 (28)

参考文献 (33)

设计总结及体会 (34)

1、设计任务书

题目：限位板冲压工艺及冲孔落料连续模设计

图纸：

设计资料（数据）及要求：

1、图纸

2、材料

3、批量

4、公差均见图示备注：板厚为1.2mm.

设计要求：

1、绘制钣金零件图；

2、编制钣金工艺规程；

3、绘制模具总装图和非标准零件图；

4、编写设计计算说明书。

起止日期2010.12.20 至2011.01.16

2、冲压件工艺性分析（一）零件工艺性分析

工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235，料厚t=1.2mm 生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：

1.材料分析

Q235为优质碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。

2.结构分析

零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有一孔，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为7mm，满足冲裁件最小孔边距l min ≥1.5t=2.25mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

3.精度分析：

零件上未标注尺寸公差,均按IT14精度等级加工。

由以上分析可知，该零件可以用连续冲裁的加工方法制得。

3.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。

分析各工序有：

方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两道工序、两副模具，成本高而生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二制造精度和生产效率较高，但是定位精度低于方案三。

方案三只需要一套模具，提高了生产率，有利于实现生产的自动化，模具轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，但是模具使用寿命长，有利于大批量生产。

通过对上述三种方案的综合比较，选用方案三为该工件的冲压生产方案。

4 主要设计计算

4.1 排样、确定步距、计算条料宽度及材料利用率，导料板间距

分析零件形状，采用直对排的排样方式，如图1所示。

根据零件形状及厚度，确定搭边值。查表2-11得，两工件间按矩形取搭边值b=1.8mm，侧边也按矩形取搭边值a=2mm。

级进模送料步距S=（2R+B）×2=(2×22+1.8)=91.6mm

条料宽度B按相应的公式计算，

B=（D+2a）0-△

查表2-13得△=0.6，则

取B=（90+2×2）0-0.6=940-0.6

画出排样图，如图1所示。

图1 冲裁零件排样图

该冲裁模采用有测压装置的导料板，按公式计算

B0=B+Z，查表2-12得Z min=5,则

B0=94+5=99mm

4.2冲压力的计算

模具采用弹性卸料装置和下出料方式，则总冲压力为F0 =F +F推+F卸

F= F落+ F冲

式中 F推——推件力

F卸——卸料力

F落——落料时的冲裁力

F冲——冲孔时的冲裁力

冲裁力：由表查出τ=304～373MPa，取τ=345MPa。

L落=π×22+2×（53-18-4）+π×4+π×18+2×（22+4）=252.16mm

L冲=π×30=94.2mm

F落=KL落tτ=1.3×252.16×1.2×345=135.71kN

F冲= KL冲tτ=1.3×94.2×1.2×345=50.7kN

F= F落+ F冲=135.71+50.7=186.41kN

推件力：由表2-3得系数K推=0.055，

n=h/t=6/1.2=5

F推=nK推F=5×0.055×186.41=51.26kN

卸料力：由表2-3得K卸=0.04～0.05，取0.04，则

F卸=K卸F=0.04×186.41=7.46kN

总冲压力：F0 =F +F推+F卸=186.41+51.26+7.46=245.13kN

4.3压力中心的确定及相关计算

计算压力中心，应先画出凹模型口图，如图5所示。在图中将x O y坐标系建立在如图所示的位置上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L9基本线，每条线都要计算出线总长度、力的作用点到x轴的距离及到y轴的距离。