冲压工艺课程设计垫圈冲孔、落料复合模具设计.doc

冲压工艺课程设计设计名称 专 业 班 级 姓 名 指导老师 完成日期 垫圈冲孔、落料复合模具设计 一、课题名称：垫圈冲孔、落料复合模 二、零件：厚度：t=1.5mm第一章 零件的工艺性分析 1.1 材料Q235为普通碳素钢 s=235MPa b=450 MPa s/b=0.52冲压性能良好1.2 结构与尺寸零件形状规则，其它无极限特征，适合冲裁加工1.3 精度零件R26+0.0.4000精度为IT14，R11+00.00.23精度为T13-IT14之间，其余未注公差按IT14考虑。根据以上分析，该零件工艺性良好，适合冲裁加工第二章 确定工艺方案2.1 工序性质与数量冲孔、落料2.2 工序顺序单工序模：冲孔落料复合模：冲孔、落料级进模：冲孔-落料第三章 确定模具总体结构3.1结构 因零件较小，且中批量生产，不宜单工序冲裁；级进模单幅成本较高，所以不采用级进模，所以用复合模最为合理3.1.1工作零件a.凸模R5.53孔使用台阶固定，落料凸模选用直通式的结构，可以用线切割加工凸模长度 L=h1+h2+h4-（1-3）强度校核b.凹模采用整体式的螺钉固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm凹模厚度 H=K1K2(15)凹模壁厚 C=（1.5-2）H(30-40mm)3.1.2定位零件导料板定边距,挡料销定位3.1.3 卸料、出件采用弹性卸料，凸模出件3.1.4 导向零件选用滑动不带压板的导柱导套3.1.5 支撑零件1）上下模板因为零件对称，受力均衡，左右操作，采用后侧上下模板2）模柄采用压入式的模柄3）固定板采用台阶和带锥度的凸模固定板4）垫板为防止上模板压溃，加垫板（10-15mm）第四章 工艺与设计计算4.1排样因零件为圆形，采用一个个排有利于提高材料利用率，为保证产品质量和模具寿命，采用有废料排样条料宽度 查P79表3-16（最小搭边值）得搭边a=3.2 a1=3 B=52+3.2+3.2=58.4mm条料长度 设L=1000mm 步距S=52+ a1=52+3=55 n= =18.18(实际18个) 即n=18 A=(522-17.492-2×11.062) =2393.8mm2利用率 =×100%=61.4%4.2计算冲压力和压力中心1）冲压力F=LTb=(60+2×5+11.06×2) ×0.8×450=104KNL:冲裁件周边长度T：材料厚度b：抗拉强度2）压力中心模具中心X0=Y0=冲裁以X轴、Y轴对称X0=0 Y0=03）初定压机P（1.1-1.3）FF=F+ Fx + FTF=104KN查P85表3-20(卸料力、推件力和顶料力系数)得KX=0.04-0.05 KT=0.055Fx=KXF=0.05×104=5.2KNFT=nKTF=7.5×0.055×104=42.9KN (n=7.5)F=F+ Fx + FT =104+5.2+42.9=152.1KNP1.2 F=1.2×152.1=182.52KN4）刃口计算因零件为异性，采用配合加工比较合理，冲孔以凸模为基准，落料以凹模为基准。因为冲孔、落料为一体，从加工考虑所有的尺寸都标注在凹模上4.3弹性元件 橡胶 选择聚氨酯10个Fy=Fx/n=5.2/10=0.52KN=520Nhy=10%h0P=1.1 MPa 查P133表3-33（橡胶压缩量与单位压力）Fy=A×PA= Fy/P=520/1.1=472.7mm2选圆筒形橡胶，设卸料螺钉直径8，橡胶孔10A=（D2-82）D=26.5mm取D=27mmhx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)h0=27.2mm0.5h0/D1.50.527.2/26.5=1.031.5符合要求第五章 设计零件、绘制总装配草图5.1工作零件凸凹模长度：L=h1+h2+h4-(1-3)h1:凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹h2：卸料板厚度（15-30mm）h4：弹性元件的高度，凸模进去凹模的厚度（取5mm）H凹= K1K2=1×1.37×=29.9mm 取30mm弹性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm 取25mm凸凹模：L=0.7×30+30+25+5-1=80mm冲孔凸模L=凹模+凹模固定板=30+30=60mm5.2定位零件5.3卸料与出件5.4模架与其他零件1）模架凹模尺寸：170×120×30H闭=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+弹性元件+凹模+料厚H闭=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm取H闭 216mm选着模架（指导书P131）200×125×（190-225）2）压机（指导书P107）P182.52KNF=1.3P=1.3×182.52=237KN初选250KN压力机封闭高度满足 Hmax-H1-5H闭Hmin-H1+10250-70-5=175H闭 不合适重选压机 300KN300-80-5=215H闭 不合适重选压机360KN360-90-5=265H闭 =216360-90-90+10=190 合适确定设备J23-633）模柄（指导书P183）压入式模柄模柄孔 50×70 上模板厚度为40mm模柄A50×100 JB/T7646.1-1994工作台孔2304）垫板5.5校核1）漏料rman=30mmR漏=115mmR漏 rman确保漏料2）下模座与工作台A1+R=85+38=123mmS+2R=170+2×38=246mm考虑到三边基本符合安装要求且下模板50mm比较厚零件冲裁力不大可以满足冲裁要求第六章 绘制总装图和各零件图设 计 小 结 忙碌了一个星期，终于完成了本次设计任务。我设计的是垫圈冲孔落料模，经过本次设计，使我对模具有了更多的了解和认识。 在设计过程中，运用了本学期及以前学的有关知识，逐步提高了我们的理论水平、构思能力，提高了分析问题及解决问题的能力。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机、绘制模具总装图及零件图。