冲压工艺及模具设计设计书

0课程设计说明书题目：冲孔模具设计课程名称：冲压工艺及模具设计_________________________姓名：王宇学号：20114526学院(系)：材料科学与工程专业：材料成型与控制工程班级：材型一班指导教师：宋继顺1目录一、课程设计目的...................................................................................................................................2二、工艺分析...........................................................................................................................................22.1.1材料分析.........................................................................................................................208#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。....................................................................................................................22.1.2结构分析.........................................................................................................................32.1.3确定精度.........................................................................................................................3三、工艺计算...........................................................................................................................................4刃口尺寸计算...................................................................................................................................43.2对于孔φ730+0.08.................................................................................................................53.3冲裁力........................................................................................................................................5对于直径为φ73的孔..............................................................................................................63.4压力中心的计算.........................................................................................................................6四、设备选择...........................................................................................................................................74.1压力机的选择.............................................................................................................................74.1.1依据滑块的驱动力分类.................................................................................................74.1.2依据滑块的数目分类.....................................................................................................74.1.3依据滑块的驱动机构分类.............................................................................................74.1.4依据滑块驱动机构的配置分类.....................................................................................84.1.5依据机架的形式来分类.................................................................................................84.2其他零部件的选择.....................................................................................................................8五、装配图及零件图绘制........................................................................................................................9六、参考文献.........................................................................................................................................102一、课程设计目的二、工艺分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。图1.1零件Fig1.1Parts2.1.1材料分析材料：08#钢材料厚度：0.6mm生产为大批量生产，08#钢为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。32.1.2结构分析工件结构形状相对简单，冲件上有φ73和3×φ11三个圆孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为0.6mm满足许用壁厚要求，可以冲裁加工。2.1.3确定精度零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表1.1得,各尺寸公差分别为：零件外形:φ110孔:3×φ11，φ73孔心距:φ90表1.1冲裁件孔中心距公差Table1.1Cuttingaholecenterdistancetolerance材料厚度t普通冲孔公差高级冲孔公差孔距公称尺寸对称≤5050-150150-300≤5050-150150-300≤1±0.1±0.15±0.2±0.03±0.05±0.081-2±0.12±0.2±0.3±0.04±0.06±0.12-4±0.15±0.25±0.35±0.06±0.08±0.124-6±0.2±0.3±0.40±0.08±0.10±0.152.1.4排样零件外形为圆形，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。如图所示。2.1.5搭边4确定搭边值a，b。当t=0.6时，a=1，b=1.22.1.6条料宽度B=D+2a=110+2*1=112mm三、工艺计算刃口尺寸计算因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类：第一类：按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。第二类：按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核minmaxZZTA的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。根据基本设计原则，冲孔时应首先确定凸模刃口尺寸。再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙。凸凹模工作部分尺寸的计算公式如下：0minTxdDTAZDDTA0min其中x——磨损系数的选取查下表△——是工件的公差值表1.2磨损系数Table1.2Thewearcoefficient工件精度IT10以上x=1工件精度IT11～IT13x=0.75工件精度IT14x=0.55因孔的公差等级为IT14级，所以查表2.1得x=0.5查表，确定冲裁间隙：Zmin=0.03Zmax=0.02。基准件的制造公差取T=0.4×（0.03-0.02）=0.004A=0.6×（0.03-0.02）=0.0063.2对于孔φ730+0.08则0minTxddT=（73+0.5×0.08）0-0.004=73.040-0.004AZddTA0min=（73.04+0.03）0+0.006=73.070+0.006所以满足T+A≤minmaxZZ的条件，制造公差合适。3.3冲裁力冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：F=KLtτb式中F-------冲裁力，N;L-------冲裁周边长度,mm;T-----材料厚度,mm;τb----材料抗剪强度(抗拉强度σb(MPa)：375)K-----系数（一般取K=1.3）考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度及偏差等因素。可按下式计算，即F=KLtτb≈Ltb卸料力Fx=KxF推件力Ft=nKtF顶件力Fd=KdF式中Kx、Kt、Kd-----卸料力、推件力、顶件力,如表2.1所示6n-----同时卡在凹模内的工件数