冷冲设计说明书

天津轻工职业技术学院冲压模具课程设计说明书项目：冲孔落料复合模设计专业模具设计与制造班级09模具8班姓名陈志设计指导教师周树银教研室主周树银提交日期2011-5-20成绩2一、设计任务书..........................................................................3二、工艺分析：..........................................................................4三、冲压工艺方案的确定..........................................................5四、确定模具结构......................................................................6五、工艺计算..............................................................................6六、主要零部件设计..................................................................9七、标准件选择........................................................................19八、校核模具闭合高度............................................................19冲压模具课程设计心得............................................................20参考文献：................................................................................223一、设计任务书冲孔落料复合模的零件设计1．零件名称：生产批量:大批量材料：08钢材料厚度：3mm制件精度为：IT142．设计要求：设计内容包括冲压工艺分析；工艺方案确定；排样图设计；总的压力中心的确定；刃口尺寸计算；橡胶的计算和选用凸模；凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计；绘制模具装配图和工作零件图；编写设计说明书；填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡等。43．知识要求：（1）单独加工法计算，凸凹模刃口尺寸。（2）计算冲压力，画出排样图。（3）模具总装配图，凹模零件图。4．技能达标：（1）工艺分析正确。（2）工艺方案确定合理。（3）工艺计算清晰正确。（4）零部件设计合理。（5）装配图结构合理。（6）图纸绘制符合国家标准。二、工艺分析：1．结构：该制件为无特殊要求的一般简单对称的冲孔落料件。2．材料：该制件为08碳素结构钢。具有良好的冲裁性能。查课本p343页附表5可得。抗剪强度τ=（255-353）Mpa取τ=350Mpa3．尺寸精度：制件的公差为14级其制件精度：Φ200-0.52，Φ8.50+0.36，140-0.43，400.31模具精度：Φ200-0.28,Φ8.50+0.08,140-0.28，400.15结论：普通冲裁完全满足尺寸精度要求，所以可冲裁。54．冲裁件的工艺性：（1）冲裁件的形状应力要求简单、对称，尽可能采用圆形或矩形等常规则形状，应避免过长的悬臂和窄槽悬臂和窄槽的宽度要大于板厚t的2倍，即a≧2t。（2）冲裁件的外形和内形的转角处，要避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理，或冲压时在尖角处开裂的现象，同时也能防止尖角部位的刃口过快磨损而降低模具使用寿命（3）冲裁件上孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，不宜太小，一般取b≧1.5t.b1≧t否则，模具的强度和冲裁件的质量就不能得到保证。（4）冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，其数值与孔形状、板厚度和材料的力学性能度有关。三、冲压工艺方案的确定1．工序性质：冲孔，落料2．数目：23．组合程度:（1）单序模：先落料，后冲孔（2）复合模：冲孔+落料（3）级进模：冲孔--落料级进模方案（1）需两幅模具。模具制造简单，但是制件精度差，生产效率低。方案（2）需一副模具。模具制造较为简单，工件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高。方案（3）需一副模具。模具制造困难，生产率较高，工件尺寸精度较差。对以上三种方案的分析比较，该制件的生产应采用：方案（2）冲孔落料复合模6四、确定模具结构1．导向导柱、导套式滑动式→后侧导柱模架2．定位2个导正销、1个挡料销3．卸料弹性卸料上出料五、工艺计算1．排样图的设计及材料利用率L22.2652.5-0.602.2根据查课本p19页表1-8可知，此方案的最小搭边值a1=2.2㎜a2=2.5㎜所以送料进距A=20+2.2=22.2mm条料宽度B=65㎜冲裁件面积S=718.8㎜2一个进距的材料的利用率：η=S/(A×B)×100%=718.8/（22.2×65）×100%=49.8%72．计算冲压力初选压力机规格已知采用弹性卸料和上料方式τ=350Mpat=3㎜F冲=2KL1tτ=2×1.3×3.14×8.5×3×350=72.86KNF落=KL2tτ=1.3×145.8×3×350=199KNFX=KXF落=0.05×199=9.95KNFT=nKTF冲=2×0.045×72.86=6.6KNFz=F冲+F落+FX+FT=72.86+199+9.95+6.6=288.41KNFg=1.3Fz=1.3×288.41=374.91KN初选压力机规格为：JH23-403、确定压力中心零件外形为对称，冲孔落料时的压力中心为零件的几何中心。4、刃口尺寸计算8零件为简单落料件，用单独加工法计算刃口尺寸及公差冲孔尺寸（1）冲孔件，先计算凸模刃口尺寸及公差，凹模通过增大间隙得到。（2）Zmin~Zmax=（0.15~0.3）mmt=3mm△=0.36X=0.5查表1-17得δt=-0.02δa=0.02校核：|δt|+|δa|≦Zmax-Zmin0.04≦0.15成立（3）dt=（dmin+x△）0-δt=(8.14+0.5×0.36)0-0.02=8.320-0.02da=(dt+Zmin)0+δa=(8.32+0.15)0+0.02=8.470+0.02外形尺寸（1）落料件，先计算凹模刃口尺寸及公差，凸模通过减小间隙得到。（2）Zmin~Zmax=（0.15~0.3）mmt=3mm20△1=0.52,x1=0.5δt1=-0.02δa1=0.025校核：|δt1|+|δa1|≦Zmax-Zmin0.045≦0.15成立14△2=0.43,X2=0.5δt2=-0.02δa2=0.02校核：|δt2|+|δa2|≦Zmax-Zmin0.04≦0.15成立孔心距400.15（3）DA1=(Dmax1-X1△1)0+δa1=(20.52-0.5×0.52)0+0.025=20.260+0.025DT1=(DA1-Zmin)0-δt1=(20.26-0.15)0-0.02=20.110-0.02DA2=(Dmax2-X2△2)0+δa2=(14.43-0.5×0.43)0+0.02=14.2150+0.02DT2=(DA2-Zmin)0-δt2=(14.215-0.15)0-0.02=14.0650-0.02L=L平均△/8=400.31/8=400.03759六、主要零部件设计1.落料凹模H=kb=0.35×60=21取H=25mmC=2H=2×25=50mm则L=60+2C=60+100=160mmB=20+2C=20+100=120mm所以凹模周界为：L×B=160×120选后侧标准模架规格为：160×160×190~235由此可知上模座→H上=160×160×45下模座→H下=160×160×55导柱：28×180导套：28×110×43102.冲孔凸模m6H73.凸凹模114.模柄配钻125.上模座136.垫板147.凸模固定板158.顶件器169.卸料板1710.凸凹模固定板1811.下模座19七、标准件选择1、GB2862.1-81压入式模柄1个2、GB/T2855.5-90上模座1个3、GB89-76卸料螺钉4个4、GB/T2861.1-90导套2个5、GB/T2861.1-90导柱2个6、GB70-85螺钉8个7、GB/T2855.6-90下模座1个8、GB119-86销钉4个9、GB2864.1-81导料销2个10、GB2866.11-81挡料销1个八、校核模具闭合高度由以上设计可知模具闭合高度：Hm=H上+H垫+H凸固+H凹+H卸+H橡+H凸凹固+H下+3=45+10+20+25+10+22+20+55+3=210mm模具最大闭合高度：Hmax=330mm最小闭合高度：Hmin=265mmHmax-H1-5≧Hm≧Hmin-H1+10330-65-5≧210≧265-65+10260≧210≧210成立，符合条件成立，符合条件所以选择JH23-40型压力机型号公称压力滑块行程最大封闭高度高度调节量立柱距离垫板模柄直径JH23-40400KN80mm330mm65mm340mm65mm50mm20冲压模具课程设计心得时间飞逝，两周的冲压模具课程设计即将画上句号，回顾这两周的课程设计我受益匪浅……这两周里，我又重新回顾了制图的基础知识及AutoCAD的应用。由于我选择了用电脑画图所以体会更深，扎实了电脑画图的知识并且更深刻的了解了冷冲模具，了解了冲压模具的设计方法和步骤，树立了正确的设计思想，熟悉了模具设计的相关国家标准。通过冲模结构设计的学习，使我在冲压工艺性分析，冲压工艺方案的论证，冲压工艺的计算，冲模零件的结构设计，编写技术文件和查阅技术文献等方面受到了一次综合训练。我发现自己在设计方面的不足，比如较复杂的模具结构的设计及典型零件的设计。以前设计标准零件时我很少像这次这样详细的查阅相关国家标准，所以初次设计时出现了很大的问题并且设计时也没有考虑具体的应用情况。通过老师的指导，我发现模具设计需要的是耐心，扎实的设计基础，灵活的运用及查阅相关附表的能力。今后要多思考，多动手，争取可以熟练的查阅设计资料和有关手册，最后能正确设计中等复杂程度冲压模具。同时还应该多学习模具设计可以应用的软件，多了解模具设计的相关知识，多问别人，培养自己解决问题的能力。“熟能生巧，勤能补拙”，我相信自己一定可以独立发现问题和解决问题。而实际操作中遇到的困21难，在老师的帮助下得到了解决，但同时也提醒我冲压模具设计不仅仅局限于这次课程设计，以后在实操中遇到的困难肯定会更多，所以课程设计结束后我应该不断补充相关的知识。模具设计并不只是画图而已，以后更多的是考虑自己所设计的模具的实际应用。两周的付出总会有一定的收获。总之我收获很多，感谢周老师的帮助与指导，以后我会更加努力！22参考文献：【1】周树银，冲压模具设计及主要零部件加工，天津轻工职业技术学院，2010年12月【2】周树银，冲压模具设计及主要零部件加工，北京理工大学出版社2010年7月【3】全国模具标注技术委员绘编，中国机械工业出版社标注绘编：冲压模具卷，中国标注出版社1998年12月【4】冲模标准件文件类