冲压模具设计冲孔落料级进模说明书.docx
- 文档编号:16485751
- 上传时间:2023-07-14
- 格式:DOCX
- 页数:45
- 大小:926.62KB
冲压模具设计冲孔落料级进模说明书.docx
《冲压模具设计冲孔落料级进模说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冲压模具设计冲孔落料级进模说明书.docx(45页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
冲压模具设计冲孔落料级进模说明书
课程编号:
XXXX 大学
专业课程设计说明书
设 计 人:
XXX
专业班级:
XXX
学号:
XXXXX
指导教师:
XXX
日期:
X 年 X 月 X 日
1
一、序言……………………………………………………………………………3
二、专业课程设计任务说明书……………………………………………………4
三、零件的工艺性分析……………………………………………………………5
四、冲裁零件工艺方案的拟订……………………………………………………6
五、相关工艺计算…………………………………………………………………7
六、模具类型及结构形式的选择…………………………………………………15
七、工作零件及主要零件的结构形式……………………………………………14
八、参考文献………………………………………………………………………15
2
一、序言
板料冲压是一种金属压力加工方法,它是在常温(冷态)下,利用冲模在
压床上对金属(或非金属)板料施加压力使其分离或变形,从而得到一定形状
零件的加工方法。
它是无屑加工,被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性
变形,不产生切屑,变形中金属产生加工硬化。
所用设备是冲床,冲床供给变
形所需的力。
所用的工具是各种形式的冲模,冲模对材料塑性变形加以约束,
并直接使材料变成所需的零件。
所用的原材料多为金属和非金属的板料。
本任务书是对一套垫圈冲孔 、落料模的设计说明,其中对零件的工艺性
进行了分析,对冲压零件方案进行了拟定,对排样形式进行确定,压力机的选
择,模具类型及结构形式的选择,模具零件的选用,凸、凹模刃口尺寸的计算
等作了详细的说明。
本任务书在编写过程中参考了大量文献资料,得到了 XXX 老师悉心指导和
其他同学的热心帮助,在此表示衷心的感谢。
编者:
XXX
X 年 X 月 XXX 日
3
二 专业课程设计任务书
已知:
1)产品零件图
(2)生产批量:
大批量
(3)零件材料:
Q255A 钢
(4)材料厚度:
2mm
图一 产品零件图
求作:
(1)进行冲压工艺性分析(从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行)
(2)确定工艺方案及模具结构类型
(3)进行相关工艺计算,包括:
排样设计;
冲压力计算及压力中心的确定;
凸凹模刃口尺寸计算;
模具零件结构尺寸计算;
设备选择等。
(4)绘制模具总装配图
(5)绘制工作零件及主要零件的零件图
(6)编写课程设计说明书
要求:
根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求,每人独立设计、绘
制完成一套冲压模具。
包括:
(1)模具装配图 1 张(按照 1:
1 比例,或适当比例);
(2)模具工作零件图 2-3 张(按照 1:
1 比例,或适当比例);
(3)设计说明书 1 份;
4
三零件的工艺性分析
本次设计中冲裁件的材料为 Q255A 钢,抗剪强度为 340~420MPa,抗拉强度为
420~520 MPa,屈服强度为 260 MPa,弹性模量为MPa。
零件为冲孔,
落料件,其精度为自由公差,因此采用 IT10 级,满足冲裁工艺性的要求。
此工件只有落料和冲孔两个工序。
先冲孔,后落料。
生产批量大,厚度为
2mm,应该重点考虑节省材料,提高材料利用率的问题。
如果设计成复合模,模
具制造难度较大,并且冲压后成品件会留在模具上,在清理时会影响冲压速度。
因此,采用级进模更为合理。
图二 产品零件图
5
四、冲压零件工艺性方案的拟订
所给的零件所需的基本工序为冲孔和落料,可以订出如下三种工艺
方案一:
用简单模分两次加工,即落料-冲孔;
方案二:
采用连续模冲裁;
方案三:
采用复合模一次冲裁完成;
如果采用方案一,生产率低,工件尺寸的积累误差大,操作不方便,只能进
行小批量生产。
而零件要求为大批量的生产。
如果采用复合模,因为料厚太薄,
搭边值太小,模具制造难度较大,并且冲压后成品件会留在模具上,在清理时会
影响冲压速度。
因此,采用级进模更为合理。
而因此应该用第二套方案。
采用连续模。
而连续模的方案又可以分为:
A:
采用导正销定距的冲孔落料模,
B 采用侧刃定距的冲孔落料模。
这里采用导正销定距的冲孔落料模。
采用导正销定位结构简单,冲孔后留
下的圆孔正好用于导正销定距,能减少模具的复杂程度。
6
五、相关工艺计算
5.1 排样设计
排样是指冲裁件在板料、条料或带料上的布置方式。
排样合理与否,对材
料利用率的大小有直接影响。
排样分为有搭边、少搭边和无搭边三种;按工件的外形特征又可分为直排、
斜排、直对排、斜对排、混合排等形式。
通过对零件进行分析我决定选用直排排样图为如下所示:
图三 排样图
冲裁件的面积为
;
搭边值的确定
《冲压手册》表 2-17(P44),该零件的搭边值确定为:
两圆心间搭边值
侧搭边
.
条
料
宽
度:
;
导尺间距离
:
;
D------冲裁件直径
Δ-----条料宽度单向偏差《冲压手册》表 2-19
7
C1------导尺与最宽条料间单面小间隙
查《冲压手册》表 2-12
5.2 工序压力计算、压力中心的确定
1、冲裁工艺力的确定
① 冲裁力的计算
冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力。
通常是指冲
裁力的最大值。
冲裁力可按下式计算:
零件外圆落料力
零件冲孔力
式中 F---------冲裁力(N);
L---------零件剪切周长(mm);
t---------材料厚度(mm);
---------材料抗剪强度(MPa);
K---------系数,一般取 1.3;
查《实用模具手册》表 1-1 得。
则冲裁力 F=163280N
② 推件力的计算
式中 F----------冲裁力(N);
-------------推件力系数
n----------卡在凹模孔口中的工件数
查《冲压手册》表 2-37,得;取工件数;
则推件力的大小为
③ 总冲压力的计算
;
8
2、模具压力中心的计算
根据压力中心的确定方法有:
设如图示的坐标,因为零件关于 轴对称, 因此,
-----落料模、冲孔模的周长
-----各凸模压力中心坐标
;
;;
所以压力中心坐标为(8.3 , 0)
;
图四 压力中心计算
5.3 模具刃口尺寸及公差的计算
制造冲模的关键主要是控制凸凹模刃口尺寸及其间隙合理。
因为所加工的
9
零件为冲孔落料件.
《冲压工艺与模具设计》表 2-5
;
5.3.1 对落料件采用凹凸模分开加工:
《冲压工艺与模具设计》表 2-10
其中----------分别为落料凹、凸模标称尺寸(mm);
D------------落料件标称尺寸(mm);
Δ------------零件制造公差(mm);
---------凸、凹模最大、小合理间隙(mm);
------------凸、凹模的制造公差(mm),
------------系数,由表2-11 零件精度为 IT10 时,
5.3.2 对冲孔件用凹凸模分开加工:
《冲压工艺与模具设计》表 2-10
10
其中-----------冲孔凸、凹模直径(mm);
d-----------冲孔件标称尺寸(mm)。
5.4 模具零件的选用及设计
1、凹模的选用及设计
凹模高度
式中 b-----冲压件最大外形尺寸
K-----系数,按表 8-1 查得 K=0.42.
取 25mm。
凹模壁厚
11
取 45mm;
凹模长度
取 160mm;
宽度 B:
140mm;
查《中国模具设计大典》表 22.5-15 选取标准件
;
材料为 T10A,HRC 为 60~62
2、凸模固定板的选用
根据选取好的凹模,查《中国模具设计大典》表 22.5-16,选取固定板标
准件为:
;
材料选用 45 钢,
3、矩形垫板的选用,
查《中国模具设计大典》表 22.5-17,选取垫板标准件为
;
材料选用 T8A
4、导料板的选取
查 《 中 国 模 具 设 计 大 典 》 表 22.5-45 , 选 取 标 准 件 为 :
材料为 Q235,HRC38~43,
5、卸料板的选取
查 《 中 国 模 具 设 计 大 典 》 表15.28 , 选 取 标 准 件 为 :
取卸料板和凸模的单边间隙
材料为 Q235,HRC38~43;
6、凸模的设计
凸模的长度公式为
;
12
式中 L---------凸模长度(mm);
--------凸模固定板厚度(mm);
--------卸料板厚度(mm);
--------导料板厚度(mm);
---------附加长度(mm);一般取 h=15~20mm
由前面选取的标准件知
材料为 T10,HRC58~60
7、模柄的设计
根据选取的压力机 J23-10 知
模柄孔尺寸
参照《中国模具设计大典》表 22.5-24,采用压入式模柄,材料为 Q235-A·F
8、标准模架的选取
查《中国模具设计大典》表 22.4-2,选取标准件上、下模座及导柱、导套如下:
上模座:
材料 HT25 GB2856.1-81.ZG45
下模座:
材料:
HT25。
GB2856.1-81.ZG45
导柱:
材料:
20 钢
导套:
材料:
20 钢
模具闭合高度:
;
设计中冲模的闭合高度为 :
;
13
;
;
则选用的标准模架满足闭合高度 H 的要求,故此合格。
9、定位销钉及止转销钉的选取
① 下模座、凹模及导料板、卸料板处定位销钉的确定
查《中国模具设计大典》表 22.6-12,选取标准件为:
销 GB/T119.1 8
公称直径公差为 m6
公称长度材料为不锈钢。
② 上模座与垫板及凸模固定板处定位销钉的选取
查《中国模具设计大典》表 22.6-12,选取标准件为:
销 GB/T119.1 8
公称直径公差为 m6
公称长度材料为不锈钢
③ 模柄处止转销钉的选取
查《中国模具设计大典》表 22.6-12,选取标准件为:
销 GB/T119.1 6
公称直径公差为 m6
公称长度材料为不锈钢
10、固定螺钉的选取
① 下模座上固定螺钉的选取
查《中国模具设计大典》表 22.6-1,选取标准件为:
材料为 45 钢
② 上模座上固定螺钉的选取
14
查《中国模具设计大典》表 22.6-1,选取标准件为:
材料为 45 钢
11、挡料销得选取
查《中国模具设计大典》表 22.5-58,材料为 45 钢。
5.5 压力机的选择
根据计算出的总冲压力,查《实用模具手册》表 2-3,选取开式可倾压力
机 J23-10 型。
公称压力:
模柄孔尺寸:
;
滑块行程:
;
滑块行程次数:
:
250mm。
;
15
六 模具类型及结构形式的选择
根据所要求生产的零件的特点,确定模具类型为冲孔、落料级进模
通过对几种可行方案的分析比较,经最后确认该套模具的结构为:
横向送料+刚性卸料板+(导料板+定位销)+对角导柱模架
模具的装配图及凸、凹模和卸料板的零件图详见 A1、A3 图纸。
装配简图如图所示:
图五 主视图
16
图六 俯视图
1 冲孔凸模2 导正销 3 挡料销 4 圆柱销 5 六角螺栓
6 下模座7 凹模板 8 卸料板 9 落料凸模
10 凸模固定板 11 垫板 12 上模板 13 内六角螺钉
14 模柄 15 导正销 16 导套 17导柱 18 导料板
19 始用挡料销
17
七 工作零件及主要零件的结构形式
7.1,落料凸模及冲孔凸模分别如下图示:
参照《中国模具设计大典》表 22.5-2 材料为 T10,HRC58~60。
图七 落料凸模
图八冲孔凸模
18
7.2 凹模如下图示:
图九 凹模
19
八、参考文献
1、肖祥芷、王孝培主编《中国模具设计大典》江西科学技术出版社
2、高锦张主编《塑性成型工艺与模具设计》机械工业出版社
3、陈锡栋、周小玉主编《实用模具技术手册》机械工业出版社
4、丁松聚主编《冷冲模设计》机械工业出版社
5、廖念钊等主编《互换性与技术测量》中国计量出版社
6、王芳主编《冷冲压模具设计指导》机械工业出版社
7、梁炳文主编《冷冲压工艺手册》北京航空航天大学出版社
8、钱可强主编《机械制图》高等教育出版社
9、李天佑主编《冲模图册》机械工业出版社
10、模具实用技术丛书编委会编《冲模设计应用实例》机械工业出版社
11、重庆大学王孝培主编《冲压手册》机械工业出版社
20
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冲压 模具设计 冲孔 落料级进模 说明书