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1、课程设计说明书题目：单工序落料模具设计一、课程设计目的1二、工件简图2三、工艺分析23.1 生产方案的制定23.2材料分析33.3精度分析33.4操作与定位方式3四、工艺计算44.1排样设计与计算44.2料宽设计44.3画排样图54.4送料步距54.5材料的利用率54.6冲裁工艺力计算54.7刃口尺寸计算64.8凹模高度74.9凸模长度确定74.10选择标准模架7五.设备选择8六、 装配图及零件图绘制8七、 参考文献9一、课程设计目的此次落料模具设计有着重要的意义，能巩固课本中学的知识，熟悉相关资料，理清设计思路，练习绘图及文献检索的能力，培养和提高分析，解决问题的能力，学习冲压工艺与模具设计
2、的具体方法和步骤，为毕业设计打下基础。（1）树立正确的设计思想。在设计中理论联系实际，从实际出发解决实际问题。（2）经行一次冷冲压模具设计的实际训练。通过设计巩固相关理论知识，为以后的工作做好准备。（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等培养模具设计的基本技能。（4）如何选取合适的排样，需要通过材料利用率、搭边值、步距的计算，从而选择最合理、最有经济效益的排样方案。二、工件简图材料为Q235，板厚为t=3mm，生产批量：大批量三、工艺分析3.1 生产方案的制定冲裁工序可分为单工序冲裁，复合冲裁和级进冲裁。冲裁组合方式的确定应根据下列因素决定。1生产批量：一般来说
3、，小批量与试制采用单工序冲裁，中批量和大批量生产采用复合冲裁或级进冲裁。2工件尺寸公差等级：复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高，因为它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整。级进冲裁所得到的工件尺寸公差等级较复合冲裁低，在级进冲裁中采用导正销结构，课提高冲裁件精度。3对工件尺寸、形状的适应性工件的尺寸较小时，常采用复合冲裁或级进冲裁。对于尺寸中等的工件，由于制造多副单工序模的费用比复合模具昂贵，也常采用复合冲裁，但工件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时， 采用级进冲裁。4模具制造、安装调整和成本：对复杂形状的工件，采用复合冲裁比采用级进冲裁为好。应为模具制造、安
4、装调整较易，成本较低。5操作方便与安全：复合冲裁出件或清除废料比较困难，工作安全性较差。级进冲裁较安全。综上分析，对于一个工件，可以得出多种工艺方案。必须对这些方案进行比较，选取在满足工件质量与生产率的要求下，模具制造成本低、寿命长、造作方便又安全的工艺方案。该工件包括落料和弯曲两个基本工序，可有以下工艺方案：方案一：先冲圆孔，后落料，最后弯曲方案二：先落料，后冲圆孔，最后弯曲3.2材料分析Q235为碳素结构钢，抗拉强度为432-461MPa,抗剪强度为304-373MPa,屈服强度为253MPa,具有很好的冲裁成形性能，符合冲裁工艺。3.3精度分析零件图未标注公差，按精度要求为IT14计算，
5、普通冲裁即可满足图样要求。3.4操作为降低成本，可采用手工送料方式。四、工艺计算4.1排样设计与计算1.尺寸计算将(工件按中性层展开)（1）直边段为a，b a=30-3-3=24mmb=80-3-3=74mm （2）圆角边段为c 由于R/t=3/3=10.5,则该圆角属于有圆角弯曲，根据中性层长度不变原理计算。 查资料1表4.3得，k=0.42 c=（r+kt）/2=3.14(3+0.423)/2 =6.69mm (3)弯曲毛坯展开总长度： L=a+c+b=24+74+6.69=104.6mm尺寸比较精确，采用一定量的搭边值，查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-8得：a=2.2mm,a1=
6、2.5mm.4.2料宽设计工件展开长度为104.6mm，所以原料料宽为B=104.6+2x2.5=109.6mm，查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-9得：=（0.15-0.20）t，可取t=0.6，所以料宽公差为109.60 -0.6mm.4.3画排样图4.4送料步距h=30+2.2=32.2mm4.5材料的利用率排样时，在保证工件质量的前提下，要尽量提高材料的利用率。=A/bh=104.6x30/(109.6x32.2)=88.9%4.6冲裁工艺力计算冲裁模设计时，为了合理地设计模具及选用设备，必须计算冲裁工艺力。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁工艺力，以适应冲裁间隙的要求。冲裁工艺力
7、包括冲裁力F、卸料力F卸、推件力F推和顶件力F顶。该落料工艺不需要计算顶件力。冲裁件周长L=2（L1+L2）=269.2mm材料厚度t=3mm取Q235钢的抗剪强度=350MPa.冲裁力F=1.3Lt=1.3x269.2x3x350KN=122.5KN.查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-17得：Kx=0.035 Kt=0.045 Kd=0.05卸料力Fx =KxF=122.5x0.035=4.29KN.推件力Ft=KtF=122.5x0.045=5.51KN.顶料力Fd= KdF=122.5x0.05=6.12KN.总工艺力F=F+Fx+Ft =132.3KN4.7刃口尺寸计算以凹模为基
8、准，工件基本尺寸为104.6mm，30 mm，因为工件无公差，取磨损系数x=0.5，查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-9取为0.6.根据材料及料厚，查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-8，确定Zmax=0.64，Zmin=0.46.凹模由Dd=(Dmax-x)0+1/4得：D1=（104.6-0.50.6）+0.15 0=104.3+0.15 0mmD2=(30-0.50.6)+0.15 0=29.7+0.15 0mm凸模由dd=（Dd-Zmin）0-1/4得：d1=(104.3-0.46)0 -0.15=103.840 -0.15mmd2=(29.7-0.46)0 -0.15=29
9、.240 -0.15mm4.8凹模高度 H=Kb=0.24x104.6=25.1mm式中，b凹模孔的最大宽度（mm） K因数，查冷冲压模具课程设计与毕业设计指导表3-22，取K=0.24。凹模壁厚c=（1.5-2）H.取c=47.85mm.4.9凸模长度确定凸模长度H=H1+H2+H3+H4+a=15+15+10+1+20=51mm式中 H1凸模固定板厚度15mmH2固定卸料版高度10mmH3导料板高度10mmH4凸模进凹模深度1mma 附加长度，无特殊要求取20mm4.10选择标准模架该工序采用后侧导柱模架，查冲压模具设计师速查手册：上模座：20016045mm下模座：20016055mm导
10、 柱： 28180mm导 套：2811043mm模具闭合高度190-235,取210mm五.设备选择压力机设备选择考虑到压力机的使用安全，选择压力机的吨位时，总工艺力F一般不应超过压力机额定吨位的80%。查冲压模具设计师速查手册，选择压力机为J23-16F。工称力：160KN滑块行程：20mm最大装模高度：205mm工作台尺寸（前后左右）：300450mm模柄孔尺寸：40606、 装配图及零件图绘制见附图：一张A3装配图和两张A4零件图7、 参考文献1.冲压工艺及模具设计2.冲压模具设计实用教程3.冲压模具简明设计手册 TG385.2-62/H154.AutoCAD2014从入门到精通 TP391.72/C035.冲压工艺与模具 吴伯杰主编 电子工业出版社6.塑性成型工艺与模具设计高锦张主编 机械工业出版社7.中国模具设计大典3 高锦张主编 江西科学技术出版社8.冲模图册 李天佑主编 机械工业出版社9.冷冲压模具设计 江维健主编 华南理工大学出版社10.工程图学简明教程 董培蓓主编 天津大学出版社
