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1、.材料工程系模具设计与制造专业材料工程系模具设计与制造专业冲压模具冲压模具 CAD/CAM 实训说明书实训说明书姓 名： 班 级：模具设计与制 学 号： 指导教师： 日 期： 河南机电高等专科学校.前前 言言 在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型，模具车成型由于具有优质高产省料和低成本等特点现已在国民经济各个部门得到了广泛的应用。模具产业是高新技术产业的一个组成部分，目前我国模具企业就达到 3 万多家，电子产品、航天航空领域都离不开精密模具。许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。模具课程设计是一个很专业的训练环节，学生通过对金属制件的冲孔
2、和落料，成型工艺和模具的综合分析设计，训练，要求达到如下目的：1通过课程设计，帮助学生具体运用和巩固模具设计课程及相关课程的理论知识，了解冷冲模的一般设计的方法和程序。2训练学生查询相关资料，如：冲压模具简明设计手册 ，冲压模具设计和加工计算速查手册 ，使学生能熟练地运用有关资料，熟悉有关国家标准，规范，使用经验数据，进行估算等方面的全面的训练。3掌握模具的基本设计方法和程序，综合运用相关专业的理论知识，并按照有关的设计技术规范，进行冲压模具设计的基本技能训练，为今后在实际的工程设计中打好必要的基础。.冲压模具冲压模具 CAD/CAM 实训任务书实训任务书题 目： 垫圈级进模具课程设计 内 容
3、：（1）模具装配图 1 套（二维和三维图）。要求 结构合理，尺寸正确。（2）模具零件图 3 张（二维和三维图）。工作零件（凹模或凸凹模）两张（不画简单凸模）、上模座或下模座任选一张。要求 结构、尺寸正确、标注正确（包括尺寸公差和形位公差）、技术要求合理。（3）模具零件加工工艺规程卡两份（工作零部件）要求正确合理，经济性好。（4）设计说明书一份，不少于 15 页（A4）。（5）模具零件的虚拟加工和实际制造。（设计优秀者）原始资料：1、冲压手册。王孝培主编。2、冲压课本。3、零件手册、公差手册等。2012 年 10 月.垫圈级进模具课程设计说明书垫圈级进模具课程设计说明书目录目录一、零件工艺性分析
4、 5二、冲压工艺方案的确定 6三、主要设计计算 61、排样方式的确定及其计算 62、冲压力的计算 73、压力中心的确定 84、工作零件刃口尺寸计算 85、卸料橡胶的设计 9四、模具总体设计 101、模具类型的选择 102、定位方式的选择 103、卸料出件方式的选择 104、导向方式的选择 10五、主要零部件设计 111、工作件的结构设计 11 2、模架及其他零部件确定123、固定结构的设计 124、导料板的设计 135、卸料部件的设计 13六、模具总装图 13七、冲压设备的选择 14八、参考文献： 15.课程设计说明书课程设计说明书图 1-1 所示为垫圈零件冲裁图，材料 08F 钢，厚度 t=
5、2mm,大批量生产，试确定冲裁工艺性，设计冲裁模。图 1-1一、零件的工艺性分析1. 结构工艺性分析 1 零件形状简单、对称。外形处有尖锐清角，为了提高模具寿命，将的尖锐清角改为 R1 的工艺圆角。冲件上无悬臂和狭槽。90最小孔边距为（7.8-3.7）/2=2.05mmt=2mm。分析公差和表面粗糙度 1 差 该件上未标注特殊公差，全部按 IT14 级选用，确定其尺寸的公差。经查公差表，个尺寸公差为：33.74 ,7.8 0 62. 00 36. 0,3.7,24.4 。表面粗糙度 零件图上无特殊要求。30. 0 0 被冲材料为 08F，是优质碳素结构钢，冲裁性能很好。结论：可以冲裁加工二、冲
6、压工艺方案的确定.该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高且生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需要一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但模具结构复杂，模具制造难度大，并且冲压后工件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工作精度也能满足要求。通过对上述三种方案的比较分析，该零件的冲压方案采用方案三为佳。三、主要设计计算1、排样
7、方式的确定及计算通过查表比较分析，且由经验得搭边值 a=1.2mm，a1=1.5mm,步距 s=9mm，条料宽度 B=38.74mm。排样图如图 1-2 所示，材料利用率最高。一个步距的材料利用率 =（S /S ）x100%10S=38.747.8-3.143.73.7/2= 348.66(m)S =BS=938.74=280.7(m)0所以 =280.7/348.66100%=80.5%条料宽度计算公式：B=(D+2a1) 查表得 =0.15，则0 B=（33.74+22 2.5）=38.740 15. 00 15. 0.图 1-22、冲压力的计算。该模具采用弹性卸料、下出件。故总冲压力为
8、F=P+F +F0推卸F=F +P落冲由 F =KLt 落F-冲裁力 L-冲减周边长度 t-材料厚度 -抗剪强度K-考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取 K=1.3 ，t=2mm，查表得b=300MPa所以冲裁力 F =1.3832300/1000=66.74KN落F =1.323.143.72300=18冲计算推件力 F推由卸料力 F =K F P =nK F卸x推t查表得 K 取 0.04，K 取 0.05 n-同时卡在凹模孔口的冲件数xtn=3，.F =0.04150384=3.38KN 卸F =30.05(66.74+18)=12.7K
9、N推所以有 F =F+ F + F =101KN0卸推3、压力中心的确定如上图分析工件，工件图对称，故落料时 P 的压力中心在工件中心落O ，冲孔时孔的压力中心在两孔中间 O 。12设冲模压力中心离 O 点的距离为 X，根据力矩平衡原理得1P X=（32-X）P 由此算得 X=1.9mm落冲4、工作零件刃口尺寸计算查表确定初始间隙Zmax=0.246mmZmin=0.360mmZ= Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm落料部分 =-0.02mm =+0.03mm凸凹 + =0.05Zmax- Zmin=0.114 采用分别制造法凸凹.冲孔部分 =-0.02mm =+0.
10、02凸凹 + =0.04Zmax- Zmin=0.114 采用分别制造法凸凹R4 为冲孔磨后变小，由 IT14 查得=0.30mm，x=0.75d =（dmin+x）0- 凸=（3.7+0.5x0.30）0- 凸=3.9250- 凸0.02mmd =( d + Zmin ) =4.171 凹凸02. 0002. 00落料磨后变大，由 IT14 查得=0.62mm，x=0.5A =（Amax- x）0+ 凹=（33.74-0.5x0.62）1凹0+0.03=33.430+0.03mmA =（A- Zmin）0- 凸=（33.43-0.246）0-0.02=2.4750- 0.02mm1凸1凹落料
11、磨后变大，由 IT14 查得=0.36mm，x=0.75A=（Amax- x）0+ 凹=7.530+0.03mm2凹A=（A- Zmin）0- 凸=7.2840- 0.02mm2凸2凹5、卸料橡胶的设计项目公式结果备注卸料板工作行程 hxhx=h1+h2+t4mmh1 为凸模凹进卸料板的高度 1mm，h2为凸模冲裁后进入凹模的深度 1mm橡胶工作行程hh=hx+hm9mmHm 为凸模修磨量，取 5mm橡胶自由高度h0h =4h036mm取 h 为 h0 的 25%橡胶的预压缩h =15%hy05.4mm取 h =(10%15%)y.量 hyh0每个橡承受的载荷 F1F1=Fx/4845选用四个
12、圆形橡胶橡胶的外径 DD=d2+1.27（F1/P）51校核橡胶自由高度 h00.5h0/D1.5满足要求橡胶的安装高度 H 安H 安= h - h0y34mmD 为圆筒形橡胶的内径，取d=8.5mm,p=0.5MPa四、模具总体设计1、模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。2、定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，有侧压装置。控制条料的送进步距采用侧刃定距。3、卸料、出件方式的选择因为工料厚度为 2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4、导向方式的选择为了
13、提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该级进模采用.对角导柱的导向方式。导向方式如图 1-4.图 1-4五、主要零部件的设计1、工作零件的结构设计冲孔凸模结合工件外形并考虑加工，将冲孔凸模设计成直通式，铆接固定在凸模固定板上。由弹性卸料，得凸模长度 L=h1+h2+t+hh1-凸模固定板厚度 h2-卸料板厚度 t-导料板厚度 h-附加长度所以 L 凸 1=16+12+2+15=45mm查模具设计大典标准凸模，选择凸模落料凹模凹模采用正式凹模，安排凹模在模具上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。整体式凹模板，由经验公式得：凹模厚度： H=kb ( 15).凹模壁厚：C=（1.52）H（C 3040）式中 b 是冲裁件最大外形尺寸，k 考虑壁厚影响也系数，b=33.74，查表得：k=0.47，所以 H=15.2 C=22.8凹模宽度 L=L+2c=33.74+2*22.8=79.3mm凹模长度 B=b+2c=14
