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1、中国计量学院实验报告中国计量学院实验报告实验课程： 冷冲压模具设计与制造实验名称： 垫圈冷冲压模具设计制造班级：10 机械 1学号：1000101105姓名：徐文强实验日期：2013 年 5 月一、一、实验原理与实验内容实验原理与实验内容（一） 、实验内容设计垫片（GB/95）模具 条件条件 1.h=0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5mm 2.精度等级：9，10，11，12 要求要求 1、设计的模具形式：单工序模；连续模；复合模； 2、设计条件 （1）模具的主体结构 （2）要有明确的高度尺寸 （3）有定位和导向 （4）要考虑退料、卸料或顶料
2、（5）要有较好的排样。二、二、实验仪器实验仪器1 1、电脑一台电脑一台2 2、AutoAuto CADCAD 软件软件3 3、相关文字编辑软件相关文字编辑软件4 4、冷冲压模具设计制造参考书冷冲压模具设计制造参考书实验成绩：实验成绩：主管教师签名：主管教师签名：1M20d1=22d2=37二、二、实验步骤实验步骤1 1 冲压件的工艺分析冲压件的工艺分析该垫圈选用的冲裁材料 Q235 钢，该类钢属于普通碳素结构钢，Wc0.22%具有良好的塑性、韧性、冲压性能及一定的强度、好的冷变性能，应广泛应用于一般要求的零件，如力不大的拉杆、连杆销、套圈、垫圈等。当钢材厚度（直径）16mm 时，屈服强度s23
3、5Mpa；抗拉伸强度（375460）Mpa；延伸承=26%；20时， 纵向 V 形冲击力功 akv=27J； 当冲裁零件的厚度为 0.5mm 时， = （303372）MPa，b=（375460）MPa。从零件图可知，该零件结构简单，且上下、左右对称，零件外形轮廓为光滑的圆形。冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT12IT13，外形尺寸mm0 25. 037，其公差等级为 IT12 级，内形尺寸为mm21. 0 022，其公差等级为 IT12 级，将以上嫉妒与工件的尺寸相比较，可认为该工件的精度要求能在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况也均符合冲裁的工艺要求，决定采用冲孔落料复合
4、冲裁模进行加工，且一次冲压成形。2 2、冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两道基本工序,有以下三种方案：【方案一】先落料后冲孔，采用单工序模生产【方案二】冲孔-料连续冲压，采用连续模生产【方案三】落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产方案一：模具结构简单，但需两道工序两幅模具，成本高、生产效率低。方案三：只需一副模具，生产效率较高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模复杂。方案二；也只需要一副模具，冲压件的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产效承也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称， 模具制造
5、并不困难。经分析零件结构采用方案二（连续模）生产为佳。3 3、排样排样采用直排样的排样方案，如下图所示：由表查得最小搭边值为 a=1.5mm。计算冲压件毛坯面积：222222 22 173.694)2237(4)(4mmmmmmddA计算条料宽度：mmmmb40)25 . 137(进距：mmmmh5 .38)5 . 137(一个进距材料的利用率%11.45%1005 .384073.6941%1001bhnA4 4、计算冲压力、计算冲压力 该模具采用弹性卸料和下出料方式该模具采用弹性卸料和下出料方式（1）落料力NMPatdLtFbb4356837513711（2）冲孔力NMPatdLtFbb2
6、590537512222（3）落料时的卸料力1FKF卸卸查表得到07. 0卸K，故3049.76N07. 043568NF卸（4）冲孔时推件力2FnKF推推取凹模刃口形式，h=2mm，则 n=h/t=2/1=2 个查表得到1 . 0推K，故NNFnKF5181259051 . 022推推选择冲床的总压力为NFFFFF7770321卸推总4 4、计算模具的压力中心计算模具的压力中心因为零件是上下左右对称的结构，因此模具的压力中心就在零件的几何中心。5 5、计算凸、凹模刃口尺寸计算凸、凹模刃口尺寸查表得间隙值13. 0,10. 0maxminZZ对冲孔mm22采用凸、凹模分开加工方法，其凸、凹模刃
7、口部分尺寸计算如下。查表得凸、凹模制造公差mmmmdp025. 0,020. 0校核：03. 010. 013. 0minmaxZZ045. 0025. 0020. 0dp不满足dZZpminmax因此取,012. 0)(4 . 0minmaxZZp,018. 0)(6 . 0minmaxZZd查表得磨损系数 x=0.5，工件公差16. 0凸、凹模分别加工时，其工作部分尺寸计算如下：6 6、凸模、凹模、凸凹模的结构设计凸模、凹模、凸凹模的结构设计I、冲mm22孔的圆形凸模，由于模具需要在凸模外面装有推件杆，因此设计成直柱形状。如下图所示。工作 性质落料冲孔工件 尺寸mm0 16. 037mm1
8、6. 0022凸模 尺寸0 012. 00 minmax82.36)( pZxDDp0 012. 00 min08.22)( pxddp凹模 尺寸018. 000 max92.36)( pxDDd018. 000minmin18.22)(dZxddd凸模 凹模II、KbH ，查得 K=0.3，则mmH08.1192.363 . 0mmHc61.1608.115 . 15 . 1凹模刃口形式采用刃口强度较高的凹模，即上图的形式。III、凸凹模尺寸凸凹模长度 L=h1+h2+h=15+15+20=50mm其中 h1 为凸模固定板厚度；h2 为弹性卸料板厚度；h 为增加高度（包括凸模进入凹模深度、弹
9、性元件安装高度等）7 7、模具的总体设计模具的总体设计上模座：50250250/mmHmmBmmL 下模座：65250250/mmHmmBmmL 导柱：20035/mmLmmd 导套：4812535/mmDmmLmmd 垫板厚度取：12mm 凸模固定板厚度取：20mm 凹模固定板厚度取：11mm 卸料板厚度取：14mm 模具的闭合高度：mmH227655414111201250模8 8、冲压设备的选择冲压设备的选择选用开式双柱可倾压力机 J23-40工作台尺寸（前后左右） ：460mm700mm公称压力：400KN垫板尺寸（厚度孔径） ：65mm220mm滑块行程：100mm模柄孔尺寸（直径深度） ：mmmm 7050最大闭合高度：330mm最大倾斜角：30连杆调节量：65mm
