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1、 板料模具设计说明书1第一章 前言（02）第二章 设计任务书（03）第三章 制件的工艺性分析（04）第四章 冲压工艺方案的制定（04）第五章 排样设计和材料利用率计算（05）第六章 工艺设计和压力计算（07）第七章 模具凹凸模的刃口尺寸的计算（08）第八章 凸模凹模的设计（10）第九章 模具其他装置的设计（11）第十章 模架的选择（13）第十一章 压力机的选择（13）第十二章 凸模和凹模的加工工艺（15）第十三章 装配图和零件图（17）第十四章 结束语（21）参考文献 （22）板料模具设计说明书2第一章 前 言 在现代工业生产中，模具时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
2、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
3、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板料模具设计说明书3训练，为今后在实际的工程设计中打好必要的基础。第二章 设计任务书 产品零件图：1.实测一模具，根据给出的零件设计出一副模具，完成一张装配图以及一些零件图2.写一份设计说明书材料：铜； 厚度 t=0.5 生产批量：大批量板料模具设计说明书4第三章 制件的工艺性分析1.冲裁件材料为铜，具有良好的冲压性能。冲裁件结构简单，零件上部分尺寸未标注公差，未标尺寸公差按照 IT14 确定工件尺寸公差。确定偏差时按照一下原则
4、：A:落料件属于外形部分，上偏差为零（相当于基轴制标注，只小不大）属于内形部分上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小） 。B：冲孔件属于内形部分的上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只小不大）属于外形部分的上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大） 。C:孔心距的尺寸，按照标注。查标准（GB /T 1804-2000）,其余所有尺寸的公差为：6 12 2.500.251.308.10第四章 冲压工艺方案的制定经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不复杂，且不大，但工作产量较大，根据材料 t=0.5mm 的特点采用弹性卸料和自然漏料的方式冲裁模结构形式为佳。板料模具设计说
5、明书5该工件包括冲孔一个基本工序，可用以下工艺方案1. 先冲孔，再冲孔，采用单工序生产2. 冲孔-冲孔复合冲压，采用翻边模生产由于制件批量较大，采用方案一生产生产效率低，因此使用方案二生产为最佳方案。第五章 排样设计和材料利用率计算如果是使用带料或条料或卷料生产那么就必须进行排样设计。如果是使用边角料或废角料进行生产，就不必进行排样设计，就得采取弹性卸料（采取弹性卸料的原因是为了操作工观察方便） 。1 计算条料的宽度及确定步距。搭边是指排样时毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置的工艺废料。搭边的作用是保证毛坯从条料上分离，补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生的偏移所需要的工艺废料，搭边分
6、侧搭边和中间搭边。搭边的基本要求是要有足够的强度。步距是指冲压过程中条料每次向前送进的距离，其值为 排样时沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值。查表 2-1(材料厚度小于0.5)得 a=1.8 a1=2 条料宽度计算公式料宽度 B=(L+2a)0-0.4板料模具设计说明书6B-条料宽度尺寸步距 步距：A=D+b=35+2=37mm排样图如下采用正面送进的方式。2 材料利用率计算材料利用率 =（3545）/（3749）=86.7%板料模具设计说明书7第六章 工艺设计和压力计算1. 冲裁力的计算a. 冲裁力：F=Ltb=0.5110400=22000N=22KNb. 卸料力：Fx=KxF 查表得
7、Kx=0.06得 Fx=1.32KNc.c.推件力：FT=nkTF 查表得 n=4，KT=0.09FT=0.09422=7.92KNc. 顶件力：FD=0.0922=1.98KNFZ=F+FX+FT+FD=22+1.32+7.92+1.98=33.22 KN冲压设备拟选 J2325 的冲压机2.2.冲模压力中心的确定冲压力合力的作用点成为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有模柄的冲模来说，须使压力中心通过模柄的中心线。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块轨道和模具导向部分不正常的磨损。还会使合理的间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实
8、际生产中，可能出现冲模压力中心在冲压过程那个发生变化的情况，或者由于冲件的形状的特殊，从模具的结构考虑，不宜于使得压力中心与模板料模具设计说明书8柄的中心线重合的情况，这时应注意使得压力中心的偏离不致超过所选用压力机允许的范围。冲裁形状对称的冲件时，其压力中心位于冲件轮廓图形的几何中心。YX对于此对称制件在 Y 轴上处于原点 0 在 X 轴上采用分割法计算压力中心纵坐标值。Y0=代入有关数据得LnLLLLnYnLYL .321.3Y3221Y1L Y0=22.5mm第七章 模具凹凸模的刃口尺寸的计算板料模具设计说明书9凸模和凹模的刃口尺寸和公差直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也是靠凸
9、模，凹模刃口尺寸及其公差来保证的，因此，正确确定凹凸模刃口尺寸和公差，是冲裁设计的一项重要工作。在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料而产生的。故计算刃口尺寸时，应按照落料和冲孔两种情况分别进行。根据凸，凹模的加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也是不同，基本上分为两类。凸模与凹模分别加工法凸模与凹模配合加工法1. 确定凸凹模间隙及制造误差查表 3-14 得 凸凹模间隙：Zmin=0.025, Zmax=0.035凸凹模制造公差分别按 IT7 级精度选取，查表 3-10，凸=0.02 ，凹=0.03 ；由于凸+凹Zm
10、axZmin 不成立所以不可以采用凸凹模分开加工法，应采用凸凹模配合加工法。2. 确定凸凹模工作部分尺寸采用冲孔件按凸模磨损后的尺寸不变计算尺寸：冲3mm 孔：C凸=（c+0.5）0.5凸板料模具设计说明书10=3.1250.031C凹=（c+0.5）0.5凹=3.1250.031注释：凹 ，凸 为工件公差的 0.25 倍。同理：冲 R12 的孔C凸 = C凹 =24.260.065第八章 凸模凹模的设计1. 凹模的设计凹模的外形尺寸计算如下：查表 2-41 得 K=0.30凹模厚度 H=KB=0.328.5 H 应取 2024 为宜H=7.55mm 所以 H 取 20mm.凹模壁厚 C=（1
11、.52）H= 36mm凹模的宽度 B=b+(2.54)H=45+28=73mm凹模的长度 L=2C+b=100 mm取标准凹模尺寸 100mm80mm20mm，允许误差 515 mm2. 凸模的设计A.冲孔凸模材料选用 T10A 钢制造，热处理进行淬硬，HRC 板料模具设计说明书115862,其许用抗压强度为=1300MPaB.其结构选用圆柱头直杆圆凸模凸模长度查表可得 L=50 mm第九章 模具其他装置的设计1. 垫板的选择：冲模用垫板的材料采用 45 钢，技术要求按 JB/T7653 的规定厚度取常用值 8mm2. 凸模固定板的选择：固定板的材料采用 45 钢，凸模固定板的形状一般与凹模的
12、形状相同，凸模固定板的厚度一般选用HX=（0.60.8）H=1216mm H 取 16mm3. 卸料板的选择：卸料力一般取 0.050.20 冲裁力，要求耐磨，材料一般选用45 钢，粗糙度取 Ra=0.40.8um,型孔与凸模的配合采用H7/h6 或者 H8/f7,厚度取 16mm.4. 模柄的选择：此模具采用压入式模柄，尺寸经查表为D=32mm , d =30mm , D1=39mm , H=83mm板料模具设计说明书12h=35mm , h1=5mm , b=2mm , a=0.5mm5. 紧固件螺钉，销钉在冲模中起紧固定位作用，设计时主要是确定它的规格和紧定位置。螺钉拧入的深度不能太浅，
13、否则紧固不牢靠；也不能太深，否则拆装工作量大。圆柱销钉配合深度一般不小于其直径的两倍，也不宜太深。具体紧固件规格参照装配图明细表。6. 定位零件的设计和选用为了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件，必须保证坯料或 条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送进，称为条料横向定位或送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料的一次送进的距离，称为条料纵向定位或送料定距。定位零件导料销的设计是对条料或者卷料的侧向进行导向，以避免送偏材料。从前向后送料时，导料销装在左侧；一般用两个（一排，位于条料同侧） ，也可以用四个（两排） 。从左向右送料时，导料销
14、装在后侧，也可以用四个(两排)；导料销可压设在凹模面上（一般为固定式的，也可以是弹性的） ，也可以设在弹压卸料板上（一般为活动式的） ，还可以设法设在固定板或板料模具设计说明书13下模座等平面上。第十章 模架的选择模架选用要适合中等精度，上下滑平稳，选用后侧导柱模架，根据凹模尺寸的确定，查表 9-46得模架的参数如下L=125mm 模 架L=125mm开模最大高度 165mm上 模 座200160 30下 模 座200 160 35导 柱22 100导 套22 40 28板料模具设计说明书14第十一章 压力机的选择曲柄压力机是材料成型中广泛应用的设备，通过曲柄连杆机构获得材料成形时所需的力和直
15、线位移，可进行冲压，挤压，锻造等工艺，广泛应用于汽车工业，航空工业，电子仪表工业，五金轻工业领域。由于前面计算结果得知 冲裁工序力 F=33.22KN 和工作特点，我们选择冲压设备 ：开式压力机因为 H =H上 + H下 + H垫 + L + H h=30 + 35 + 8 + 50 + 50 0.5=172.5180因此该压力机可以满足使用要求选用 J2325 ，其主要技术参数如下：公称压力 ： 250 KN 封闭高度调节量 ： 70mm滑块行程 ： 80mm 滑块中心线至床身距离：190mm滑块行程次数 ： 400 次/分 立柱距离 ： 260mm最大封闭高度 ： 180mm 床身最大可倾角 ：30板
