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1、模具技术课程设计模具技术课程设计姓姓 名：名： 学学 号：号： 班班 级：级： 指导教师：指导教师： 完成日期：完成日期： 机机电电工工程程学学院院课课程程设设 计计 任任务务书书题 目螺旋桨压桨板复合模设计设计内 容及基 本要求图 1 螺旋桨压桨板如图 1 所示的压桨板，材料为 Q235，厚度 3mm，大批量生产，尺寸精度为自由精度。设计其成形的模具结构。对零件进行工艺性分析和方案设计，并进行相关的工艺计算，进而设计出模具结构，并阐述模具的工作原理。1.冲裁工艺分析 2.冲裁工艺方案确定 3.模具结构形式4.工艺尺寸计算 5.模具总体结构设计 6.主要部件设计7.模具图纸，工作过程设计起止时
2、间2011 年 10 月 18 日 至 2011 年 10 月 26 日学生签名年 月 日指导教师签名年 月 日目录目录正文1一、冲裁工艺分析11.1 材料11.2 零件结构11.3 尺寸精度1二、冲裁工艺方案确定12.1 方案比较1三、模具结构形式2四、工艺尺寸计算24.1 排样设计24.2 冲裁力计算34.3 压力机公称压力44.4 冲裁压力中心计算44.5 刃口尺寸计算4五、模具总体结构设计65.1 模具类型：6 5.2 定位设计65.3 卸料、出件装置65.4 导柱、导套6六、主要零部件设计76.1 工作零部件结构设计76.2 定位零件设计76.3 模架及其他零件设计8七、冲压设备参数
3、8八、模具图纸及工作过程98.1 模具装配图98.2 工作过程98.3 模具凸凹模零件图11螺旋桨压桨板复合模设计说明书螺旋桨压桨板复合模设计说明书一、一、 冲裁工艺分析冲裁工艺分析1.11.1 材料材料：冲裁件的材料为 Q235 普通碳素钢，具有良好的可冲压性。1.21.2 零件结构：零件结构：该零件结构简单，适合冲裁加工；零件内形全部为圆孔，直径分别为9mm、4mm,外形整体为圆弧、圆角过渡，圆弧半径均大于 10mm；孔与孔、孔与零件边缘距离均大于 8mm，工件符合冲裁加工要求。1.31.3 尺寸精度尺寸精度;零件图上零件未标注尺寸公差，鉴于其使用环境要求，零件按 T11 级加工，确定零件
4、尺寸的公差，差标准公差数值表（GBIT1800.3-1998）,各尺寸公差为16 +0.1 0、4 0 -0.06、9 +0.08 0、25 +0.05 -0.05、39 +0.07 -0.07二、二、 冲裁工艺方案确定冲裁工艺方案确定根据零件可知，冲裁加工分为冲孔、落料两类，可有单工序加工、级进加工、复合模加工三种方案以供选择；2.12.1 方案比较方案比较：单工序模加工 零件有冲孔落料两道工序，采用单工序模加工需要结构多，成本高，效率较低；且加工存在位置转换，加工误差较大；级进模加工 级进模加工可由一套机构完成，但其尺寸较大，需要的模具、机构尺寸大，成本高，制造较困难，成本较高；复合模加工
5、 采用复合模加工可由一套机构、模具加工完成，要求尺寸，模具结构相对简单，成本低，加工精度较高。综合考虑加工成本、难度，设备尺寸，精度等因素，此工件适合采用复合模加工方案。三、三、 模具结构形式模具结构形式根据零件结构分析，此零件内有五个冲孔结构，去除材料较多，宜用正装复合模结构。四、四、 工艺尺寸计算工艺尺寸计算4.14.1 排样设计排样设计4.1.14.1.1 排样方法排样方法材料内部须冲孔去除材料，外形结构也较为复杂，材料不可能百分之百利用。为提高材料的利用效率并使之适合冲裁加工，排样时将零件图所示形式旋转 45 度，再按条料方向依次排样。4.1.24.1.2 确定搭边值确定搭边值查表知，
6、工件间最小搭边值为,条料侧边最小搭边值，1a2.8mm2a3mm取12a3,a5mmmm4.1.34.1.3 确定步距、条料宽度确定步距、条料宽度条料通过导料销进行固定，属于无侧压装置的导料板，条料宽度计算公式为：条料通过导料销进行固定，属于无侧压装置的导料板，条料宽度计算公式为：002BLab 其中：B 为条料宽度，mm；L 为冲裁件与条料方向垂直的最大尺寸，mm；a 为冲裁件与条料侧边之间的搭边值，mm；为条料与导板之间的间隙，查课本表 2-11；0b为条料下料时的下偏差值，查课本表 2-12。代入数据：L=64.12mm，a=3mm，分别查表知：00.8mm1.0mmb ，工件步距为；A
7、=64367mm条料宽度为。01.00 1.064.122 3 1.00.872.9B4.1.44.1.4 计算材料利用率计算材料利用率IS3057.3610061.67S67 74总4.1.54.1.5 排样图排样图排样图如图 4.1 所示。图 4.1 排样图4.24.2 冲裁力计算冲裁力计算4.2.14.2.1 冲裁力冲裁力查表材料 Q235 的抗拉强度为，由S386MpasFLt,L375.4083mm所以：F=434722.8N=434.7KN4.2.24.2.2 卸料力卸料力(查表可知)FxKxFKx0.04则：Fx17.4KN4.2.34.2.3 推件力推件力(查表可知)TTFnK
8、 FTn5, K0.045则：TF97.8KN4.2.44.2.4 顶件力顶件力(查表可知)DDFK FDK0.05DF21.7KN4.34.3 压力机公称压力压力机公称压力2XTDFFFFF571.6KN根据计算结果初步确定压力机选择 JD21-100.4.44.4 冲裁压力中心计算冲裁压力中心计算工件结构完全对称，中心位置即为压力中心。4.54.5 刃口尺寸计算刃口尺寸计算4.5.14.5.1 加工方法加工方法结合模具及工件结构特点，模具制造宜选用配做法。4 45.25.2 配做法计算配做法计算分析:工件整体为落料件，零件内需要冲孔加工，分部确定落料模、冲孔模的刃口尺寸及制造公差。A 落料
9、模a零件整体为落料模，选凹模作为基准件；b.画出基准件的磨损图，凹模刃口磨损情况如图 4.2 所示；c.对基准尺寸进行计算，凹模刃口磨损后，尺寸 A1、A2 增大。查表可知磨损系数，取 =/412xx0.75图 4.2 落料凹模磨损图.1/4 00.0250.05 00.0251(16.1 0.77*0.1)16.02516OA0.05/4 00.01250.025 00.0252(25.050.75*0.05)25.0525A d.选取最小冲裁间隙，查表 2-13，则minZ0.36mme.注明配制关系：凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为 0.36mmB 冲孔模a零
10、件内部须冲孔加工，选凸模作为基准件；b.画出基准件的磨损图，凸模刃口磨损情况如图 4.3 所示c.对基准尺寸进行计算，凸模刃口磨损后，B1、B2 尺寸减小,C 尺寸不变查表可知磨损系数，取 =/412xx0.750 0.06/400.015 0.0150.031(3.940.75*0.06)3.9854B 0 0.06/400.06 0.0150.0452(90.75*0.08)9.069B390.07/ 4 390.0175C 图 4.3 冲孔凸模磨损图d.选取最小冲裁间隙，查表 2-13，则minZ0.36mme.注明配制关系：凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸的实际尺寸配制，保证最小冲裁间隙为
11、0.36mmC 复合模将计算凹模、凸模的尺寸、公差相关联，设计凸凹模。五、五、 模具总体结构设计模具总体结构设计5.15.1 模具类型模具类型：由工艺分析可知，模具结构为复合模5.25.2 定位设计定位设计：条料送进方向用导料销，步距采用弹簧弹顶的活动挡料销5.35.3 卸料、出件装置卸料、出件装置：采用弹压卸料逆出件装置5.45.4 导柱、导套导柱、导套：采用四导柱模架六、六、 主要零部件设计主要零部件设计6.16.1 工作零部件结构设计工作零部件结构设计6.1.16.1.1 落料凹模落料凹模凹模采用整体凹模，轮廓一次加工成形。安排凹模在模架上的位置时，要依据压力中心数据，尽量保证压力中心与
12、模柄中心重合，则：凹模厚度：HKB0.35 6422.4mm b0.35凹模壁厚：C1.52 H33.644.8mm取 H25mmC50mm，凹模宽度Bb2C642 50164mm 凹模长度L642 50164mm 取凹模长度、宽度为 200mm，则凹模尺寸为200mm200mm25mm6.1.26.1.2 冲孔凸模冲孔凸模工件有 5 个孔，其中 4 个孔孔径一致，即设计两个凸模即可。为使其方便固定，采用阶梯式结构设计，长度 L=凹模厚度+固定板厚+t=25+30+3.5=58.56.1.36.1.3 凸凹模凸凹模12Hhhth20303 10.563.5 凸凹h1 为卸料板厚度，取 20mm
13、，h2 为凸凹模固定板厚度，取 30mm，t 为材料厚度，取 3mm，h 为卸料板与固定板之间的安全高度，取 10.5mm。6.26.2 定位零件设计定位零件设计结合模具结构，考虑工件形状，设置一直径4mm的挡料销和两个直径8mm的活动导料销。挡料销和导料销的下面分别采用压缩弹簧，在开模时，弹簧回复弹力把挡料销顶起，使其处于工作状态，旁边导料销也一起工作。6.2.16.2.1 卸料板设计卸料板设计卸料板的周围尺寸和凹模的边界尺寸相同，厚度为20mm，材料45号钢，淬火硬度40-45HRC.6.2.26.2.2 卸料螺钉的选用卸料螺钉的选用卸料板采用 6 个 M8 的螺钉固定，长度 L:,12Lhha448 1567mm h1为弹簧的安全高度，h2为卸料板的行程，a为凹凸模固定板板厚。6.36.3 模架及其他零件设计模架及其他零件设计模具采用四导柱模架，导柱在模具四角位置，冲压时提供较大的支撑，加工精度高，稳定性好。导柱 d mmL mm =32 mm 190mm导套 d mm L mm D mm =32 mm
