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1、课程设计说明书题题 目：目：三角形垫片落料冲孔级进模专业年级专业年级： 学生姓名学生姓名： 学学 号号： 指导教师指导教师： 课 程 设 计 任 务 书学生姓名 学 院 专业任务起止时间： 课程设计题目：三角形垫片落料冲孔级进模课程设计工作内容和计划：1. 工作内容(1)绘制模具装配图一张（A0 或 A1 图纸） ；(2)绘制凸模、凹模零件图（A3 图纸，手绘，由指导教师指定） ；(3)编制设计计算说明书，1015 页。2. 工作计划2012.9.4 查阅资料，工艺分析与计算，确定模具总体方案；2012.9.5-2012.9.6 模具整体结构设计，绘制草图；2012.9.7、9.10-2012
2、.9.11 模具零部件设计，完成装配图；2012.9.12 手绘完成非标件零件图设计；2012.9.13 编写设计说明书；2012.9.14 答辩参考资料：1. 冯炳尧模具设计与制造简明手册（第三版）2. 李春峰金属塑形成型工艺及模具设计3. 刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造.高等教育出版社，2010指导教师意见：签名：年 月 日教研室主任意见：签名：年 月 日目录目录第 1 章 三角形垫片工艺性分析.1 1.1 设计任务1 1.2 三角形垫片的工艺性分析.1 1.2.1 三角形垫片的原材料分析.1 1.2.2 三角形垫片的尺寸精度分析.1 1.2.3 三角形垫片结构工艺性分析.1 1.3
3、三角形垫片落料冲孔的工艺方案的确定1 第 2 章三角形垫片冲压模具总体结构设计.2 2.1 模具总体方案的确定2 2.2 定位、送料方式2 2.3 卸料出件方式2 2.4 模具的模架类型及导向方式2 2.5 排样设计及计算2 2.6 冲压设备选择3 2.7 凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差的计算3 2.8 卸料橡胶的设计3 第 3 章三角形垫片冲压模具的零部件设计.5 3.1 工作零件的结构设计5 3.1.1 凹模的结构设计.5 3.1.2 落料凸模和冲孔凸模.6 3.1.3 定位零件的设计.7 3.1.4 卸料零件的设计.8 第 4 章 模具的总装图和校核.9 4.1 模具的总装图和工作
4、过程9 4.2 模具的闭合高度和压力机相关参数校核9 参考文献.11第第 1 章章 三角形垫片工艺性分析三角形垫片工艺性分析1.1 设计任务设计任务零件图如图 1-1 所示。已知技术参数：材料：Q235；料厚：2 mm；生产批量：大批量生产。1.2 三角形垫片的工艺性分析三角形垫片的工艺性分析1.2.1 三角形垫片的原材料分析三角形垫片的原材料分析材料 Q235 普通碳素钢，抗剪强度 304373 MPa、抗拉强度 b432461 MPa、屈服极限 s253 MPa、伸长率 1021%25%。具有良好的冲压性能，适合冲 裁加工。1.2.2 三角形垫片的尺寸精度分析三角形垫片的尺寸精度分析 工件
5、的尺寸全部为自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满 足要求。1.2.3 三角形垫片结构工艺性分析三角形垫片结构工艺性分析 工件结构相对简单，有一个 10 mm 的孔；孔与边缘最小壁厚为 10 mm，大于倒 装复合模的凸凹模最小壁厚 3.8 mm（见文献1P89） 。均适宜于冲裁加工。1.3 三角形垫片落料冲孔的工艺方案的确定三角形垫片落料冲孔的工艺方案的确定该工件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用以下三种工艺方案： 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
6、两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度高，但工件最小壁厚 10 mm 较接 近凸凹模许用最小壁厚 3.8 mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在 模具上，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也 能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产宜采用方案三。第第 2 章章 三角形垫片冲压模具总体结构设计三角形垫片冲压模具总体结构设计2.1 模具总体方案的确定模具总体方案的确定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。2.2 定位、送料方式定位、送料方式该冲件采用的坯料是条料，控制
7、条料的送进方向采用导料板，侧压装置。控制条 料的送进步距采用定位销，导正销精定距。采用手工操作。2.3 卸料出件方式卸料出件方式因为该工件料厚 2 mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，拟选择弹性卸料、下出件 方式。2.4 模具的模架类型及导向方式模具的模架类型及导向方式该模具采用后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，横向和纵向送料都 比较方便，该模架一般适用于较小的冲模。2.5 排样设计及计算排样设计及计算该冲件外形大致为矩形，采用直排时材料利用率最高，如图 2-1 为排样方法。搭边 值取 a12.2 mm 和 a2 mm，条料宽度为 65.4 mm，步距离为 A=41 mm，一个步距的
8、材料利用率约为 53，计算详见表 2-1。图 2-1 零件排样图 表 2-1 排样相关计算 项目分类计算方法及结果冲裁件 面积用 Auto CAD 辅助完计算该冲裁剪的面积，操作如下：工具-查询-面 积-选中冲裁件外轮廓-回车-读数。 冲裁件面积 F1430 mm2 条料 宽度B61+2.2+2.265.4 mm步距A39+241 mm排样材料 利用率一个步距的材料利用率： 1430 65.4100%100%5 %134F AB2.6 冲压设备选择冲压设备选择该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件结构。根据计算结果，冲压设备拟选 J23-25，冲压力的相关计算详见表 2-2。 表 2-2 冲
9、压力相关计算弯曲力F校Ap冲裁力冲裁件周长可用上面类似方法，得到面积的同时也可求得周长。对 于直线也可用尺寸标注的方法直接得到。如果所求对象轮廓复杂且不封 闭，可用直线将对象两个端点相连，再将轮廓转化成多段线求得周长后 减去辅助连接直线长度（可用对齐标注得到辅助连接直线长度） 。 F冲KLtb1.3158.862350144562.6 N 其中：b350 MPa（查文献1P75-77）卸料力F卸K1F0.04144562.614456.26 N 其中：K10.04（查文献1P78）推件力F推nK2F40.05144562.628912.52N 其中：K20.05（查文献1P78） nht824
10、冲压 力冲压工 艺总力FF冲+ F卸+ F推144562+14456+28912187930N2.7 凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差的计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差的计算由于凸、凹模的形状相对较简单且材料较厚，冲裁间隙较大，故凸、凹模可采用 分开加工法确定凸、凹模刃口尺寸及公差。适宜采用线切割机床加工凸模、凹模、凸 模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作 简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表 2-4 所 示。2.8 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表 2-5。选用的四块橡胶板的厚度务必一致，不然
11、会造成受力不 均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。表表 2-4 工作零件刃口尺寸计算工作零件刃口尺寸计算工序分 类尺寸尺寸转换计算公式及结果备注0.1850.185 max00061 0.5 0.7460.63A dDDA 610 0.7461000 min0.020.0260.630.24660.384 TTADDZ0.0750.075 max00040.5 0.303.85A dDDA 40 0.304000 min0.020.023.850.2463.604 TTADDZ0.10750.1075 max000150.5 0.4314.785A dDDAR150 0.4315000 m
12、in0.020.02214.7850.246 214.662 TTADDZ0.06250.0625 max00020.5 0.251.875A dDDA落料R20 0.252R000 min0.020.0221.8750.246 21.752 TTADDZ000 min0.1550.155380.5 0.6238.31 TTddA 380.62 0380.030.03 min00038.31 0.24638.556A ATddZ000 min0.130.13240.5 0.5224.26 TTddA 240.52 0240.0250.025 min00024.260.24624.506A AT
13、ddZ 000 min0.090.09100.5 0.3610.18 TTddA冲孔100.36 0 100.020.02 min00010.180.24610.426A ATddZ查文献1P62-64 得冲裁双面间隙：Zmax0.360 mm Zmin0.246 mm冲裁件精度 IT14 级以下： 磨损系数 x0.5查文献1P67得 到d和p校核满足 )Z-(Zminmaxpd表 2-5 卸料橡胶的设计与计算 项目公式及结果备注橡胶允许总压缩量hjh1+h2+h3+t0.5+1+2+25.5mmh1凸模凹进卸料板的高 度取 0.5 mm； h2凸模进入凹模的深度 取 1 mm； h3凸模修磨
14、量，取 2mm。 t材料厚度，2mm橡胶自由高度h0hj0.355.50.3515.716 mm 取 18mmhj（0.350.45）h0橡胶的预压量hy10h00.10231.8mm一般 hy（1015）h0 每个橡胶承受的载 荷FyFx6578241445.5N选用六块圆筒形聚氨酯 橡胶橡胶的外径221.27101.271445.5 1.142rDdFp 取 35校核橡胶自由高度0.5h0D18281.5 满足要求d为圆筒形橡胶的内径， 取 d11 mm； 查文献2P258得 p1.1MPa 橡胶的安装高度h0hy16.2mm第第 3 章章 三角形垫片冲压模具的零部件设计三角形垫片冲压模具
15、的零部件设计3.1 工作零件的结构设计工作零件的结构设计3.1.1 凹模的结构设计凹模的结构设计 凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上 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线重合。其轮廓尺寸 计算： 凹模厚度 Hkb0.36118mm（查文献2P247，K0.3） 凹模壁厚 c（1.52）H27mm36 mm 取凹模厚度 H22mm，凹模壁厚 c30mm 凹模长度 Bb+2c（61+230）mm121 mm（送料方向） 凹模宽度 L（65.4+230）mm125.4mm（垂直送料方向） 凹模轮廓尺寸为 121 mm125.4 mm30 mm，取标准化值 125mm125 mm22mm，结构尺寸如图 3-1 所
