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1、机 械 专 业 综 合 课 程 设 计 说 明 书落料拉伸复合模学 院（系）：机电工程学院 专 业：机械制造及其自动化 目录目录IV第1章 零件的分析11.1 零件工艺性分析11.2 模具分析及制定工艺方案21.2.1 方案的确定21.2.2 方案比较21.3 拉深工艺的计算3第2章 模具间隙和凹模尺寸的确定52.1 冲裁间隙的确定52.2 刃口尺寸计算的依据与法则6第3章 冲裁力的计算与设备的选择103.1 冲压力的计算103.2 压力中心计算123.3 冲压设备的选用133.4 压力机的校核133.4.1 公称压力的校核133.4.2 闭合高度的校核143.4.3 滑块行程长度的校核143
2、.4.2 工作台面尺寸143.4.3 模柄孔尺寸14第4章 排样设计154.1 搭边设计154.2 排样布局164.3 材料利用率计算16第5章 模具结构设计175.1 精度与定位175.2 模具的导向装置175.3 卸件、卸料设计175.4 支承与紧固175.5 凹模的设计185.5.1 凹模刃口结构185.5.2 凹模厚度计算185.6 凸模的设计195.6.1 凸模类型195.6.2 凸模长度计算和凹模长度计算195.7 模具闭合高度的计算205.7模具总体设计图205.8 弹性卸料元件的设计205.8.1 弹性元件的设计205.8.2 卸料螺钉的设计215.9 导向元件的设计与选择21
3、5.9.1 导柱的设计215.9.2 导套的设计215.10 紧固件的设计与选择215.10.1 紧固螺钉的设计与选择215.10.2 销钉的设计与选择22第6章 模具的装配图的设计226.1 零件的技术要求226.2 装配技术要求236.3 模具安装要求236.4 复合模的调试要求246.5 主要组件的装配24参考文献24第1章 零件的分析1.1 零件工艺性分析图1.1 凸缘筒形件零件图该零件是某凸缘筒形件，材料为08，厚度1.5mm，大批量生产1。表1.1 常见优质碳素钢力学性能表材料名称牌号材料状态抗剪强度抗拉强度伸长率屈服强度电工用纯铁C0.025DT1、DT2、DT3已退火18023
4、026普通碳素钢08未退火3103803804702125240铝L2、L3、L5已退火8075110255080冷作硬化1001201504优质碳素结构钢45已退火44056055070016360该零件断面粗糙度、飞边毛刺都无特殊要求，普通冲裁可以达到=3.26.4m，故普通冲裁可达到零件要求。结论：综上所述，该零件适合普通冲压。根据零件图可知采用拉深。经查公差表,IT14，各尺寸公差为： 表1.2 标准公差数值 （摘自GB/T1800.3-1998）公差等级IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/m/mm3366101018
5、183030505080801201201801802502503153154004005001.21.51.522.52.53457891022.52.5344568101213153445678101214161820456891113151820232527689913161922252932364010121518212530354046525763141822273339465463728189972530364352627487100115130140155404858708410012014016018521023025060759011013016019022025029032
6、03604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.551.2 模具分析及制定工艺方案1.2.1 方案的确定该零件包括落料,拉深2个基本工序，可以采用以下3种工艺方案：方案一：直接在落料,拉深等每道工序一个模具。方案二：采用落料拉深的复合模具。方案三：采用落料,拉深连续模。1.2.2 方案比较表1.3 单工序冲裁、级进冲裁和复合
7、冲裁性能比较项目单工序模复合模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复
8、合模复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的是大批量生产、零件的尺寸较小且结构较复杂，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案分析、比较、宜采用复合模。1.3 拉深工艺的计算材料：08。料厚：1.5mm。解：由题意及图可知，此工件料厚1.5mm，因此零件按中线尺寸计算。在实际计算中，要增加修边余量h，由 d凸 /d=0.42，得当H=550mm时，取3mm。1、 计算毛坯展开尺寸如图由公式得86mm2、 确定拉深次数h/d=0.5, d凸 /d=0.42由tD100=1.7，查表得首次拉深的极限拉深系
9、数 m1=0.51。工件总的拉深系数 m=dh=0.83 查表得0.73mm1,所以一次拉深可以拉出。第2章 模具间隙和凹模尺寸的确定冲裁件的尺寸精度主要决定于模具的刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。冲裁过程中分为三个变形阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。断面分为四个区域：圆角区，即塌角；光亮带，表面光滑，表面质量最好；剪裂带，表面粗糙；毛刺区。2.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙是影响冲裁工序最重要的工艺参数，其定义为冲裁凸模与凹模之间的空隙尺寸，如图所示。设计模具时一定要选择合理的间隙，以
10、保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高。冲裁过程中模具的失效形式一般有磨损、变形、崩刀和凹模刃口胀裂四种。间隙大小主要对模具磨损及胀裂产生影响。间隙增大可以使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小。但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具寿命。一般间隙为(10%15%)t时的磨损最小，模具寿命较高。图2.1 冲裁间隙图由于冲裁间隙对断面质量、工件尺寸精度、模具寿命、冲裁力等的影响规律并非一致，所以，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳、尺寸精度最高、模具寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。所以在实际生产中，其总的原则应该是在保证满足冲裁件
11、剪切断面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命最长。目前在生产中，广泛采用经验法和查表法来确定合理的间隙植。本套模具采用查表法予以确定其间隙植。根据实用间隙表查得的最小双面间隙Zmin=0.132mm，最大双面间隙Zmax=0.24mm。 表2.1 冲裁模初始双边间隙值 mm材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙(或无间隙)0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.
12、0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.
