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1、. . . . 学生毕业论文(设计)落料和冲孔冷冲压模具设计2010年5月30日 / （毕业设计）任务书论文（设计）题目： 落料冲孔复合模 主要容与基本要求： 根据对冲压模的学习学会怎样对冲压模的工艺分析，冲压模材料的选择,以与模具的尺寸参数等计算；成型设备的选择对设计思路有了明确的认识：完成模具设计，基本要求如下： 1 绘制模具装配图一 2模具零件图一套 3编写说明书 重点研究的对象： 通过这次的设计，了解冲模的凸凹模刃口尺寸的计算和模具的工艺参数，了解不同材料的冲模工艺，冲模设备以与掌握各种工艺的成型过程。 目录引言 1 1零件的工艺性分析 2 2工艺方案的选择和确定 3 3搭边和排样 3
2、4计算冲压力和压力中心 6 5粗选设备 66凹、凸模刃口尺寸的计算和确定 87模具总体结构的设计 118工作零件的设计与计算 159其他的工艺零件设计和选用 18 10校核设备 1811模具的装配与式模 18 参考文献 21 附录前言这次设计是我们对设计过程的一次全面掌握；通过这次设计，我对模具的基础知识有了认识，零件的互换性与公差测量技术有一定的了解、对机械制图、工程力学，金属材料、工具书得参阅的一次综合的练习，同时也加深对所学的知识的理解和运用，把比较抽象的东西具体化，通过这次设计初步培养了，理论联系实际的设计思想，运用模具设计和想关的课程设计理论，结合生产分析和解决一些工程问题，使我在模
3、具设计的全面掌握。这也是一次能力提升的过程，我们通过给出的冷冲模零件图，对零件进行工艺性分分析，确定冲模的方法，对零件图进行排版确定合理的搭边值，使模具达到我们想要的尺寸偏差；对冲裁力，卸料力，推件力的计算，合理选择压力机，和对标准件的使用，以与对型芯，型腔的外形设计以与根据零件图计算，凹凸模的刃口尺寸计算。（冷冲模设计手册）、（标准模架）、（材料力学）的选着、（工程力学）、(冷冲模设计手册)一些工具书学习和如何选着工艺参数以与图表的查阅；并对一些经练数据进行分析计算，运用、UG等平面与三维软件的近一步的学习，通过这次设计的训练不但提高我的思维能力，而且提高我的动手的能力。本次设计完全是由本人
4、独立完成，对模具知识的学习的理解，和前期一工具书的准备独立完成的，通过这次设计我也弄懂一些以前不理解的容，对所学的知识进行巩固，在设计中非常感我的指导老师奕辰老师，在设计中提出许多宝贵意见，使我在设计方法和思路的近一步提升。已知：冲孔落料复合模设计零件简图：如图1.1 所示生产批量：大批量材料：Q235材料厚度：5mm图（1.1） 零件图1 零件的工艺性分析1.1冲孔：依据图1.1所示的零件尺寸,宽度为b=70；厚度t=5；满足设计的要求d2t而且冲裁件是由直线构成的没有圆弧和尖角，有利模具的寿命，零件冲孔的 16查表（1-1）已知Q235的最小屈服点是235MP并满足Dt为最小尺寸，零件的空
5、与边缘的距离公式为D=21-（16/2）=135满足D。满足设计的要求零件尺寸公差无要求，故按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为08F，厚度为5mm。1.2冲裁精度的确定通过查阅（模具设计和冲压手册）冲裁表面粗糙度表，和冲裁件允许毛刺最大高度通过查表2-6-7冲裁件表面粗糙度Ra=12.5，查表2-6-8冲裁件允许的毛刺，在式模时不高于0.03;在生产的的时候毛刺不能高于0.10（说明，参数来源模具设计与冲压手册）。2工艺方案的选择和确定（1）根据零件图冲裁件外形可以看出可以分为，两道工序，而且是批量生产，固采用复合模大批量生产。（
6、2）方案一：根据冲裁件的工序如下：A：先落料主要是外形尺寸。B：在冲孔D=16的孔和两个键槽。（3）方案二：在同一副模具完成，落料和冲孔和键槽。比较前面两种方案，方案虽然模具结构简单，但两副模具不能大批量生产，而且生产效率低，而第二种方案比一种方案结构要复杂，但生产效率高，可以实现自动化；也满足大批量生产的要求。固选择第二种方案。3搭边与排样3.1确定合理的排样方式根据材料的经济性，在达到模具尺寸精度的情况下，能尽量少产生废料；并且合理选择搭边值。公式如下：材料利用率一个进距的材料利用率为= （3.1）式中A冲裁件面积（包括冲出小孔在）（mm2）；n一个进距的冲件数目；B条料宽度（mm）；h进
7、距（mm）.合理选择搭边值：根据表1-4a1 和a的数值固有a=1.2 a1=1.03.2确定条料的步距和宽度进距计算如下：.5条料的宽度：143.53.3计算利用率如图所示：由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用围十分广泛。标记：尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧钢板：钢号技术条件标准标记示例：B-0.57501500-GB708-88( 参照薄钢板规格)所以用前面公式计算材料的利用率：一板料上总的材料利用率为： =式中N一板料上的冲件总数目； L板料长度（mm）；A板料宽度（mm）；7900*60/750*1500=4
8、1.44计算冲压力和压力中心4.1冲裁方式和冲裁力的计算 当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料与排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料与排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。根据不产品的结构和工艺性能，本副模具顶板式顺出件结构。由于本模具采用顺出件式模具冲裁，省去校平工序，既可满足工件对平面度的要求，有能保证安全生产。4.2力的计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。则冲裁力可按下式计算：F=A (4.3)式中，A为剪切断面面积，为板料的抗剪强度。考虑到刃口的磨损、间隙的
9、波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为1.3，并取抗剪强度为抗拉强度b的0.8倍，于是在生产中冲裁力便可按下式计算：F=LTb （4.4）式中 L -冲裁轮廓的总长度(mm);t_板料厚度(mm);b _板料的抗拉强度(MPa)。经查的取b=280(冷冲压设计手册)F=420*5*280=588000N3.1.3、卸料力、推料力和顶件力的计算由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多，根本无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算： FQ1=K1F (N) （4.5） FQ2=K2nF (N) （4.6） FQ3=K3F (N) （4.7）式中 FQ1、FQ2、F
10、Q3分别为卸料力、推加力和顶件力； K1 、K2 、K3分别为卸料力系数、推加力系数和顶件力系数，其值见表1-1 n同时卡在凹模孔的工件或废料数，n=h/t h为凹模直刃高度，t为板厚； F冲裁力（N），按式计算。如表下表：查得K1= 0.035 K2=0.05 K3=0 .05卸料力FQ1=K1F=632400*0.035=22134N推件力FQ2=K2nF=632400*1*0.045=28458NFQ3=K3F=632400*0.05=31620N4.3裁力的计固定卸料顺出件时的总冲压F0为：F0=F+F (3.6)材料种类板料厚度/mmK1K2K3钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.00.03黄铜、紫铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07 根据朔件的要求已与对模具的要求固选用卸料顺出件的总冲压力为F0=FFQ2=588000+28458=61456初选压力,根据压力机型号为 其公称压力为61.6KN5粗选设备5.1选压力机型号J23-
