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1、连续模冲压工艺学课程设计说明书模具类型：冲孔落料姓名：学号：指导教师：2015年6月目录一、设计任务 1二、原始数据 1三、零件图的工艺分析 1四、工艺方案及模具结构类型 2五、冲裁件排样分析 2六、各种工艺计算 36.1 冲裁力计算 46.2 压力中心计算 46.3 凸凹模刃口尺寸及公差计算 56.4压力机的选取 6七、模具零件设计与选择 67.1 主要元件设计 67.2主要元件强度校核 87.3 其他元件设计及尺寸选取 10八、设计心得 11九、主要参考书 11设计任务1. 绘制模具装配图2. 绘制重要元件零件图23个3. 完成模具设计说明书二、原始数据零件名称：垫圈材料：30CrMnSi
2、镀锌 精度等级：IT12产量：50万件/年板料尺寸：1000 X 200031T4k三、零件图的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在 满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说 明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对 的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确 定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的适应性的主要因素。根据这一 要求对该零件进行工艺性分析。零件尺寸公差要求IT12级，零件尺寸为大径30mm公差为0.21mm小径 为20mm公差为0.21mm由于该件外形简单，形
3、状规则，利用普通冲裁方式可达到图样要求。材料为 30CrMnSi镀锌，厚度为3mm =529736MP此种 材料有足够的强度，适合于冲压生产。根据以上数据分析，此产品冲压工艺性 较好，故选择冲压方法进行加工。四、工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：（1 ）先落料，再冲孔，采用单工序模生产；（2）落料冲孔复合冲压，采用复合模生产；（3）冲孔落料连续冲压，采用连续模生产。方案（1）模具结构简单，但需要两道工序， 两套模具才能完成零件的加工， 生产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生 产效率，主要应采用复合冲裁或连续冲裁方式。
4、考虑使用连续模，可以同时完成冲孔和落料两道工序，有因为零件厚度较 大，表面平直度和精度要求不高，可以采用固定卸料板。五、冲裁件排样分析因为外形尺寸为 30mm 查冷冲压成形工艺与模具设计制造 4-19孔边距为2mm侧搭边值为2.2mm方案一:=3062 = 1860 个1000 _ 2. 2 2000 - 2 n =32. 232整个板料的材料利用率n为:付-102 低0 100洽 36.5%1000 2000方案二:1000 - 2n =x 2000 一 2. 2 = 31 23232 . 2=1922 个整个板料的材料利用率n为:如订00%n =.152 - 1021 922 1 00猎
5、37.7%1000 2000所以选取案二。调料宽度：34.4mm六、各种工艺计算6.1冲裁力计算冲裁力：F=1.3 F = 1.3Lt t查冷冲压成形工艺与模具设计制造式 4-28落料时：L= n D=94.2mm t=3mm所以 f.=1.3 94.2 t 500=183690N冲孔时：L=3.14D=62.8mm t=3mmF2=1.362.8 3 500=122460N卸料力：查冷冲压成形工艺与模具设计制造式4-30 4-31 4-32及表4-24F3=KF K=0.04落料时：F3=0.04 184=7.4kN冲孔时：F 4 =0.04 123=4.9kN总冲裁力：落料 F=Fi F3
6、=191.09kN冲孔 f=F2 F4=127.36kNF 总=F+F=318.45kN顶件力:F4 =KFK=0.05落料时：F5 =0.05184=9.2kN冲孔时：F6 =0.05123=6.15kN6.2压力中心计算设落料凹模中心为原点，设压力中心距原点为 X,贝S： F1 X 二 F2 L _ X根据排样图可得：L=32所以183690 X X=122460X (32-X)即 落料凸模距压力机中心：X=12.8mm冲孔凸模距压力机中心：X L=19.2mm6.3凸凹模刃口尺寸及公差计算查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-5Zmax=0.3mm Zm. =0.24mmZmax- Zmin
7、 =0.06mm查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-15落料部分：=0.025mm=0.02mm+=0.025+0.02=0.045 V 冲孔部分：=0.025mm=0.02mm+=0.045 V由冷冲压成形工艺与模具设计制造4-16得X=0.75落料部分：凹模=(D x )=mm凸模=(D)=mmmm冲孔部分：凸模 二（d + x ）凹模 =（）=mm6.4 压力机的选取 选用开式压力机由最大冲裁力F=318.45kN，选用40吨的压力机 其重要参数如下：公称压力：400KN滑块行程：100mm行程次数：80 次/ 分最大闭模高度：最高 : 200mm最低 : 400mm 闭模高度调节量：80
8、mm工作台尺寸：左右 300mm前后 150mm七、模具零件设计与选择7.1 主要元件设计（ 1 ）凹模的设计凹槽厚： H K S=0.5 15H 15凹模厚度： B=S+4 H=78 凹模长度： L=S1+2 S2=113 查冷冲压成形工艺与模具设计制造 4-35最小壁厚a=6.7最小直径D=28根据中华人民共和国国家标准选取凹模板尺寸:L=125 mm B=100 mm H=22mm刃口高度H=10 mm凹模板俯视（2）凸模的设计凸模的结构形式主要根据冲裁件的形状和尺寸而定。凸模形式常见的以圆形为多。为了避免应力集中和较好的强度、刚度，圆形凸模常做成台阶形式。 选用T10A为凹模材料。其长
9、度主要根据模具结构，并考虑修磨，操作安全，装配等的需要来确定。 根据国标（GB2863.12-81 ），刃口部分热处理硬度为 58? 62HRC尾部回 火至40? 50HRC模厚度及板料厚度之和决定。再加上修磨量为凸模的总长。选取B型圆凸模，根据国标（GB2863.2-81 ,取凸模长度L=55mm凸模具体 尺寸如下图：267.2主要元件强度校核(1)落料凹模：根据冲压设计资料 压应力校核:dmin -4tfF压1因为 t=3 , f=500Mpa, F 压=1500Mpa,所以：4 3 500/1500=4mmd=30mm所以设计合理。弯应力校核：L max 兰 90 J , d=30mm
10、p=357kn, Lmax = 32mm Vp2因为 9LmaxU357所以设计合理。(2)冲孔凹模压应力校核：t=3，f=500Mpa, F 压=1500Mpa;4 3 500/1500=4mmd=20mm所以设计合理弯应力校核：d=20mm p=140kn，Lmax=32mm290 d29020 oc 匚LLmaxmax、p140所以设计合理。7.3其他元件设计及尺寸选取(1) 根据零件排样图，设计凹模周边的尺寸为125X 100,凸模长度为55,根据国标(GB2871.4-81)冷冲模固定卸料典型组合横向送料典型组合，查得以下尺寸：垫板：125X 100X 6固定板：125X 100X
11、16卸料板： 125X 100X 12导料板： 125X 30X 8凹模： 125X 100X 22承料板： 100X 40X 2螺钉： 4X M8X 45、4X M8X 20、4X M8X 50、2X M6X10 圆柱销： 2X 8X 45、4X 8X 55、 4X 6X 35 其中螺钉为开槽盘头螺钉。配用模架闭合高度 H : 140mnr 170mm2)模柄的选择：均有中华人民共和国国标 GB2862.2-81 选取， 其中：模柄选旋入式尺寸 A 型 40X 90 h=30(3) 导向元件有导柱导套： 由凹模周边尺寸和模架闭合高度中华人民共和国国标查取， 导柱： A25h6X 150GB2
12、831.3-81导套： A25H7X 90X 38 GB2861.6-81(4) 上模座与下模座选取：上模座：H=30 L1=130 B1=110 S=170 S1=145 R=38 l2=60D(H7)D1(H7)=下模座H=45 h=30 L1=130 B1=110 L2=200 B2=180 S=170 S1=145 R=38 l2=60d（R7）=d1=八、设计心得通过设计模具，我了解了基本知识，还锻炼了设计能力，运用 cad 的能力， 让我对于工科学习也更有信心 。通过两周的课设实验，对我来说学到的不仅是 那些知识，更多的是团队和合作。现在想来，也许学校安排的课程设计有着它 更深层的
13、意义吧，它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新，还 让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能 ! 我觉得做冲压工 艺课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我 们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如 何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践 中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。希望以后能 有更多的机会学习了解冲压知识，更多的接触设计制造，为以后的学习工作打 下更为坚实的基础。九、主要参考书1 机械设计手册2 冲模设计手册3冲压工艺及冲模设计4中华人民共和国国标5冲压工艺与冲模设计6冷冲压成形工艺与模具设计制造7冷冲压工艺手册
