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1、题目名称：垫片冲裁冷冲压模具设计学 校：广州市工贸技师学院班 级：09模具制造技术高级（1）班姓 名:范木强学 号：20090100204524指导老师：黄联武完成时间：2010年11月15日目 录任务书 3产品图 3一、零件工艺分析 4二、冲裁工艺方案拟定 5三、冲裁排样，材料利用率计算 5四、冲裁间隙确定 7五、刃口尺寸及公差计算 7六、冲压力、压力中心计算、压力机选定 9七、模具类型及结构形式选择 11八、模具零件选用、设计及必要的计算 12九、绘制零件图、装配图 16十、编写零件的加工工艺 25十一、装配工艺 26十二、总结 27十三、参考文献 27任务书 1. 对老师所分配的冲压件进
2、行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机选定.2. 完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸,绘制该冲模主要的零件图和总装图。3. 编写该冲压模具设计方法和计算说明书。如图1所示零件：垫片生产批量：10000材料:H68普通黄铜 t=0。5设计该零件的冲压工艺与模具一、 零件工艺分析本零件从总体上看是一个带双孔的普通垫片,该零件需要控制的尺寸有 ，公差等级按IT14级。该零件材料为H68普通黄铜，材料厚度0。5mm。因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工.经测量得零件的样板，如图1所示,最长处为40mm，最宽处为20，两孔距为24mm，两孔直径均为6mm
3、，四圆角半径均为3mm。尺寸精度，零件图上所有尺寸已经在图2表示出来，上面所示公差及尺寸的确定都是按照公差IT14进行计算.结论：可以进行制造冲裁 图2 工件加工图二、冲裁工艺方案拟定经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料厚度(0.5mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产效率，通过比较实行多工位的工艺方案.三、冲裁排样，材料利用率计算排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用)，与冲件的外形有很大关系。排样图是多工位级进模设计的关键，它具体放映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系,而且对材料
4、的利用率、冲压加工的工艺性以及模具饿结构和寿命等有着显著的影响.该垫片零件形状两头大小一致，几乎为长方形状，故采用直列排样;根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型,又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种，考虑到该制件的生产纲领与加工条件，采用条料加工有余料的排样。查文献模具设计与制造P42表，取搭边值a=1。8mm，冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取1。8mm。故针对零件的工艺特点，并综合考虑工艺分析各个因素后，设计合理的排样图及具体工位安排。每一次只冲一个零件步距的（A）的计算： 无侧压装置的导料板之间送料时,条料宽度的计算： 取B=46mm根据以
5、上的分析和计算，有三个工位,两冲孔，一落料，得出图3排样图： 材料的利用率（）通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示，不过还需要进一步的考虑到头、料尾以至裁板时边料的消耗情况，此时可用条料的总利用率0来表示：式中 S1一个步距内零件的实际面积 S0一个步距内所需的毛坯面积 A-送料步距 B-条料宽度S1=40*20-23。143*3=743。48(平方毫米）S0=A*B=4621.8=1002。8(平方毫米）故0=（743.48/1002.8）*100%=74.14故取得=74%四、冲裁间隙确定冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之差,如图4所示,即Z=D凹 D凸
6、 凸、凹模间隙值的大小对冲压制件质量、模具寿命、冲压力的影响很打，是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。根据零件材料及料厚，查文献模具设计与制造P29表得，Zmax=0.06mm，Zmin=0。04mm 图4五、刃口尺寸及公差计算 冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值必须靠模具的刃口尺寸来保证.因此,正确确定模具刃口尺寸极其公差，是设计冲压模具的主要任务之一，（1） 切边凹模刃口尺寸计算由于该零件形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凸、凹模之间的间隙值，拟采用凸、凹模配合加工的方法。先做凹模，然后配做凸模，可采用成形磨削加工刃口。 加工图根据零件切边形状，如加
7、工图所示。会被磨损的尺寸，有,，.查文献模具设计与制造P32得，X1=0。5,X2=0。5,X3=0.5该零件切边凸模刃口各部分尺寸按上述切边凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值ZminZmax=0。040。06mm.切边凹模尺寸标注如加工图所示.（2） 孔心距式中L、-工件孔心距和凹模孔心距的公称尺寸冲裁件的公差 六、冲压力、压力中心计算、压力机选定一次冲裁完成以后,为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。也就是说要有一个冲压力，它是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的数据。 冲压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
8、,而对于普通平刃口的冲裁,则冲裁力可按下式计算： 式中 F-冲裁力，N； L-冲裁件周长,mm； t板料厚度，mm； -材料的抗剪强度，MPa; K系数,考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料力学性能与厚度波动等因素而增加的安全系数，常取K=1。3。由于影响卸料力、推件力的因素很多,无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算:式中 卸料力的系数;-推件力的系数；n-堵塞在凹模内的冲件数（n=h/t）；h凹模直壁洞口的高度。、和可分别由下表查取。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙较小、润滑较差、材料强度高时应取较大的值；反之则应取较小的值。卸料力、推件力和卸料力的系数料厚/（mm）钢0.10.060.090
9、。10。140.10.50。040.070。0650。080。52.50.0250。060.050。062。56.50。020。050。0450.056。50。0150。040.0250.03铝、铝合金0。030。080.030。07紫铜、黄铜0。020.060。030。09在计算冲裁所需的总冲压力时,应该根据模具结构的具体情况考虑、和的影响。 压力机所需总冲压力的计算该套模具选择上是采用刚性卸料装置和下出件模具,其公式是：由上述分析得到=（1。3*114。84*0.5*270）mm=20154.42mm压力中心计算该零件几乎为对称,可把压力中心设计在几何中心上. 压力机的选定根据冲压力计算结
10、果,查找资料，选择压力机型号，并记录有关技术参数如下:压力机型号：J236。3模柄孔尺寸:40*25mm工作台尺寸：310*30mm最大闭合高度:150mm最小闭合高度（最大闭合高度封闭高度调节量)：115mm七、模具类型及结构形式选择（1） 模具类型的选择 由冲压工艺分析可采用多工位级进冲压，故模具类型为级进模（2） 定位方式选择 因该模具采用的是条料送进，由导料板控制条料送进方向，无侧压装置,控制条料的送进步距采用挡料销初定距，第一次送进需要靠人工目测送进长度。（3） 卸料、出件方式的选择 因工件料厚0.5，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用刚性卸料方式。因为是级进模生产，所以采用下出件的
11、方式比较容易操作和提高生产效率。（4）导向方式的选择 为了方便安装和条料的送进,该级进模采用后侧导柱的导向方式八、模具零件选用、设计及必要的计算(1）工作零件的设计落料凸模结合工件外形并考虑加工，采用直通式的凸模，用线切割机床加工,用两个M6的螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H7/m6,如图5所示.其总长L的计算，L=凸模固定板+刚性卸料板+导料尺+凹模=(16+6+6+8）mm=46mm冲孔凸模因为冲孔为圆形,而且不需要特别保护小凸模,所以冲孔凸模采用直通式，一方便制造，二便于装配与更换，三是利用塑料模具的顶针代替小凸模，硬度够强.冲孔的凸模结构如图6所示。 图5 落料凸模 图6冲孔凸
12、模 凹模 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，安装凹模在模架上的位置时，根据压力中心的数据，计算出凹模轮廓尺寸.凹模厚度H=kb(15mm)=（0。4*40）mm=16mm凹模壁厚C=（1.52)H=2432mm取凹模厚度H=16mm,凹模壁厚C=24mm凹模宽度B=b+2c=（40+224）mm=88mm凹模长度（送料方向)L=100mm根据模具的参数要求，故求得凹模轮廓尺寸为：100mm*100mm16mm，结构图如图7所示 图七 凹模（2） 定位零件的设计 落料凸模底部安装两个导正销，刚好借用工件上两个6mm做为导正孔。6mm导正销的结构如图8所示。导正应在卸料板压紧之前完成，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模断面1mm，所以导正销直壁部分的长度为1.8mm。导正销采用H7/r6安装在落料凸模的端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。 挡料消，该模具使用的固定挡料消，是圆形的，它是安装在凹模上的零件，作为控制搭边值和送料步距.其零件的结构如图9
