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1、第一章零件的工艺性 31.1 原始资料 31.2 材料的分析 31.3 确定工艺方案和模具形式 4第二章主要工艺参数的计算 42.1 确定排样、裁板方案 42.2 材料利用率 5第三章模具设计 63.1模具结构的设计 63.2 模具工作部分尺寸及公差计算 73.2.1 落料凸凹模刃口尺寸及公差的计算 73.2.2 压力中心 83.3 冲压力的计算 93.3.1冲裁力的计算 93.3.2 卸料力的计算10333 冲压力的计算103.4 冲压设备的选择10 第四章冲模零件的设计 114.1 冲孔落料凹模的设计 H凹模的尺寸计算 H4.1.1 凹模的结构形式 124.2 卸料装置 124.3条料的横
2、向定位装置 134.4条料的纵向定位装置 144.5 凸模固定板 144.6 凸模的结构设计154.7 模架导向154.8 定位装置 15第五章其它冲模零件设计 165.1 模柄的类型及选择 165.2紧固件 175.5定位销 17第六章模具的装配 176.1 连续模的装配 176.2 凸、凹模间隙的调整 17第七章具体零件的工艺方案 17第一章零件的工艺性1.1 原始资料：VR2忑CU4-图 1.1 所示为直槽调节板零件图，材料为 Q235 号钢，厚度为 t=l. 5mm, 大批量生产。工件图1.2 材料的分析：现将零件材料为Q235号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下：(1)应力：材料单
3、位面积上所受的内力，单位是Nmm2，用Pa表示。1()6 Pa=IMPa；9 QIMPa = IN/mm ； 10 Pa = IGPao抗剪强度t b。材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。取Tb=310380MPa.(3) 抗拉强度。b。材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。ob = 432461 Mpao综上所述，对零件材料为 Q235 号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计 中各参数 的计算，故在后续的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。1.2.1 零件工艺性的分析 该零件结构简单，是典型的冲孔、落料件。在冲裁过程中，根据零件的结构，
4、形状等一些技 术 要求，应考虑以下几点：(1) 冲裁件的内外形转角处应避免尖锐的转角应有适当的圆角，一般应有R0.5t(t为板料厚度)的圆角，否则模具的寿命将明显的降低。如 果图样上未注明圆角半径，两冲裁边交角处可按R=t处理。这个零件标明圆角为2mm, t=l. 5mm, 满足要求。(2) 冲裁件上无窄长的悬臂和凹槽，可以满足要求。(3) 冲裁件上孔与孔之间、孔到零件边缘的距离 b受模具强度和制件质量的限制，其值不能太小，一般要求b22t，孔到零件边缘距离b=5mm,基本 满足要求。1.2.2 零件的精度和表面粗糙度分析(1) 普通冲裁件内外形尺寸的经济精度一般不高于IT11级,落料件精度最
5、好低于TT1O级。t= 1.5mm,基本尺寸18mm-500mm的冲裁件的直线尺寸精度应不高于IT11级。该零件的未注公差满足上述要求，取IT13级。冲压工艺与模具设计表2-3。（2）冲裁件的角度偏差值为0节0。见表冲压工艺与模具设计表2-6。（3）冲裁件对称度公差等于构成它要素中较大尺寸的公差。（4）冲裁件的平面度和直线度的公差等于被测表面最大轮廓尺寸的 0. 5%。（5）般金属件普通冲裁的断面，其表面粗糙度R,值参见冲压工艺与模具设计表 2-7，查得该零件为6.3u|%。（6）毛刺高度的极限值，参见冲压工艺与模具设计表2-8,该零件毛刺高度极限值 为 0.Ilmm05.3 根据生产批量和条
6、件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合 生产批量大时，冲压工序应尽可能组合在一起，用复合模具。由于工件冲压成形只需两道工序完成，为降低生产成本，选择连续送进的工序，使需要加工 的 部分逐步加工，根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序，冲压该零件需要的基本 工序 有冲孔、落料。所以,我安排了如下工序：（一）冲孔（二）落料 该工序根据排样图设计，工序合理，节省材料。因此适用于本次的冲裁，落料连续模。第二章主要工艺参数的计算5.4 确定排样、裁板方案冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样。排样是否合理，直接影响到材料的 利 用率、零件质量、生产率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全。
7、因此，在冲压工艺和模具设 计中，排样是一项极为重要的、技术性很强的工作。加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的 60%80%之多。因此， 材 料利用率每提高1%,则可以使冲件的成本降低 0.4%0.5%。在冲压工作中，节约金属和 减少废 料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合 理的排样 的降低成本的有效措施之一。由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可 以 按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分 比来作 为衡量排样合理性的指标。同时属于工艺废料的搭边对冲压工艺也有很大的
8、作用。通常，搭边的作用是为了补充送 料 是的定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料时的步距误差以及送料歪斜误差等原因而 冲出 残缺的废品，从而确保冲件的切口表面质量，冲制出合格的工件。同时，搭边还使条料 保持有一 定的刚度，保证条料的顺利行进，提高了生产率。搭边值得大小要合理选取。根据 此零件的尺寸 查冲压工艺与模具设计表 270 取搭边值为 al=2. 5m步距方向 a =2. Omm于是有：步距 s=d+a=22+2.0=24mm其中d表示零件的长度条料宽度公式见冲压工艺与模具设计表2T1 （P63页）B= (D+2al+nbl) L= (54+2X2. 5+2x1.5) %,6=62.
9、0%,6三其中B一一条料宽度D 一一工件横向最大尺寸al 一一搭边值n=2见冲压工艺与模具设计表2-14 %bl=l. 5 见冲压工艺与模具设计表2T2 %A=0. 6板料规格拟用L 5mmX 8OOmmX 1500mm热轧钢板（表 128实用冲压模具设计手册）。由于毛坯面积较大所以横裁和纵裁2内利用率相差不多，从送料方便考虑，我们可以采用横裁。 裁板条数n一一侧刃数目 bl侧刃余量-度公差，每条个数24 条B 62 b-a 8002.0=33个24每板总个数 =%x2 =%33 = 792 个排样関如下所示；1543215.5 材料利用率材料利用率 n = A/(SB)X 100% = 10
10、87.52/(24 X 61)X 100% = 73.08%式中A个步距内工件的有效面积（mm2）；S送料步距（mm）；B料宽（mm）。第三章模具设计3.1模具结构的设计模具结构形式的选择采用冲孔落料连续模。如前所述，模具设计包括模具结构形式的选择和设计，模具结构参数计算，模具图的绘制 等内容。现对冲孔落料模设计步骤如下：模具结构如下图所示:模具结构图1下模座2导柱3导套4上模座5固定板6垫板7螺钉8 20 21定位销9模柄10骑缝螺钉11 19 22螺栓12落料凸模13冲孔凸模14侧刃15橡皮16卸料板17导料板18凹模模具的结构如上图所示，条料由前向后送进。上模座下面加一个垫板用来连接固定
11、板和上模座， 四个螺钉吊装直通式的落料凸模，同时在落料凸模上面加两个导正销，用来导正落料装置，在模 具的四个角安装了四个橡胶弹簧，在橡胶弹簧下面加卸料板用来卸料。当条料由前向后送料时， 首先在冲孔凸模上加工，走过一个空工位,再落料，直线进给下去。3.2模具工作部分尺寸及公差计算3. 2. 1刃口尺寸计算模具工作部分加工时要注意经济上的合理性，精度太高，则制造困难、成本高；精度太低， 则又可能加工不出合格的产品。因此，模具的精度应随工件的精度要求而定，这样才会有好的经 济性。一般模具精度比工件精度至少高两个级别。无论落料凹模还是冲孔凸模，磨损后刃口尺寸的变化均可能有三种情况：磨损后尺寸增大， 称
12、A类尺寸；磨损后尺寸减小，称B类尺寸；磨损后尺寸不变，称C类尺寸。上述ABC三类刃口尺寸磨损后的变化规律分别与圆形落料凹模冲孔凸模孔中心距尺寸磨损 后的变化规律一致。因此，按刃口尺寸的计算原则，ABC三类刃口尺寸的计算并不需要 新的公 式, A类尺寸可用圆形落料凹模刃口尺寸计算公式，B类尺寸用圆形冲孔凸模刃口尺寸计算公 式, C类尺寸用孔中心距尺寸的计算公式。分列如下：A 类尺寸：A = (a -xA)0JAZB类尺寸：8 = (%+必)幻4C 类尺寸：C = （GnM+A/2） 土A8式中amax与A类尺寸对应的工件尺寸允许的最大值（mm）；bmin与B类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（mm
13、）；Cmin-与C类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（mm）。冲孔时：查标准公差数值表GB/T1800. 3-1998 （互换性与公差P33页表2-3）确定每个未注 公差 尺寸的偏差值如下：孔类尺寸12产7然后画出凸模刃口磨损图，如下图所示，以虚线表示刃口磨损后的轮廓，很容易对各刃口尺 寸进行分类。刃口磨损后，无增大的尺寸和不变的尺寸，减小的尺寸有Bd。按分类后的刃口尺寸再将工件相应尺寸分类：b=O 12 Jo27o按各尺寸的公差等级确定补偿系数X：因所有尺 寸均取IT13, x=0. 75. （X查冲压工艺与模具设 计 表 2-21）工件因凸模磨黯该件为冲孔，只需要计算凸模刃口尺寸，各类 尺
14、寸分别按冲压工艺与模具设计式2-34计算如下:Bd = Smin +m）4 = （12+0. 75x0, 27） 0027 4=12.027z4 20001O6g查冲裁间隙表1-3 （冲压工艺与模具设计）得该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙Zmin= （6% x1. 5） mm=0. 09mm落料时：查标准公差数值表GB/T1800. 3-1998 （互换性与公差P33页表2-3）确定每个未注 公差 尺寸的偏差值如下：轴类尺寸 54, （U62220.33然后画出凹模刃口磨损图，如下图所示，以虚线表示刃口磨损后的轮廓，很容易对各刃 口 尺寸进行分类。刃口磨损后，无减小的尺寸和不变的尺寸，增大的尺寸
15、有Ad。按分类后的刃口尺寸再将工件相 应尺寸分类：al=54 00，46a2：22 0o 33 0按各尺寸的公差等级确定补偿系数X：因所有尺寸均取IT13, x=0. 75o （x查冲压工艺与模具设计表2-21）该件为落料，只需要计算凹模刃口尺寸，各类尺寸分别按冲压工艺与模具设计式 2-34 计 算如下：Ad = (amin - aaI )Oam = (54-0. 75x 0.46) Jo46m =53.66 J0115A-=Smin-)*4 =(22-0. 75X0.33) J033z4 =21. 75产查冲裁间隙表13(冲压工艺与模具设计)得该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙 Zmin= (6% x1. 5) mm=O. 09mm3. 2.
