冲模课程设计

1前言冷冲模设计是模具设计与制造专业学生在学完基础课理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：1.应用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲模设计工作的实际训练，从而培养和提高学生工作的能力。2.巩固与扩充“冷冲模设计”等课程所学的内容，掌握冷冲模设计的方法和步骤。3.掌握冷冲模设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等4.希望通过本次冷冲模设计答辩能够更好的熟悉和掌握里面所学的知识点。希望在本次答辩能够在老师的指正下和同学的帮助下迷补不足之处。由于处学者水平能力有限，设计中难免有不足和错误之处，恳请老师，同学给予批评指正。2目录前言………………………………………………………………………………………………1一、制件的工艺性分析………………………………………………………………………4二、工艺方案的确定…………………………………………………………………………4三、排样图的确定……………………………………………………………………………4四、压力中心的计算…………………………………………………………………………6五、计算冲压力………………………………………………………………………………7六、模具工作尺寸的计算…………………………………………………………………8七、整体式凹模轮廓尺寸的确定及凸模的设计与校核……………………………………10八、模具其它零件的设计与计算……………………………………………………………12九、压力机相关参数的校核…………………………………………………………………14十、装配图……………………………………………………………………………………14结束语……………………………………………………………………………………………15参考文献…………………………………………………………………………………………153一.制件的工艺性分析零件名称材料垫圈H62-M料厚1.5mm生产批量大批量1.分析零件的冲压工艺性。（1）材料：H62-M是黄铜，它的抗剪强度有三种形式：软的，τ=260Mpa半硬的，τ=300MPa硬的，τ=420Mpa.取τ=420Mpa作为制件的抗剪强度值，它具有良好的冲压性能。（2）工件结构：该制件形状简单，对称。孔边距远大于凸凹模允许的最小壁厚（最小壁厚见表3-16），故可以考虑用复合冲压工序。（3）尺寸精度：该制件所有尺寸都未注公差，属于自由公差，按IT12级确定工件的公差。一般冲压均能满足其尺寸精度要求。经查公差表，各尺寸公差分别为;5.0.;3.22;6;5.6;141.00021.0012.015.000180.0mmRmmmmmmmm01.05.0R结论：该制件可以冲裁。二.工艺方案的确定该制件包括冲孔，落料两个基本工序，可有以下三种工艺方案。方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔-落料连续冲压，采用连续模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产效率低；两次定位累积误差大。方案二只需一副模具，冲压件的形状精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，但模具结构较方案一复杂。方案三也只需一副模具，且生产效率也很高，并且容易实现自动化生产，由于此制件所有尺寸都属于自由公差，尺寸精度要求并不高，只要在模具上设置导正销导正足够可以保证冲压件的形状精度，所以此制件即可以用复合模也可以用级进模进行冲压生产。结论：此制件采用导正销级进模生产，即方案三。三、排样图的确定1.确定搭边值，由于材料厚度t=1.5mm经查冷冲模设计表3-6可知，侧面搭边值a=1.2mm,工件间搭边值a1=1mm。（此搭边值为最小搭边值）2.计算送料步距A：经计算求得A=14+a1=14+1=15mm3.计算料条宽度B：经计算求得05.1.005.1.00max02.25)5.02.123.22()2(zaDB圆整为015.026B；圆整4后侧面搭边值a=1.854.导料板间的距离,5.265.0260mmZBB式中：B——条料的宽度，单位mmmaxD——冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，单位mma——侧搭边值，可参考表3-6；Z——导料板与最宽条料之间的间隙，其直见表3-7Δ——条料宽度的单向（负向）公差，见表3-8、表3-9。5.排样图如下6.计算材料的利用率：一个步距内的材料利用率%35.44%1002615173%100.BAS一张板料的利用率%100..1BLSn总的材料利用率%100..1BLSn总n——一张板料（或带料，条料）上冲裁件的总数目S——一个冲裁件的实际面积，单位mm2L——板料（或带料，条料）长度，单位mmB——板料（或带料，条料）宽度，单位mm查表可知：可利用9001000的板块冲裁制件，方案一、可裁34个条料（261000），一个条料可制成n个制件。%1.43%10010009001733466%9.43%10010002617366.66,67.661510001总；则取nn方案二可裁38个条料（26900），一个条料可制成n个制件.%8.43%10010009001733860%3.44%1009002617360,.60159001总；则n两种方案相比较，取总较大值，即总=43.8%，确定方案二为此制件的裁剪方案。5方案一方案二四.压力中心的计算1.建立压力中心坐标图如下图xy(3.7,0)6冲裁轮廓周长及压力中心坐标冲裁轮廓周长L/mm各凸模压力中心坐标xyL=61.8004.205.6150合计：61.8+20.4=82.27.30x00y2.经计算L周长=61.8小圆的周长L1=6.54.207.32.8215.3064.208.61154.205.6155.60周长Lx00y五.计算冲压力1.冲孔力），公式见冷冲模设计（冲13167084205.14.203.1...NtLKF2.落料力NtLKF506144205.18.613.1...落3.冲裁力F=F冲+F落=16708+50614=67322N式中：L——冲裁周边长度，单位mmt——材料厚度，单位mm——材料抗剪强度，单位Mpa，查表可知=420MpaK——系数，一般取K=1.34.卸料力的计算4305.033666732205.0查表，卸卸卸KNFKF5.推件力的计算45.117143055.01481067322055.04thnKNFnKF，式中查表，推推推h查冷冲模设计表3-14则总的冲压力F总=F+F卸+F推=85498N故KNNFP047.9494047854981.1)3.1~1.1(总从满足冲压力的要求看由国家标准初选J23-10型号压力机。型号J23-10公称压力/KN100滑块行程/mm45滑块行程次数/（次/min）145最大封闭高度/mm180封闭高度调节量/mm357滑块中心线至床身距离/mm130立柱距离/mm180工作台尺寸前后240左右370工作台孔尺寸/mm前后130左右200直径170垫板尺寸/mm厚度35直径模柄孔尺寸/mm直径30深度55滑块底面尺寸前后左右床身最大可倾角35六、模具工作尺寸的计算（分开加工法）1.由制件图可知，该制件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。（1）.由于内外形尺寸都属于自由公差，按IT12级计算，取X=0.75由查冷冲模设计表3-33得，Zmin=0.090mmZmax=0.12mm则Zmax-Zmin=(0.12-0.09)=0.03mm(2)冲孔，级，经查公差表得，属于孔类尺寸，公差按mmIT15.005.612,5.6凸模按IT6级加工制造，凹模按IT7级加工制造，查表得015.0;009.011ATmmXddTTT0009.000min16125.6)15.075.05.6().(11mmZXddaA15.00015.000minmin17025.6)09.015.075.05.6().(1校核：minmaxZZAT09.012.0015.0009.0差条件）（经校核，满足间隙公,03.024.083.落料：级，公差按属于孔尺寸属于轴类尺寸，，，12,5.0;5.0;63.221454321ITRARAAAA经查公差表得:；；；；75.0;5.0;5.063.22141.00501.04012.03021.02018.01RARAAAA01.0;01.0;12.0;21.0;18.054321凸模按IT6级加工制造，凹模按IT7级加工制造A1:018.0;011.022ATmmDDAAA018.00002max2865.13)18.075.014().(22mmZDDTTT0011.000min2max2775.13)09.018.075.014().(22校核：minmaxZZAT满足间隙公差条件）(03.0029.0,09.012.0018.0011.0A2:021.0,013.011ATmmDDAAA021.00001max11425.22)21.075.03.22().(11mmZDDTT0013.00min1max10525.22)09.021.075.03.22().(1校核：minmaxZZTA件）（不能满足间隙工差条即03.0034.0,09.012.0013.0021.0因此，只有缩小TA，，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取mmZZmmZZAT018.003.06.0)(6.0;012.003.04.0)(4.0minmaxminmaxmmDmmDTA0012.01018.0010525.22;1425.22故A3:012.0008.033AT；mmDDAAA012.00003max391.5)12.075.06().33（mmZDDTTT0008.000min3max382.5)09.012.075.06().(33校核：minmaxZZAT满足间隙公差条件）(03.002.0;09.012.0012.0008.09A4:01.0;006.055ATmmDDTTA01.00005max5425.0)1.075.05.0().(55mmZDDTT0006.00min5max5335.0)09.01.075.05.0().(51校核：minmaxZZTA),(03.001.0006.0满足间隙公差条件经校核A5:01.0;006.044ATmmDDTTA01.00005max5435.0)1.075.051.0().(55mmZDDTT0006.00min5max5345.0)09.01.075.051.0().(51校核：minmaxZZTA),(03.001.0006.0满足间隙公差条件经校核式中：DA，DT——落料凹凸模尺寸，单位mmdT,dA——冲孔凸凹模尺寸，单位mmDmax——落料件的最大极限尺寸，单位mmdmin——冲孔件的最小极限尺寸，单位mm——工件制造公差Zmin——最小合理间隙，单位mmX——磨损系数34376,冲模设计表级来选取，也可