瓶起子冲压工艺设计

华北科技学院机电工程学院瓶起子模具设计说明书系别机电工程系专业材料成型及控制专业华北科技学院机电工程学院前言模具工业作为一种新兴工业，它有节约原材料、节约能源、较高的生产效率，以及保证较高的加工精度等特点，在国民经济中越来越重要。模具技术成为衡量一个国家制造水平的重要依据之一，其中冲裁模具在模具工业中举足轻重的地位。冲裁是利用安装在冲裁设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲裁或冲裁件）的一种压力加工方法。冲裁通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲裁或板料冲裁。冲裁是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。冲裁所使用的模具称为冲裁模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲裁中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲裁生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲裁工艺就无法实现。冲裁工艺与模具、冲裁设备和冲裁材料构成冲裁加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲裁件。本次设计是参考了众多参考文献及专业资料的规范要求编写而成。该设计主要包括材料工艺分析和成形性能、冲裁工序特点和工艺计算、模具总体结构设计、模具主要零件结构设计及工艺性分析等。任务量相对较小。查阅了大量资料，对工件进行了综合的工艺分析后，确定了工艺路线，各种工艺参数，以及生产设备的选用，从而着手整套模具的设计。在此次课程设计中，通过冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。通过以上这几个项目的学习，掌握冷冲裁工艺与与模具设计方面的基本知识和基本技能，强化学生的工程意识。由于水平有限，以及设计时间仓促，书中难免会有不妥甚至出现错误，恳请老师及时批评指正以便调整和改正。华北科技学院机电工程学院目录第一章课程设计任务书...................................................................................1第二章冲裁工艺分析.......................................................................................22.1工件材料分析..........................................................................................22.2工件结构工艺分析.................................................................................22.3冲裁件的尺寸精度与断面粗糙度..........................................................3第三章冲裁工艺计算.......................................................................................43.1排样方式的确定......................................................................................43.2冲裁工艺方案..........................................................................................43.2冲裁工艺力的计算..................................................................................53.3压力机公称压力和冲裁功的计算..........................................................63.4冲模的压力中心......................................................................................73.5凸、凹模刃口尺寸及公差的计算.........................................................8第四章模具总体设计.....................................................................................10第五章模具工艺构件设计.............................................................................115.1凹模结构设计及强度校核....................................................................115.2凸模结构设计及强度校核....................................................................135.3模具定位零件结构设计目的................................................................165.4模具卸料零件结构设计........................................................................16第六章模具辅助构件设计.............................................................................176.1模架及其导向零件设计........................................................................176.2紧固零件结构设计................................................................................17第七章压力机的选取与装配图.....................................................................187.1压力机的选取与核算............................................................................187.2模具总装配图........................................................................................19第八章编制工艺卡片.....................................................................................20个人总结.............................................................................................................21致谢...............................................................................................................22参考文献.............................................................................................................23华北科技学院机电工程学院1第一章课程设计任务书（一）设计题目瓶起子冲裁模具R8R30R232xR72xR22xR3R10Φ760202217名称：瓶起子材料：65Mn带钢批量：大批量厚度：t=4mmR150（二）技术要求材料：65Mn带钢料厚：4mm未标注尺寸按IT14级处理。批量：大批量生产（三）设计内容及要求1、绘制冲裁制件图及编排冲裁工艺方案对冲裁件进行工艺分析，对不合理之处提出改进意见，画出正确合理的制件图，并编排冲裁工艺（指导老师确定）。2、绘制模具装配图一张要求模具结构合理，设备匹配，制图符合国家标准，图面整洁。3、画出除标准件外的全部零件图要求画法符合制图标准，标注完全、正确，工艺性合理，零件尺寸协调。4、课程设计说明书一份图1-1华北科技学院机电工程学院2第二章冲裁工艺分析冲裁件如图2-1所R8R30R232xR72xR22xR3R10Φ760202217名称：瓶起子材料：65Mn带钢批量：大批量厚度：t=4mmR1502.1工件材料分析工件所用材料为65Mn带钢，已退火，其屈强比小，延伸率小，材料抗剪强度0=600MPa，抗拉强度b=450MPa，由于强度高,不适用于制造受力不大的冲裁件,但有利于冲裁成形和制件质量的提高,具有较好的冲裁成形性能,即有良好的抗破裂性,所以也具有较好的冲裁性能。2.2工件结构工艺分析①几何尺寸瓶起子是一个轴对称的简单落料冲孔件，工件内、外多为圆或圆弧，无尖角。②最小圆角半径工件材料为65Mn带钢，属于硬质合金。则该工件落料工序最小圆角半径R=7mm，连接角度90°，要求R≥0.7t，7＞0.7*4=3.2，符合要求；冲孔工序最小圆角半径R＝2mm，连接角度≥90°,要求R≥0.45t，2＞0.45*4=1.8，符合要求。③冲孔最小尺寸材料为硬钢，要求其精密导向凸模冲孔R≥0.5t。该工件最小冲孔半径R=2，符合要求。④最小孔间距、孔边距冲孔边缘与工件边缘平行，其距离要求Δ≥t,该工件图2-1华北科技学院机电工程学院3（7－3）=4，符合要求。⑤无悬臂和窄槽。2.3冲裁件的尺寸精度与断面粗糙度由于产品图纸上未注公差的尺寸，通常按GB1800—1979，IT14级。然后两孔中心距离公差可查表，得20±0.15，60±0.25，22±0.15,17±0.15。其断面表面粗糙度查表得Ra=25µm。冲裁件的尺寸标注如图2-3-1R80-0.36R1500-1R70-0.36R300-0.52R23+0.5202x3+0.250R10+0.3602x2+0.250?7+0.36022±0.1517±0.1560±0.2520±0.15为了便于后续的说明，现将瓶起子分为三个部分，其对应凸模（凹模）分别命名为对应号数的凸模（凹模）。如图2-3-2瓶起子一号部分瓶起子一号部分瓶起子二号部分图2-3-2图2-3-1华北科技学院机电工程学院4第三章冲裁工艺计算3.1排样方式的确定由于冲裁件在外轮廓大致呈梯形，且材料厚度为4mm，在3至4mm之间，属于往复送料，所以冲裁件与边缘之间的最小距离为3mm，工件与工件之间最小距离为2.5mm。故采用如下直对排方式排样：141.33321333915.73123由AutoCAD计算可知，调料宽度为141.33mm（有侧压装置：B=(D+2a）0-△）。送料步距为39mm。其中△等于1.1mm。根据调料的步距及带宽可从钢材标准中选取900×1800规格的冷轧薄钢板。所以材料利用率η总为：η总=n总A/BL×100%式中n总=[1500÷141.33]×[500÷41.87×2]+22=262个即η总=262×1541.7739500×1500×100%=53.86％3.2冲裁工艺方案根据该零件的形状特征，需要进行落料、冲孔、两道工序。根据落料、冲孔各工序两道基本工序，可以对它们作不同的组合，排出