铁心片冲压课程设计说明书

课程设计说明书题目名称学院（部）：机械工程学院专业：材料成型及控制工程学生姓名：班级：材料091学号09405701108指导教师姓名：胡成武职称教授最终评定成绩2012年1月湖南工业大学冲压课程设计第2页共15页摘要本设计为冲孔、落料的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序。通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在第一部分分析了弓箭的材料与冲压工艺，采用符合模具进行加工，然后计算出冲压力，再为工件加工排样设计计算出材料利用率保证材料的经济性。再进行压力机的选择，后面为了保证冲件的精度进行凸凹模刃口尺寸的计算。这些都算好后进行绘制模具总装草图，并且书写说明书，以此设计模具各个工作零件的尺寸，保证设计的合格率。在工作零件等都设计完全后，进行绘制正式的零件图与模具总装图，最后进行检查，修改，保证本设计的正确度。湖南工业大学冲压课程设计第3页共15页目录一、工件工艺性分析：...........................................................41-1工件图.........................................................................................41-2工艺分析.....................................................................................4二、模具设计计算....................................................................52-1排样、计算条料宽度及确定步距.................................................52-2计算冲压力..................................................................................62-3确定模具压力中心.......................................................................72-4冲模刃口尺寸及公差的计算.........................................................82-5确定各主要零件结构尺寸..........................................................10三、设计并绘制总装图、选取标准件....................................11四、模具总装图....................................................................12五、编写工艺卡....................................................................13六、总结...............................................................................14七、参考文献........................................................................15湖南工业大学冲压课程设计第4页共15页一、工件工艺性分析：1-1工件图零件名称铁心片图号A005材料硅钢板料厚0.35mm生产批量大批量1-2工艺分析该零件形状简单，结构对称，由直线和圆组成。由参考文献【1】P48可得出，普通冲裁件内外形尺寸的经济公差等级一般不高于IT11级，落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。取落料件公差等级湖南工业大学冲压课程设计第5页共15页为IT9级，冲孔件IT8级，由参考文献【1】表3-6、3-7可知，冲裁件外形与内控尺寸公差为0.14/0.12。孔中心距公差尺寸为0.15mm。方案一采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，所以根据零件性质故采用级进模加工。二、模具设计计算2-1．排样、计算条料宽度及确定步距采用单排方案根据参考文献【2】表3-20可以得知零件的搭边值，根据零件形状两式件间按矩形取搭边值a1=2.2mm，侧边取搭边值a=2.5mm。则进距：mm2.772.275h条料宽度：00)a2(ZDB查表得5.0mmmmB05.005.005.110)5.05.225.10(湖南工业大学冲压课程设计第6页共15页图2.1排样图2-2.计算冲压力该模具采用刚性卸料和下出料方式（1）冲裁力根据参考文献【2】，可知硅钢板的材料抗剪强度τ=600MPa，NKLF16380060035.0)325215460275105(3.1t冲（2）冲孔力NKLtF1200160035.0)27(3.1孔（3）冲裁时的推件力查参考文献【1】表3-11K推=0.063取h=1.4mm，n=h/t=4个湖南工业大学冲压课程设计第7页共15页故NFnKF20639163800063.02推推所以，最大冲压力：NFFFF196440推孔冲总2-3.确定模具压力中心根据上图计算压力中心湖南工业大学冲压课程设计第8页共15页87.38110niiniiiLxLxmm0110niiniiiLyLy故压力中心为（38.87,0）2-4.冲模刃口尺寸及公差的计算在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而空的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时，应按照落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下：落料：落料件光面尺寸与凹模尺寸相等（或基本一致），故应以凹模尺寸为基准。又因落料件尺寸会碎凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小出示间隙。冲孔：工件光面的孔径与凸模尺寸相等（或基本一致），故应以凸模尺寸为基准。又因冲孔的尺寸会碎凸模的磨损而减小，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。孔心距：当工件上需要冲制多个孔时，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。冲模刃口制造公差：凸凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的凸凹模间隙值，保证模具一定的使用寿命。（1）冲孔部分对冲孔φ7采用凸凹模分开的加工方法（多用于圆形或简单规则形状的工作，如方形或矩形）。湖南工业大学冲压课程设计第9页共15页根据参考文献【2】表3-5知，硅钢板的Zmin=0.030mm，Zmax=0.050mm、x=0.5。mmZZmmZZdp012.0020.06.0)(6.0008.0020.04.0)(4.0minmaxminmax可知mmZZqd020.0minmax将已知和查表的数据代入公式，得mmxddpp0008.00min118.7)(mmZdddpd012.000min1210.7)(同理，对于尺寸为25mm的部位，由查表得数据，有下mmxddpp0008.00min231.25)(mmZdddpd012.000min234.25)(对于60mm，有mmxddpp0008.00min337.60)(mmZdddpd012.000min340.60)(（2）落料部分对外轮廓的落料，由于形状复杂，故采用配合加工方法。当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸。零件图中末注公差的尺寸由附录查出其极限偏差087.0105074.075043.015062.025查表参考文献【1】表3-5得x=0.5于是根据公式40max)(xAAd可得mmxAAd22.0040max10556.104)(湖南工业大学冲压课程设计第10页共15页mmxAAd19.0040max7563.74)(mmxAAd11.0040max1578.14)(mmxAAd16.0040max2569.24)(孔中心距尺寸mmLLd09.065.898)2min(该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值mmZZ050.0~030.0~maxmin2-5．确定各主要零件结构尺寸1）凹模外形尺寸的确定凹模厚度H的确定：mmpH271964401.01.033P——取总压力mmHW4.322.1凹模宽度确定mmWbBd1704.3221052工件宽b=105mm凹模长度Ld的确定22WLd工件长步距取步距=77.2mm工件长=75mmW2=1.5H=40.5mmdL236.2mm（2）凸模长度Lp的确定凸模长度计算为YhhhLp321其中初定：导尺厚mmh61湖南工业大学冲压课程设计第11页共15页卸料板厚mmh122凸模固定板厚mmh183凸模修磨量mmY18则：mmLp541818126先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力F总=196440N；最大闭合高度应大于冲模闭合高度mm6；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可称用J23-25开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。双柱可倾压力机J23-25参数：公称压力：250KN滑块行程：80mm最大闭合高度：250mm连杆调节量：mm70工作台尺寸（前后mm×左右mm）：360×560垫板尺寸（厚度mm×孔径mm）：13050模柄尺寸（直径mm×深度mm）：7050最大倾斜角度：30三、设计并绘制总装图、选取标准件按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。部分零件尺寸：上模座：55250315tBL下模座：70250315tBL导柱：23040//mmLmmd导套：5314040///mmhmmLmmd垫板：15250315///mmhmmBmmL凸模固定板：20250315///mmhmmBmmL凹模：30250315///mmhmmBmmL卸料板：20250315///mmhmmBmmL湖南工业大学冲压课程设计第12页共15页四、模具总装图湖南工业大学冲压课程设计第13页共15页五、编写工艺卡(厂名)冷冲压工艺卡片产品型号零件名称支板共页产品名称零件型号第页材料牌号及规格材料技术要求毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料条料mm2.1工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺装备工