止动件冲压模课程设计

1南通纺织职业技术学院课程设计止动件落料冲孔复合模课程设计止动件落料冲孔复合模课程设计止动件落料冲孔复合模课程设计止动件落料冲孔复合模课程设计XXX班级专业模具设计与制造教学系机电系指导老师完成时间年月日至年月日II摘要本设计为一止动件的冲压模具设计，根据零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的材料、结构工艺和尺寸精度，确定冲裁工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，然后通过工艺设计计算，确定排样和板料规格，计算冲裁力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备等进行了设计，对于部分零部件选用的是 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件最终才完成这篇课程设计。关键词：冲压模具凸模凹模凹凸模1目录摘要................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................IIII目录........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................1111引言................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................22221111设计任务............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................33332222冲压件工艺分析............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................44442.1材料.............................................................................................................................42.2工件结构.....................................................................................................................42.3尺寸精度.....................................................................................................................42.4工艺方案.....................................................................................................................43333工艺设计计算............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................66663.1排样设计及计算.........................................................................................................63.2板料利用率及规格.....................................................................................................73.3冲裁力及压力中心的计算.........................................................................................73.3.1冲裁力的计算.....................................................................................................................73.3.2卸料力、推件力及顶件力的计算......................................................................................83.3.3压力机公称压力的计算.....................................................................................................93.3.4初选压力机及其规格.........................................................................................................93.3.5冲模压力中心的确定.........................................................................................................93.4凸、凹模刃口尺寸的计算.......................................................................................104444模具零部件结构及压力机的确定....................................................................................................................................................................................................................................................................121212124.1整体式凹模轮廓尺寸的确定...................................................................................124.2凹凸模尺寸的确定...................................................................................................124.3冲孔凸模尺寸的确定...............................................................................................134.4定位零件...................................................................................................................134.5橡胶高度的确定.......................................................................................................144.5其他模具零件结构尺寸...........................................................................................144.5校核压力机...............................................................................................................155冲压模具总装及零件图....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................17171717 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................18181818参考文献....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................191919192引言冲压是利用安装在冲压设备（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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压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。冲压所使用的模具称为冲压模具，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。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分。此设计针对所给的零件进行了一套冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。31111设计任务完成止动件落料冲孔复合模的设计与制造，材料为Q235，厚度为1.5mm，大批量生产，未注尺寸均为自由公差，按IT14级查找。图1.1止动件零件图42222冲压件工艺分析在进行工艺分析时，一般应进行以下几方面的工作：材料分析；零件结构分析；尺寸精度分析；工艺方案分析。2.1材料Q235是普通碳素结构钢，零件厚度为1.5mm，具有良好的冲裁成型性能。2.2工件结构该零件结构简单且左右对称。外形有多处尖角，建议过度圆弧大小为R0.5。零件有两个相等的通孔，直径为Φ9mm，满足冲裁件上孔尺寸最小要求。孔与边的最小间距为3.3mm，满足凹、凸模允许的最小要求。2.3尺寸精度无特殊要求精度要求的尺寸，都属于自由尺寸，按IT14级查，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。零件外形：零件内形：孔心距：31.037±结论：可以冲裁2.4工艺方案该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：方案一：先落料，再冲孔，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，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，而且生产率也高。尽管模具较方案一复杂，但由于零件的几何形状简074.065−3052.0Ro−13043.0−10036.0−20052.0−936.00+Φ5单对称，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。复合模又可分为正装式和倒装式两种。正装式较适用于冲制材质较软的或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。而倒装式不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合结构简单，又可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作。若采用倒装式的复合模，根据《冲压模具设计与制造》 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 2.9.6，查得倒装式的复合模的凹凸模最小壁厚δ=3.6∽4mm，而此零件凹凸模最小壁厚为3.3mm，不满足要求，所以采用正装式的复合模。63333工艺设计计算3.1排样设计及计算根据材料的合理利用情况，可将排样方法分为三种：有废料排样、少废料排样和无废料排样。各有各的优点和缺点，在本设计中，结合了此零件的结构特点、生产率、材料使用率及其他方面的考虑，采用了有废料排样中的直排，如图所示：查《冲压模具设计与制造》表2.5.2确定搭边值：两工件间的搭边：a1=2mm；工件边缘搭边：a=2mm；步距为:：s=22mm；条料宽度：69)2(05.000−∆−∆−==+aLB图3.1.1排样图7%4.64%10069200098890=×××=η总3.2板料利用率及规格冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。一个步距内的材料利用率η%100×=BsAη式中：A------------一个步距内冲裁件的实际面积；B------------条料宽度；s-------------步距。从零件图中得：A=988mm2B=69mms=22所以%65%1002269988≈××=η查板材标准，宜选1400mm×2000mm的钢板，每张钢板可剪裁为20张条料（69mm×2000mm），每张条料可冲90个工件，则η总为：%1001×=BLnAη总式中：A------------一个冲裁件的实际面积；B------------条料宽度；L-------------板料长度；n--------------一张条料上冲裁件的总数量。从上可知：A=988mm2B=69mmn=90L=20003.3冲裁力及压力中心的计算3.3.1冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，是选用压力机和设计模具的重要依据之一。为计算方便，其冲裁力F按下式计算估算：σLtF≈式中：F-------------冲裁力；8KNF4.1374005.1229=××=L------------冲裁周边长度；t-------------材料厚度；σ------------材料的抗拉强度。（查中国模具设计大典表18.3-33得σ=375∽460MPa）从上可得：L=229mmt=1.5mmσ=400MPa3.3.2卸料力、推件力及顶件力的计算在冲裁结束时，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而剩下的材料则紧箍在凸模上，为使冲裁工作继续进行，必须将紧箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模里的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需的力称卸料力：FKFxx=将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需的力称推件力：FnKFrr=逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需的力称顶件力：式中：F----------冲裁力；KKKDTX----卸料力、推件力、顶件力系数；n----------同时卡在凹模件内的冲裁件（或废料）数。式中：h----------凹模洞口的直刃高度；t----------板料厚度。根据《冲压模具设计与制造》表2.6.1查得：取凹模洞口的直刃高度h=4.5mm，所以n=3×2=6。将上节中所算出的冲裁力带入，得：KNFX496.5=KNFT22.41=KNFD244.8=thn=06.0=KD05.0=Kt0.05~04.0=KxFKFDD=93.3.3压力机公称压力的计算压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的中和Fz。此冲模属于正装式的复合模，采用的是刚性卸料装置。所以：KNFFFFDXZ14.151244.8496.54.137=++=++=3.3.4初选压力机及其规格初选压力机为J23-16规格型号JC23-16滑块行程(mm)50滑块中心到机身距离mm160公称压力（KN)160最大封闭高度(mm)220立柱间距mm220工作台垫板尺寸(厚度×孔径)（mm）80×Φ165封闭高度调节量(mm)60工作台厚度(mm)60行程次数(次/min)115模柄孔尺寸（直径×深度）mmФ30×50工作台尺寸(前后×左右)（mm）450×3003.3.5冲模压力中心的确定模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了要保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。要确定该零件的压力中心，先将各个凸模的压力中心确定后，再计算模具的压力中心。根据力学定理，合力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和，则可得压力中心坐标计算公式：表3.3.33.3.33.3.33.3.3压力机J23-16J23-16J23-16J23-16参考参数()yx00，∑∑===niiniiiLxLx110∑∑===niiniiiLyLy110104.1124.1389.4124.13206520024.13789.41024.131020206510200≈+++++×+×+×+×+×+×=y下图为止动件在二维坐标中的示意图：由于工件在x方向是对称的，所以x0=32.5。图中：L1=20,Y1=10;L2=65,Y2=20;L3=20,Y3=10;L4=13.24,Y4=0;L5=41.89,Y5=7;L6=13.24,Y5=0,由于两个空对称又相等，可不用带入。将上述数字带入y轴公式中：所以，压力中心的坐标为（32.5，11.4）。3.4凸、凹模刃口尺寸的计算设计原则：落料时，制件尺寸决定于凹模尺寸；冲孔时，孔的尺寸决定于凸模尺寸。故设计落料模时，应凹模为基准，间隙取在凹模上；设计冲孔模时应以凸模为基准，间隙取在凹模上。根据《冲压模具设计与制造》表2.3.3得：Zmin=0.132mm。采用配作法来计算此零件凹模或凸模刃口尺寸，计算过程及结果如表3.4.1。图3.3.4.1坐标示意图11基本尺寸及分类磨损系数计算公式计算结果凹模或凸模磨损后会增大的尺寸074.065−制件精度为：IT14级，故x=0.5()∆+∆−=410maxxAAj63.64185.00+20052.0−74.1913.00+10036.0−82.909.00+13043.0−78.12107.00+凹模或凸模磨损后会减小的尺寸936.00+Φ同上0min41)(∆−∆+=xBBj18.9009.0−3052.0Ro+26.30013.0−凹模或凸模磨损后会基本不变的尺寸31.037±同上∆±⎟⎠⎞⎜⎝⎛∆+=8121minCCj078.037±注：凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小合理间隙值Zmin=0.132mm。表3.4.1凹、凸模刃口尺寸计算124444模具零部件结构及压力机的确定组成冲模的零件有支撑与固定（上、下模座、模柄、各种板件、螺钉等）；导向零件（导柱、导套）；工作零件（凸模、凹模）；定位零件（导正销、侧刃、挡料销等）；卸料与压料零件（卸料螺钉、推杆、顶件板、顶杆、废料刀等）。4.1整体式凹模轮廓尺寸的确定凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取4.5mm。冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力。由于凹模结构形式及固定方式不同，受力情况又比较复杂，目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的板料厚度和冲件的轮廓尺寸，或凹模孔口刃壁间距离，按 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 公式来确定：凹模厚（高）度kbH=（≥15mm）小凹模壁厚HC)2~5.1(=(≥30~40mm)式中：b------------凹模刃口的最大尺寸；k------------系数。（根据《冲压模具设计与制造》表2.9.5得k=0.22~0.35，取0.25）凹模厚度25.166525.0=×=Hmm实取H=16mm凹模壁厚5.32~375.2425.16)2~5.1(=×=Cmm实取C=30mm凹模板边长1252=+=CBLmm查标准JB/T–6743.1-94:凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为:125×125×16(mm)。凹模的材料选用T10A。淬硬至HRC56~60。外轮廓棱角要倒钝。4.2凹凸模尺寸的确定凹凸模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，其壁厚应受最小值限制。图4.1.1凹模外形尺寸计算13凸凹模长度:hhhL321++==12+20+10=42(mm)式中:h1------------凸凹模固定板厚度；h2-------------弹性卸料板厚度；h3-------------橡胶的高度。因在上述结构特点分析时分析了此零件是采用的正装式的复合模，内孔不积存废料，所以它的最小壁厚可以小些。查《冲压模具设计与制造》得材料厚度为1.5mm时凹凸模最小壁厚δ=3.6∽4mm，而此零件凹凸模最小壁厚为3.3mm，只是小0.3mm左右，故该凸凹模侧壁强度足够。4.3冲孔凸模尺寸的确定凸模有多种样式，但结合此零件的结构特点，采用台阶式的凸模，其强度刚性较好，装配修磨方便，其工作部分的尺寸由计算而得；与凸模固定板配合部分按过度配合（H7/m6）制造；最大直径的作用是形成台肩，以便固定，保证工作时凸模不被拉出。因此冲模采用的是正装式的复合模，其采用的是弹压卸料板卸料，所以凸模长度:hhhL321++==14+12+16+=42mm式中:h1---------凸模固定板厚度；h2---------空心垫板厚度；h3---------凹模板厚度；凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC56～60，凸模尾端淬火后，硬度为HRC43～48为宜。凸模强度校核:该凸模不属于细长棒,强度足够。4.4定位零件冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。属于送进导向的定位零件有倒料销、倒料板、测压板等；属于送料定居的定位零件有用挡料销、导正销、侧刃等；属于块料或工序件的定位零件有定位销、定位板等。14根据此零件的结构，选用倒料销导向，用挡料销定位。4.5橡胶高度的确定橡胶允许承受的负荷较大，安装调节灵活方便，是冲裁模中常用的弹性原件。为保证橡胶垫不过早失去弹性而破坏，其允许的最大压缩量不得超过高度的45%，一般取自由高度的35%～45%。橡胶垫的预压缩量一般取自由高度的10%～15%。（1）确定橡胶的自由高度0HHHH∆∆∆+='''1式中：H∆'-------------卸料板的工作行程，为t+1,t为板料厚度；H∆''--------------凸模刃口修磨量。由以上公式，取mm71=∆H3.0~25.010HH∆=得：橡胶的自由高度取mmH200=（2）橡胶的直径5.15.00≤≤DH得：橡胶的直径H取Φ20mm(3)橡胶所产生的压力：ApF=式中：F---------橡胶所产生的压力，设计时取大于或等于卸料力；A--------橡胶截面面积，P--------橡胶所产生的单位面积压力，设计时取预压力量下的单位压力。得：橡胶所产生的压力符合要求。4.5其他模具零件结构尺寸计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据15采用横向送料方式、弹压卸料板、正装复合模、后侧导柱导套模架及凹模周界，可从《模具设计指导》查到模具模板尺寸，如下表：表4.4.1模具零件结构尺寸序号名称长×宽×厚(mm)材料数量1上垫板125×125×6T8A12凸凹模固定板125×125×1245钢13卸料板125×125×1045钢14落料凹模125×125×1645钢15空心垫板125×125×1245钢16凸模固定板125×125×1445钢17下垫板125×125×6T8A18上模座125×125×30HT20019下模座125×125×35HT200110模柄B50×100Q235111橡胶Ф20×2024.5校核压力机初选压力机为JC23-63，为开式双柱可倾冲床。若想压力机使用此冲模，需满足以下条件：1压力机的公称压力必须大于冲压计算的总压力，即FFzg⟩由上可知：KNFg630=大于KNFZ604=符合要求2压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，即mmmmHHHm105minmax+≥≥−式中：-------分别是压力机最大最小装模高度；Hm--------模具闭合高度。由上得：mmHm161=符合要求3压力机的滑块行程必须满足冲压件的成型要求。零件成型行程为2.5mm，而压力机的滑块行程为120mm。符合要求HH,minmax164为了便于安装模具，压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸，一般每边大于50mm到70mm。模具尺寸为125×125，压力机的工作台面尺寸为710×480。符合要求因此，压力机规格为j23-16。175冲压模具总装及零件图附录18总结经过一段时间的论文设计，至此已基本完成了任务书所规定的任务。本课程设计涉及的课程很多，涉及到机械制图、冷冲压工艺及模具设计、模具制造工艺学、金属学与热处理、CAD绘图等相关课程的知识。通过这次的课程设计我收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。但是这次设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次实训是对自己进大学来所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。通过这次设计，我懂得了“凡事必亲躬”,唯有自己亲自去做的事，才懂得其过程的艰辛。未来的人生路途中难免会遇到各种各样的困难和挫折，也正是这次设计让我有了迎接新挑战，战胜困难的勇气。19参考文献[1]史铁良.模具设计指导.北京:机械工业出版社，2003[2]刘建超张宝忠主编.冲压模具设计与制造.北京:高等教育出版社.2010[3]夏句谌李志刚主编.模具设计大典.中国机械工程学会[4]吴君萍盛俊豪王琳编.冲压模具设计师手册.机械工业出版社1990 摘要 目录 引言 1设计任务 2冲压件工艺分析 2.1材料 2.2工件结构 2.3尺寸精度 2.4工艺方案 3工艺设计计算 3.1排样设计及计算 3.2板料利用率及规格 3.3冲裁力及压力中心的计算 3.3.1冲裁力的计算 3.3.2卸料力、推件力及顶件力的计算 3.3.3压力机公称压力的计算 3.3.4初选压力机及其规格 3.3.5冲模压力中心的确定 3.4凸、凹模刃口尺寸的计算 4模具零部件结构及压力机的确定 4.1整体式凹模轮廓尺寸的确定 4.2凹凸模尺寸的确定 4.3冲孔凸模尺寸的确定 4.4定位零件 4.5橡胶高度的确定 4.5其他模具零件结构尺寸 4.5校核压力机 5冲压模具总装及零件图 总结 参考文献