冷冲压工艺与模具设计论文.doc

冷冲压工艺与模具设计课程设计课题名称 冲裁模具设计 一、题目： 焊 片 冲压模具设计工件图：二、设计内容和要求1. 对教师指定的冲压件进行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机的选定；2. 完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸、绘制该冲模的总装配图和主要零件图；3. 编写设计计算说明书。冲裁模设计如图1所示零件：焊片生产批量：大批量材料：H62 t=0.7设计该零件的冲压工艺与模具 。 图1 焊片零件图（一）冲裁件工艺分析1. 材料：H62钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R0.6的圆角。3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为：2-0.54 3-0.25 4.5-0.3 24-0.52 Ø12-0.43 结论：可以冲裁（二） 确定工艺方案及模具结构形式经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。（三） 模具设计计算1排样 计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=1.8边按圆形取搭边值a=1.5连续模进料步距为13.8条料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a)- 查表 =0.4B=(35.4+2X1.8)=39-0.4画出排样图 图2零件排样图2计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：P0=P+Pt+PXP=P1+P2而式中 P1-落料时的冲裁力P2-冲孔时的冲裁力按推料力公式计算冲裁力：P1=KLt 查=300MPaP1=2.20.5*6+0.5*4.5+24-11.25-2.25*0.7*300/10000=1.2tP2=2.2*4*3.5*2*300/10000 =1.3(t)按推料力公式计算推料力Pt：Pt=nKtP 取n=3，查表2-10，Kt=0.09Pt=3*0.095*2.5=0.675tPX=KxP 计算总冲压力PZ：PZ=P1+P2+Pt =1.2+1.3+0.675+0.15=3.325(t)3确定压力中心：X0=L1*X/L1+L2=（2*+2）15.25/（6.3+2+2）=4.50mm图3压力中心4冲模刃口尺寸及公差的计算刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1 中。在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049mm了保证R2.25与4.5轮廓线相切，R82.25，取4.5凹模尺寸的一半，公差也取一半。在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049。表1 冲模刃口尺寸冲裁性质工作尺寸计算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法落料Ø12-0.43R2.254.5-0.3Dd=(Dmax-x)+dØ11.785+0.084R2.25+0.0564.315+0.042凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙 0.035-0.049mm冲孔Ø6.3+0.32+0.253+0.25dp=(dmax-x)-p凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mmØ6.45-0.0562.125-0.0563.125-0.0565. 确定各主要零件结构尺寸（1）凹模外形尺寸的确定凸模厚度H的确定：H= P取总压力=332500NH=15mm凹模长度L的确定 W1=2.1H=31.5件b=39 L=b+2W1=39+2*31.5=102 mm凹模宽度B的确定B= 步距+工件宽+2W2 取：步距=13.8件=12；W2=1.5HB2=13.8+12+22.5=48.3 mm（2）凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中 导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18 L1=8+12+18+18=56mm选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力P0=3.325t;最大闭合高度应大模闭合高度+5mm;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，可选用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。（3）设计并绘制总图、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。绘制模具总装图。如图4，单排冲孔落料连续模。按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表2。并将各零件标出统一代号。图4 单排冲孔落料连续模1、10-导柱 2-弹压导板 3-导套 4-导料板镶块 5-卸料螺钉 6-凸模固定板7-冲孔凸模 8-上模座 9-限制柱 11-导套 12-导料板 13-凹模 14-下模座 15-侧刃挡块表2 零件明细表序 号名 称数 量材 料热处理标准件代号备注页次1导柱220渗碳HRC56602弹压导板145HRC40453导套220渗碳HRC58624导料板镶块1Q235(A3)5卸料螺钉145HRC40456凸模固定板1457冲孔凸模1T8AHRC56608上模座1HT2009限制柱145HRC404510导柱220渗碳HRC566011导套220渗碳HRC586212导料板245HRC404513凹模1T10AHRC586214下模座11HT20015侧刃挡块145（五）绘制非标准零件图本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。1固定板2 落料凹模3 卸料板(六) 模具主要零件加工工艺规程的编制1冲孔凸凹模加工工艺规程的编制（表3）2落料凹模加工工艺规程的编制（表4）表3冲孔凸模加工工艺规程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料将毛坯锻成圆棒Ø18mmX55mm2热处理退火3车削车床4热处理按热处理工艺，淬火回火达到58-62HRC5磨削磨外圆、两端面达设计要求磨床6钳工精修全面达到设计要求7检验表4落料凹模加工工艺规程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料将毛坯锻成长方体 2热处理退火 3粗刨刨六面达到24X12X1，互为直角 4热处理调质5磨平面光六面，互为直角磨床6钳工划线划出各孔位置线，型孔轮廓线7铣漏料孔达到设计要求铣床8加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空钻床9热处理按热处理工艺，淬火回火达到60-64HRC10磨平面磨上、下平面光磨床11线切割按图切割型孔达到尺寸要求12钳工精修全面达到设计要求13检修设计总结课程设计是一种综合性较强的专业实践环节，它的知识面宽、学科广、综合性强，通过这次课程设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料能力，使我更加认识到课程设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。本次设计，在查阅了相关文献后，我设计了用来加工平垫圈的加工工艺设备冲孔落料级进模。通过这次设计，我尝到了许多的东西。首先对于AUTOCAD和pro/ENGINEER的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。能较正确的选用当中的标准件。这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进，力求数据准确，结构合理。参考了许多文献资料。由于本人水平有限，改革探索经验不足，组织工作还有缺陷，何况形势总在不断发展，现在未完远不能说本设计的相关内容特别完善。还需要在改革的实践中不断检验，不断修改、锤炼、不断完善，永无休期。其中修改方向可以向导柱导套型、柔性化、及其它结构上的修改，已至于达到完善。 - 13 -