模具课程设计冲孔落料连续模.docx
《模具课程设计冲孔落料连续模.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具课程设计冲孔落料连续模.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
模具课程设计冲孔落料连续模
冲压模具课程设计
学校：
五邑大学
院系：
机电学院
姓名：
学号：
指导教师：
周俊荣
1.冲压件工艺性分析———————————————————
（2）
2.冲压工艺方案的确定——————————————————（3）
3.主要设计计算
（1）排样方式的确定以及计算—————————————————————（3）
（2）压力中心的确定及相关计算————————————————————（3）
（3）冲压力的计算—————————————————————————（4）
（4）工作零件刃口尺寸计算——————————————————————（4）
（5）卸料橡胶的设计—————————————————————————（5）
4.模具总体设计
（1）模具类型的选择————————————————————————（5）
（2）定位方式的选择———————————————————————（5）
（3）卸料，出件方式的选择—————————————————————（6）
（4）导向方式选择—————————————————————————（6）
5.主要零部件设计
（1）主要零件的结构设计———————————————————————（6）
（2）定位零件的设计—————————————————————————（8）
（3）导料板的设计——————————————————————————（8）
（4）卸料板部件设计—————————————————————————（8）
（5）模架及其他零部件设计——————————————————————（8）
6．模具总装图
7．冲压设备的选定——————————————————————（8）
8.工作零件的加工工艺—————————————————————（8）
9.模具的装配—————————————————————————（10）
主要参考文献————————————————————————（12）
设计小结——————————————————————————（13）
级进模设计说明
任务描述：
工件名称：
冲孔落料件
工件简图：
如下图
生产批量：
中批量生产
材料：
Q235A
材料厚度：
2mm
零件公差：
IT13
要求：
1.将工件（b11）Pro/E图转为工程图；
2.计算说明书一份；
3.模具主要零件（凸、凹模、上、下模板、固定板等）零件图各一份。
；
4.模具装配图一份（3号图纸以上）
展开板金件，设计一副冲孔、落料连续模。
为弯曲模准备毛坯。
图1工件图
1.冲压件工艺性分析
冲裁件形状和尺寸要求
（1）结构形状分析
该冲裁件结构简单，从图中不难看出，此工件只有冲孔和落料两个工序。
其外形为规则形，内部有两个小孔和一个方孔，结构较为简单适合冲裁。
（2）尺寸
该制件图给出的外形为规则形，其尺寸为50*70，两个内孔直径为8mm和一个10*15mm的方孔，其尺寸如图1所示，制件厚度为2mm。
属于中等尺寸的冲裁件。
冲裁件精度与断面粗糙度
（1）尺寸精度
从图1可知，该制件的公差等级为IT13级，用冲裁加工可以达到该精度要求。
其余尺寸为自由公差，精度要求不高，所以均按IT14级确定制件公差。
（2）表面粗糙度
该制件的厚度为2，查表可知表面表面粗糙度Ｒａ为6.3μm。
冲裁件内、外形可到达的经济精度为0.16mm和0.23mm，两孔中心距公差为
0.12mm，孔中心与边缘距离尺寸公差为
0.6mm。
冲裁件其它工艺分析
该制件的材料为Q235，为普通碳素结构钢，具体性能为；材料状态为为退火，抗剪强度为310~380MPa，抗拉强度为380~470MPa，伸长率为21~25﹪,屈服强度为240MPa。
2。
冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，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：
落料和冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：
冲孔——落料级进冲压。
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，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。
方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。
所以经过比较和根据任务要求，采用方案三最为合适。
3.主要设计计算
（1）排样方式的确定以及计算
设计级进模，先要设计条料排样图。
工件图可视为一矩形中间冲孔，直排材料利用率最高。
如图一所示的排样方法，可减少废料。
第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。
因为宽度L=70mm，取搭边a=3.0mm，
=2.0mm，条料宽度为
=76mm，步距为S=52mm，一个步距的材料利用率为77.4%。
（2）压力中心的确定及相关计算
图a图b
图a：
因为制件对称，压力中心一定在对称轴Y上，及x=0，由机械原理可以计算出，y=34.53mm。
图b的压力中心为（39.31,34.57）。
（3）冲压力的计算：
用平刃口模冲裁时，其冲裁力一般按下式计算：
Q235-A的抗拉强度
为370～500MPa，取
=440MPa。
所以
338153.6N=338.15KN
推件力：
=16.9N
选择冲床总压力
=355.05N，查压力机规格表，根据总压力初选压力机为J23-40
。
卸载力、推件力和顶件力系数如下：
（4）工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
这个模具采用级进模，冲孔的圆孔和方孔是简单规则形状的制件，因冲裁此类的制件的凸凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。
对于落料模，由于冲制复杂形状制件的冲压模具，所以采用凸模与凹模配置的加工方法，使设计与制造变得方便。
工件精度为IT13，Δ=0.54，磨损系数x=0.8
查表得冲裁双面间隙
=0.16，
=0.10，校核满足
+
≤﹙
－
﹚
以凸模为基准件，根据凸模磨损后的尺寸变化情况，将零件图中各尺寸为别为：
第一类（A）尺寸：
mm、
mm、
mm、
mm、
、
mm
第二类（B）尺寸：
mm
第三类（C）尺寸：
30
0.33mm、
冲孔时，凹模按凸模配加工凸模尺寸计算，凸模刃口尺寸计算如下：
=
=
=
=
=
=
落料时，凹模按凸模配加工凸模尺寸配制，
=
=
=
=
=
=
=
=
4.模具总体设计
（1）模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。
（2）定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。
而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。
（3）卸料，出件方式的选择
因为工件料厚2m，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用固定卸料。
又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。
（4）导向方式选择
为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。
5.主要零部件设计
（1）主要零件的结构设计
圆孔冲孔凸模
因为所冲的孔为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用带凸缘凸模，加工简单，便于装备与更换。
圆孔冲孔凸模结构如下图所示。
方孔冲孔凸模
落料凸模
结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。
总长L可按公式计算：
L=
+h=14.4+14+1+20.6=50mm
凹模
凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模具在模架上的位置时。
要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。
其轮廓尺寸可按公式计算：
凹模厚度H=kb=0.3
70=21mm，取H=25mm
凹模轮廓尺寸为130
150
25mm
对于多工位的级进模凹模可以按下表表1-23选取凹模尺寸，计算后按近似值选取标准凹模。
所以取C为42。
凹模一般都是采用螺钉、销钉定位和固定的。
因此，螺钉孔和销钉孔之间的距离，螺钉孔和销钉孔距凹模边缘及刃口的距离不能太近，否则会影响模具的使用寿命。
孔距的最小值见表1-24。
取A=14mm，B=16mm。
固定板外形尺寸的确定：
固定板外形尺寸与凹模外形尺寸一致，厚度等于25mm。
（2）定位零件的设计
落料凸模下部设置两个导正销，借用工件直径8mm的的两个孔作为导正孔。
导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。
（3）固定挡料销和导料板的设计
由材料的厚度t=2mm，查资料可取挡料销的高度h=3mm，导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取1mm，这样就可确定了导料板的宽度77mm，导料板厚度取8mm，采用45钢制作，热处理硬度为40-45HRC，用螺钉固定在凹模上。
导料板上有活动挡料销凹槽。
（4）卸料板部件设计
a.卸料板的设计
卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为10mm。
采用45钢制造，淬火硬度为
40-45HRC。
卸料板孔与凸模的单边间隙Z/2=（0.1~0.5）t,且硬材料的单边间隙取大值，故取Z/2=1mm。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个螺钉，公称直径为8mm，螺纹部分为M6。
（5）模架及其他零部件设计
该模具采用中间导柱模架，根据凹模周界和闭合高度，选取上下模座的规格尺寸，上模座200
160
40，下模座200
160
45，导柱分别为
28
170,导套分别为28
100
38。
上模座厚度取40mm，上垫板厚度取10mm，固定板厚度取18mm，下模座厚度取45mm，那么该模具的闭合高度：
=
=40+10+50+25+45-2=168mm
式中：
h2为凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mm
L—凸模长度，L=50mm
H—凹模厚度，H=25mm
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-40的最大装模高度（250mm），可以使用。
6．模具总装图
通过以上设计，可得如图所示的模具总装图。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（3个）、凸模固定板及卸料板等组成。
卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件/下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。
冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。
条料送进时采用活动挡料销21作为粗定距，在落料凸模上安装2个导正销，利用条料上
mm的孔作为导正销孔导正，以此作为条料送进的精确定距。
7．冲压设备的选定
通过校核，选择开式双柱压力机J23-40能满足要求。
起主要参数如下：
公称压力：
400kN
滑块行程：
80mm
最大闭合高度：
330mm
最大装模高度：
250mm
连杆调节长度:
60mm
工作台尺寸（前后x左右）：
460x700mm
垫板尺寸（厚度x直径）：
65x200mm
模柄孔尺寸：
50x91mm
最大倾斜角度：
30度
8、模具的装配
根据倒装复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装上模，再装下模，并调整间隙，试冲，返修。
具体的情况见表五所示。
表五
序号
工序
工艺说明
1
凹凸模预装
1）装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度，形状。
2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。
不适合的应重新修磨或更换。
2
凸模装配
以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并牢固。
3
装配上模
1）在上模座上划中心线，按中心线预装凹模、垫板、凸模固定板
2）在上模座上，用已经加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔、攻丝
3）将上模座、垫板、凸模固定板、凹模装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉
4
装配下模
1）在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凸凹模与固定板组合装入凹模，将上模翻转
2）预装下模，划出与凸凹模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔
3）用螺钉将固定板组合、垫板、下模座连接在一起，但不要拧紧
4）将卸料板套装在已装入固定板的凸凹模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压缩量，使卸料板高出凸凹模下端约1~2mm
5）复查凸凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉
6）切纸检查，合适后打入销钉
5
试冲与调整
装机试冲，并根据试冲结果作相应调整
1.弹簧2.螺钉3.下模座4.导柱5.凹模6始用挡料销7.定位销8.螺钉9.导正销10.导套11.凸模固定板12.凸模垫板13.上模座14.螺钉15.模柄
16.螺钉17.螺钉18.凸模19.螺钉20.固定卸料板21.托料板
模具总装图
主要参考文献：
1、《公差配合与技术测量》，陈于萍，机械工业出版社
2、《机械制图》,刘少年主编，机械工业出版社
3、《机械制造基础》，胡大超，高等教育出版社
4、《金属材料与热处理》，赵先仲，机械工业出版社
5、《机械加工工艺基础》，司乃钧，机械工业出版社
6、《机械制造技术》，李华，高等教育出版社
7、《冲压与成型设备》，孙凤勤主编，高等教育出版社
8、《模具制造工艺学》，郭铁良，机械工业出版社
9、《冲压模具设计与制造》，刘建超、张宝忠主编，高等教育出版社
10、《数控机床加工工艺与设备》，赵长明，机械工业出版社
设计小结
通过本次冲压模具的设计，让我又对这门课程有了重新的了解。
让我学到了不同与课堂的新东西，增加了自己的动手能力。
虽然我设计的模具不一定好，但是，我觉得通过不断努力，我可以设计一套实用的好模具！
！
！
这次的设计也让我巩固了软件知识，制图知识，收获颇丰！
！
！
（注：
素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！
）
升级会员 