托板模具设计冲压可课程设计Word下载.docx

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2.结构

工件的内形、外形应该要尽量避免有尖锐清角,以免产生毛刺和塌角，避免过紧公差为了提高模具寿命，建议将所有90度的清角改为R=1的圆角。

3.尺寸精度

零件图山的所有尺寸均未注公差，属于自由尺寸。

按IT14级确定工件尺寸的偏差，以外形尺寸按基轴制、内形尺寸按基孔制以及定位尺寸取中间偏差，各尺寸偏差为：

58-0.74/38-0.62、30-0.52、16-0.44、Φ3.5+0.3、14±

0.22、17±

0.22

总结以上特点：

该制件符合冲裁工艺性，所有适合冲裁。

二、拟定制件的冲裁工艺方案

托板所需的基本冲压工序为落料、冲孔，所以拟定出下列几种方案：

方案一：

先落料后冲孔

方案二：

先冲孔后再落料

方案三：

冲孔、落料一次复合冲裁

方案四：

冲孔、落料连续冲裁

若采用方案一、方案二，工序分散，则生产率低，工件尺寸的累积误差大，而且还会影响到孔的定位精度。

若采用方案三，冲裁时结构紧凑，生产率较高，冲出制件精度高、平整。

但是，模具结构复杂，制造难度大，成本较高，而且操作不安全，需要采取安全措施。

若采用方案四，采用工序集中原则，生产率比较复合模要高，可保证零件的尺寸精度和孔德定位精度。

可以减少模具和设备的数量，容易实现自动化，换件比较安全。

三、模具的结构形式

由于工件尺寸精度要求不高，形状不大，料厚（2mm）而且还是大批量生产这个特点。

为了保证孔德定位精度及冲模的生产率。

将以上四种方案经行比较后，采用方案四，根据方案四来决定采用导正销进行定位，刚性卸料装置，下出料方式的连续冲裁模具的结构形式。

四、模具的设计以及计算

1.排样

因为排样方法的不同，材料的领域率也不同。

合理的排样对冲裁件质量和模具寿命等有着影响。

零件外轮廓尺寸为58x30,考虑到操作方便和保证制件精度，决定采用单排有废料排样。

（1）条料宽度的计算和步距地确定

由于搭边值对冲裁工艺有着很大的影响，它能够补偿条料送进时的下料误差和定位误差，可以保持调料的刚性，还可以避免冲裁时毛刺掉入模具间隙，从而提高了模具的使用寿命。

查课本表可以确定它的搭边值。

根据厚度两工件间按矩形取其搭边值a=2，而侧边则按圆形取其搭边值b=1.5。

（2）步距连续模的步距S=D+a=32mm

（3）该冲裁件采用的是有测压装置，查表（《冷冲压工艺及模具设计》中表3-14）

可得到条料的宽度B的计算公式：

B-Δ=（DMAX+2b）–Δ

=（58+2×

1.5）–Δ

=61–Δ

查表（《冷冲压工艺模具设计》中表3-15）可得到Δ=0.6

所有：

条料宽度B=61–0.6（mm）

由此，可以画出排样图，如右图

2.裁板

步距S=30+a=30+2=32（mm）

根据所确定的搭边值和步距

选用板料规格为2mm×

900mm×

1800mm，采用纵裁，剪切条料尺寸为61mm×

900mm

一块板可裁的条数：

n1=1800/61=29条，余50mm

每条可冲零件的个数：

n2=900/32=28个，余12.5mm

每板可冲零件的个数：

n=n1×

n2=29×

28=812个

托板面积A=3.14×

8×

8+64+38×

30-4×

3.14×

1.75×

1.75

=1302

材料利用率：

η=nA0/A×

100％

=812×

1320/900×

1800×

100％

=66.2％

3.计算工序压力、总压力，选择压力机

由于该制件采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁

查表得到δ=3800MPa

查表得到推件力系数KT=0.055,

落料力F1=KLtδ=2.2[2*（58-16）+2*（30-16）+16*3.14]*2*380

=271265.28

冲孔力F2=KLtδ=2.2*4*3.14*3.5*2*380

=73501.12

冲孔力Fr=nKtF

=3*0.055*（271265.28+73501.12）

=56886.46

总压力P=F1+F2+Fr

=401652.86

冲压的公称压力，应大于或等于计算出的总压力的1.1~1.3倍，最大闭合高度应大于冲模闭合高度+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J23-63开式双柱可倾压力机。

并需在工作台面上配备垫板，垫板实际尺寸可配置。

4.压力中心的确定

为了避免压力机的滑块受到偏向载荷而损坏导轨及模具，就必须使模具的压力中心与滑块轴线重合。

该冲裁件是个对称几何图形，则落料时的压力中心是O1，冲孔时压力中心是O2

设冲裁压力中心距离O1为x，根据力矩平衡原理，

F1x=（32-x）F2

算得x=6.8F2

5.凸凹模刃口尺寸及公差的计算

该制件既有落料件又有冲孔件，按照凸模与凹模刃口尺寸确定原则。

保证双面间隙为0.25~0.36mm

（1）落料时以凹模为基准件来配作凸模，在使用过程中凹模刃口尺寸有变大、变小和不变这三种。

a变大的有：

58、38、30、16、R8

均未注公差，按IT14查公差表确定其余公差，用基轴制标注各尺寸为58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、8-0.12

其计算公式：

AA=（Amax-xΔ）+δ

查《冷冲压工艺及模具设计》得到：

X=0.5δ=Δ/4

将已知数据代人公式得：

A1=（58-0.5*0.74）+0.74/4=57.63+0.19

A2=（38-0.5*0.62）+0.62/4=37.69+0.16

A3=（30-0.5*0.52）+0.52/4=29.74+0.13

A4=（16-0.5*0.44）+0.44/4=15.78+0.11

A5=（8-0.5*.-0.24）+0.24/4=7.88+0.06

b.凹模磨损后所有的尺寸都没有变小

c.尺寸不变的由：

14和17

未注公差，按IT14查公差表确定其公差，各尺寸为：

14±

将已知数据代人得：

CA1=（13.78+0.5*0.44）±

0.5*0.44/4=14±

0.055

CA2=（16.78+0.5*0.44）±

0.5*0.44/4=17±

0.005

（2）冲孔时以凸模尺寸为基准。

其中Φ3.5没有标注公差，按IT14查公差表确定公差，用基孔制表示Φ3.5+0.3

计算公式为：

dT=（dmin+xΔ）-δT

dA=（dr+Zmin）+δA

=（dmin+xδ+Zmin）+δA

查表（《冷冲压工艺及模具设计》）中得到：

δT=0.02mm，δA=0.03，Zmax=0.36，x=0.5

校核条件：

|δr|+|δA|=0.02+0.03=0.05

（Zmax-Zmin）=0.36-0.25=0.11

满足条件|δr|+|δA|≤（Zmax-Zmin）

将已知数据代入公式，得到

dT=（3.5+0.5*0.3）-0.02=3.65-0.02

dA=（3.65+0.25）+0.03=3.9+0.25

6.各主要零件尺寸的确定

（1）凹模外形尺寸的确定

凹模的厚度H的确定

H=

p取总压力401652.86

将数据代入得到：

H=34mm

凹模长度L的确定

W1=2.1H=31工件b=58

L=b+2W1=58+2*31=120mm

凹模宽度B的确定

B=步距+工件宽+2W2

取：

步距=32；

工件=30；

W2=1.5H

B2=32+30+2*39

=140mm

依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为：

120mm×

140mm×

25mm。

（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h3=18;

凸模修磨量Y=18

则：

L1=8+12+18+18=56mm

五、编写冲压工艺卡

托板冲压工艺卡

（厂名）

冷冲压工艺卡片

产品型号

零（部）件名称

托板

共

页

产品名称

零（部）件型号

第

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

08F2×

900×

1800

条料2×

61×

900

28

工序号

工序名

工序内容

工序简图

设备

工艺设备

工时

下料

剪板61×

1

冲孔

冲4个直径为3.5的孔

J23-63

连续模

2

落料

按零件形状落料

3

检验

按零件图样

绘制日期

审核日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签名

日期

签字

六、绘制模具总装图

图四总装图

1.弹簧片2.螺钉3.下模座4.凹模5.螺钉6.承料板7导料板8.始用挡料销9.导柱10.导套11.挡料销12卸料板13.上模座14.凸模固定板15.落料凹模

16.冲孔凸模17.垫板18.圆柱销19.导正销20.模柄21.防转销22.内六角螺钉

23.圆柱销24.螺钉25.导套26.导柱

七、绘制非标准零件图

此次设计的托板只绘制凹凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样

凸凹模

落料凹模

凸模固定板

卸料板

八、模具主要零件的加工的加工工艺规程的编制

1.凸凹模的加工工艺

1.备料

2.将模柄装入9上模座后磨平，然后用手枪钻直径6mm的齐缝销孔配铰大入12销

3.将13导正销装入14落料凸模中，把再把落料凸模组和7冲孔凸模装入到6凸模固定板中然后铆紧磨平

4.用等高块把9上模座支起，将8垫板，6固定板，调整后用4螺钉固定，配铰直径8mm的孔，大入10销

5.把9上模座放下到一定高度，保证模架的移动平稳，灵活，无泻止现象，让凸模刃口在凹模刃口下，调整间隙，保证图纸设计要求，用螺钉紧固，15卸料板，16导料板，19始冲档料销及17凹模。

再用3螺钉紧固17凹模和1下模座然后配饺销孔大入销，

6.试模

7.调整到合格

8.入库

2.垫板的加工工艺

1.备料（外购标准模块160×

140×

10）

2.按图纸要求画线，

3.在钻洗床上加工

4.检验

5.入库

3.凸模固定板的加工工艺

18）

3.在钻洗床上加工四个凸模孔和两个销孔四个螺钉通孔

4.攻4×

M8螺纹孔

5.在电火花满走丝上加工落料凸模孔

6.检验

7.入库

4.落料凸模的加工工艺

2.锻造成68×

32×

60的模块

3.在刨床上先刨一平面

4.以该面为基准按图纸要求画线

5.在数控铣床上铣出图纸上的外形

6.在钻铣床上钻出导正销的孔

7.按图纸要求做热处理

8.检验

9.入库

5.导正销的加工工艺

2.锻造成直径8×

60的胚料

3.在数控车床上加工零件按图纸要求

4.按图纸要求热处理

5.检验

6.入库

6.冲孔凸模的加工工艺

2.锻造成直径为14×

7.卸料板加工工艺

12）

3.在钻洗床上加工四螺钉通孔和两个销孔及四个通过凸模的孔

4.在铣床上加工剩余的部分

8.凹模加工工艺

28）

3.在钻洗床上加工两销孔和四螺纹孔

4.攻丝

5.用点火花加工工作刃口

6.按图纸要求做热处理

7.检验

9.导料板加工工艺

1.备料（外购标准模块130×

8）在标准模块上切割成两块130×

35×

8

3.在刨床上把不平整的边刨床平及始冲挡料销的槽，在插床上加工始冲挡料销的剩余部分

4.在钻铣床上加工两销孔和四个螺纹通孔

5.攻螺纹丝4×

M8

10.始始挡料销的加工工艺

2.锻造成55×

5×

10的胚料

3.在刨床上先刨一平面做基准

4.在基准上划线

5.在铣床上加工出零件图的样子

6.按图纸要求做相应的热处理