拨叉冲裁模课程设计说明书Word下载.docx

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五、相关工艺与设计计算……………….8

六、模具零件的设计及标准的选用…….15

课题

汽车零件拨叉冲裁模

设计思路

该零件外形简单，外形尺寸较大，厚度t=2mm，材料为Q235,公差等级外形IT12,内形IT11,粗糙度要求3.2.

首先进行工艺分析，分析完毕后，列出工艺方案，然后进行比较选出最佳方案。

方案确定后，若为复合膜则应在分析一下，选择复合膜的形式。

若为级进模也应分析一下，然后进行比较选出最佳方案。

方案确定后，若为复合模则应再分析下选择复合模的形式。

若为级进模也应该分析下，然后确定该级进模的形式。

接下来的就是排样了，先列出几种可能的的排样方法，确定一种从工序、材料利用率、生产效率等方面考虑的最佳排样方案。

然后查表确定搭边值、步距等。

下面就要算冲裁力了，冲裁力算完后接着算压力中心，根据压力中心来确定凹模及其它零件的尺寸。

该冲裁模的各部分零件的尺寸都出来后话装配图。

还有要根据各个零件的作用来确定各个零件应选用的材料及热处理方式以及还要考虑这些零件生产出来的工艺路线。

以上为我的设计思路。

一、产品测绘

1、零件图

2、材料

Q235

3、精度

外形IT12内形IT11

粗糙度3.2

二、工艺分析

1、结构形状尺寸

此工件既有冲孔又有落料，两个工序。

工件结构简单，厚度t=2mm。

2、尺寸精度与断面粗糙度

3、材料工艺性

Q235，普通碳素工具钢，含碳适中，综合性能好，用途广泛，屈服强度在235MPa左右，抗拉强度375～500MPa。

三、工艺方案的确定

1、基本工序性质与数量

方案一：

冲孔-落料级进冲压，采用级进模生产。

方案二：

落料-冲孔同时进行的复合模生产。

2、选取最佳工艺方案

级进模是一种多工位的、效率高的加工方法。

但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。

选择方案二

方案二：

复合模能满足工件的精度及生产效率的要求，模具的轮廓尺寸较小，模具制造成本不高，但复合模不适合冲料厚大的材料。

因为此工件料厚较大，所以应选级进模。

但我选的是冲孔-落料复合模。

四、模具总体结构方案

1、模具类型

复合模有两种形式：

正装和倒装。

正装复合模：

凸凹模安装在上模，顶件装置顶出冲件，冲孔废料由推件装置的打杆打出，操作不方便、不安全。

先压紧后冲裁，对于材质软、薄的冲件能达到平整要求，但冲件的孔边距离较小，结构复杂。

倒装复合模：

凸凹模安装在下模，推件装置推出冲件，冲孔废料直接由凸凹模的孔漏下，操作方便，既能提高生产效率，又能保证安全生产。

板料不是处于压紧的状态下冲裁，不能达到平整要求。

结构简单，不适宜冲制孔边距较小的冲裁件。

处于出件方便，操作简单、安全，模具结构简单，所以我选用倒装复合模。

选用倒装复合模

2、操作与定位方式

操作简单、安全

用导料销和挡料销定位

3、卸料与取件方式

采用弹性卸料

采用推件装置出件

4、模架的类型与精度

中间导柱圆形模架（以凹模周界500选取）

导柱：

d/mm×

L/mm分别为

φ50×

270；

φ55×

270（GB/T2861.1）

导套：

150×

53；

53（GB/T2861.6）

上模座厚度H上=55mm，H下=65mm。

闭合高度H闭=H上+H下+2×

H垫+L凸+H凸凹-h

=283mm

h-凹模冲裁后进入凸凹模的深度为3mm

J23-80的最大闭合高度为380mm。

283mm<

380mm，满足要求。

5、结构草图

五、相关工艺与设计计算

1、排样设计

（1）排样方法的确定

根据工件的形状，采用无废料排样的方法是做不到的，但可能采用有废料和少废料的排样方法。

经过多次计算及工序分析决定采用直对排。

（2）确定搭边值

查表取最小搭边值：

工件间a1=2mm

侧面a=2.2mm

考虑到工件的尺寸较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，所以取a=4mm。

（3）确定条料步距

A=d+a1=（136+2）mm=138mm

B=（D+2a）0-△=（197+8）=2050-0.35mm

（4）条料利用率

η1=S工/S总=86.4%

（5）采用φ8mm的导料销

（6）计算材料利用率

η2=（n×

S0）/（B×

L）=80.5%

L=1200mm

采用直对排

（7）排样图

2、冲压力与压力中心的计算

（1）冲压力

卸料与出件方式

弹性卸料，下出料方式

F∑=F+FX+FT

冲裁力F

查表得Q235的抗拉强度为σb=400MPa

由F≈Ltσb

=593.54×

2×

400N=47483N≈475KN

卸料力FX

FX=KX×

F,KX=0.04

FX=KX×

F=0.04×

475KN=19KN

推件力FT

FT=nKT×

F,n=3,KT=0.055

F=3×

0.055×

475KN=78.38KN

∴F∑=F+FX+FT=（475+19+78.38）KN

=572.38KN

p≥（1.1～1.3）F∑

=（629.62～744.09）KN

根据以上结果

冲压设备拟选J23-80。

F∑=572.38KN

冲压设备拟选J23-80

（2）压力中心计算

根据排样图建立坐标系。

找出各简单形状压力中心的坐标。

代入公式

计算x0，y0值在排样上的标注

根据力学原理，求得压力中心坐标（x0，y0）

由计算公式x0=

y0=

得x0=81.27y0=48

冲裁压力中心计算数据见下表

3.凸凹模尺寸计算

（1）基本工序性质

落料时以凹模刃口尺寸为标准，冲孔时以冲孔凸模刃口为标准。

（2）分析刃口尺寸要求，确定计算方法。

此模具制造宜采用配作法。

（3）计算

配作法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况，分别统计如下：

第一类尺寸（增大）：

96、80、38、18、48、50、19、62、22

第二类尺寸（减小）：

30、44、4、8、12

第三类尺寸（不变）：

40、30

按入体原则查表确定冲裁件内形与外形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算结果见下表

（4）画出落料凹模，凸凹模草图，并标注

六、模具零件的设计及标准件的选用

1、凹模

（1）形状凹模设计为矩形

（2）安装固定方式

螺钉连接

（3）采用整体凹模，轮廓全部采用数控线切割机床即可一次成型，安排凹模在模架上的位置要依据压力中心的数据，尽量保证压力中心与模柄中心重合。

其轮廓尺寸按公式计算

凹模厚度H=kb=0.2×

197mm=39.4mm（查表k=0.2）

凹模壁厚C=（1.5～2）H=（59.1～78.8）mm

取凹模厚度H=40mm，壁厚C=70mm。

凹模宽度B=b+2C=（96+2×

70）mm=236mm

凹模长度L=【（197-82）×

2+70×

2】mm=370mm

根据工件图样，在分析受力情况及保证壁厚强度的前提下，取凹模长度为400mm

取凹模宽度为250mm

∴凹模轮廓尺寸为400mm×

250mm×

40mm

（4）其它尺寸

根据凹模厚度查表得螺钉为M16，销钉为φ12

查表得螺孔中心到凹模远边为20mm。

（5）材料

65Mn

（6）草图

2、凸模

（1）形状直通式

（2）固定方式与凹模固定板铆接

（3）长度L=H凹+H凸固定+t

凹模

L=400mm

B=250mm

H=40mm

H凸固定=（0.6～0.8）H凹取H凸固定=32mm

t=3mm

∴L=（40+32+3）mm=75mm

（4）材料

（5）草图

3、模架按凹模周界选用

经计算周界取500mm

选择中间导柱圆形模架。

4、模柄

按设备模柄孔选取，经分析，选用压入式B型模柄。

5、凸凹模固定板

厚度H=（0.6～0.8）H凹取28mm

外形尺寸同凹模

形孔位置同凹模

形孔尺寸按H7/m6与凹模配合

材料Q235

6、卸料板

厚度H=（0.6～0.8）H凹取30mm

与凸模间隙（0.1～0.3）mm

7、垫板

厚度t=（5～10）mm取8mm

材料45#

热处理HRC40～50

8、凸凹模

厚度H=H卸+HH凸凹固定+t+h安全

t为料厚2mm

h安全在（15～20）mm取15mm

∴H=（30+28+2+15）mm=75mm

9、其它

采用φ8的活动挡料销

橡胶（标准件）

推件块45#

自我评价

我是设计的一副倒装符合模。

在设计过程中出现了很多问题，通过查阅工具书和老师的悉心指导也解决了不少问题。

通过设计这副倒装符合模，我弄懂了倒装符合模的工作原理及其运用的场合、优点和缺点。

也正因为自己设计的倒装符合模就没深入学习其它类型的模具了，如级进模。

对于这个问题，应该可以解决，以后多学习就可以了，多接触，自然就会熟悉。

还有就是不懂模具零件该如何进行热处理，这个都要认真学习。

也有很难在短时间内解决的问题，这也许跟经验有关，毕竟我们才开始搞设计，有很多约定熟成的东西我们都不知道。

最后要说的是我这次设计的最大漏洞就是在设计落料凹模的时候以为的照搬课本上的例子了，没考虑到凹模的强度不够，应该在凹模上加块垫板来增强是强度。

以上是我的自我评价

致谢

为期2周的冲裁模设计实训快结束了，是苦了点，累了点，但收获是颇多的，比在课堂上学习的要多的多。

陪着我们实训的老师也受累了，没有您的悉心指导我们完成不了设计。

最后给您说一句“您辛苦了！

”，道一声“谢谢！

”了。

参考文献

杨占尧主编、《冲压模具图册》、高等教育出版社、2008

林承全、余小燕主编、《冲压模具设计指导书》、湖北科学技术出版社、2008

徐政坤主编、《冲压模具及设备》、机械工业出版社、2005

郝滨海主编、《冲压模具简明手册》、化学工业出版社、2005