变压器铁芯片模具课程设计报告书.docx

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变压器铁芯片模具课程设计报告书

江苏科技大学

材料学院

塑性成型工艺与模具设计课程设计

课题名称：

冷冲压级进模具设计

姓名：

沈健

学号：

0840601219

专业班级：

08材料成型

（2）班

系（院）：

材料科学与工程学院

指导老师：

石凤健

设计时间：

2011年12月30日

设计任务书（零件图）······································1

冲压级进模

一．冲裁工艺分析·····································2二．工艺方案确定······································3

三．具类型选择·······································4

四．冲裁排样·····································5五.模具结构形式选择·······································5

六．模架结构形式·······································6

七．压力机的选择·······································7

八．模架及其他零部件·····································8

九．固定结构的设计······························9

十．凸模机构固定方法······································9

十一．模具安装调整······································11

十二．参考文献··········································13

十三．附录·········································14

一·冲裁工艺分析

该冲裁件属结构简单的板状制品，冲裁件在形状上为对称结构，材料为D310。

属于电工用硅钢，具有良好的冲压性能。

零件图上所有的尺寸均未标注公差，可按IT14确定冲裁件尺寸公差。

查表可得各尺寸公差为48-0.62,36-0.62,6-0.3,12-0.43,3-0.25,30-0.52,24-0.52,Ø30.025冲裁件的孔的尺寸为3mm大于冲孔的最小尺寸，该冲裁件表面质量无要求，断面粗糙度取6.3μm。

二、工艺方案制定。

1.该冲裁件分两步完成，工序为冲两圆孔-------落料。

根据1可以初步确定两个方案，

（a）第一步冲孔，第二步落料

（b）第一步落料，第二步冲孔。

有三种常用的模具可供选择

根据该冲裁件的年产量为80万件，宜才采用高效多工序模具进行成型，由于（b）方案不适宜多工序模具成型，所以采用（a）种方案进行冲裁成型。

三、模具类型的选择

模具类型有三种常用的模具可供选择

（1）采用两套模具，分别是冲孔模与落料模具。

这种单工工序模制造方便，成本低，但无法达到本制件的精度要求。

（2）级进模，把两道工序合并在一副模具中完成，可以减少模具和设备数量，提高生产效率并容易实现自动化。

（3）复合模，能够在一套模具中同时完成两道工序，但是复合模结构复杂，制造成本高。

根据上述条件可以采用级进模具或者复合模具进行成型。

单工序模具无法达到产品的精度要求。

本制件属于小型制件，一采用成本较低，安全，自动化较高的级进模进行生产。

四、冲裁排样

1、排样图

排样是指在条料、板料上的布置的方法，拍样是否合理直接影响到材料利用率冲模结构，冲裁件的质量和成产率。

搭边是指制件与制件之间，制件与毛刺坯侧边间的余料。

起作用时补偿定位误差使条料在送进时有一定的刚度，以保证送料的顺利进行，从而提高制件的质量。

搭边值查表3-13可知工件与工件之间的搭边值为a=1.8，工件与板料边的搭边值为a=2.0mm.

2、条料宽度与材料利用率

调料宽度与导料板间距，根据本制件采用的是级进模，为了保证其精度，应该选择有侧压装置的模具，还必须有侧刃装置。

（1）调料宽度：

B0-Δ=（D+1.5a1+nb1）0-Δ=（48+1.5×2+2×1.5）=540-0.5mm

（2）导尺间距：

S'=48+1.5×2＋2×1.5+2×0.5=55mm

S'1=48＋1.5×2＋2×0.1=51.2mm

（3）进距：

h=L+a=36＋1.8=37.8mm

（4）材料利用率：

η=

×100％=49.4％

五、模具结构形式的选择

1、定位方式级定位零件

（1）导料板的选用

选用分离式的导料板，外形尺寸纵向长度有凹模长度决定。

（2）侧刃的选择

由于制件两道工序之间的距离相对较大，步距与两个制件的距离一致，即为37.8mm.采用双侧刃，提高制件的精度。

侧刃的的结构如图所示，这种侧刃所产生的毛刺处在侧刃齿形冲出的宽缺口中，对定距精度没有影响，定距精度较高。

侧刃的制造公差按h6确定，带侧刃的模具，一般都在侧刃孔旁的导料板上装有挡块，以减轻导料板挡料台阶的磨损。

（3）卸料装置的选用

对于本冲裁，落料级进模，已选用最简单的卸料装置，即弹压卸料装置，弹压卸料板既起卸料作用也起压料作用，所以冲件直平度较高，结构简便易于制造。

节约成本。

在冲裁前将板料压平，防止冲裁件翘曲。

六、模架的结构形式和相关尺寸

1、模架的结构形式

模架是模具的主体结构，他是连接冷冲模具工作零件的部件，所以选用模架相当重要，根据落料模的要求，搜作用的冲裁力较大，故选用导柱在两侧的中间导柱的模座结构，次结构比较平稳。

冲模的主要零件都是通过螺钉、销钉连接到模架上，构成一幅完整的冲模结构方可使用。

2、模具的尺寸

根据凹凸模具的整体尺寸，查表可得到。

七、压力机的选择

1、各工序的压力计算

查附表知：

σb=230mpa，τ=190mpa，kx=0.050，kt=0.063

冲裁力：

F=Ltσb=（36×2＋48×2＋30×4＋2×π×1.5×2）×0.3×230=21.17kN

冲孔：

F1=kLtτ=1.3×2π×1.5×2×0.3×190=1.40kN

落料冲裁力：

F2=F-F1=21.17-1.40=19.77kN

卸料力：

Fx=kxF=0.05×21.17=1.06kN

推件力：

Ft=nktF=14×0.063×21.17=18.67kN其中n=14

总冲压力：

F总=F+Ft+Fx=21.17+18.67+1.06=40.9kN

根据计算的总压力，查表可选用型号为J23-6.3的压力机。

2、模具压力中心的确定

x0=

=16.67mm

y0=

=7.84mm

八、模架及其他零部件的确定与选择

1.凸凹模间隙确定

根据经验法，查表得：

Zmin=0.06mm

2.凸凹模刃口尺寸计算

查表确定所有尺寸的磨损系数为X=0.5，采用配合加工。

冲孔：

以凸模诶基准，配做凹模。

凸模A3p=（3×0.5×0.25）0-0.25×0.25=3.1250-0.063mm

Cp=24±0.25×0.52=24±0.13mm

凹模：

A3d=A3p+Zmin=3.180-0.063mm

落料：

以凹模为基准，配做凸模。

凹模A36d=（36－0.5×0.62）0+0.25×0.62=35.690+0.155mm

A6d=（6－0.5×0.3）0+0.25×0.3=5.850+0.075mm

A12d=（12－0.5×0.43）0+0.25×0.43=11.7850+0.108mm

A48d=（48－0.5×0.62）0+0.25×0.62=47.690+0.155mm

A3d=（3－0.5×0.25）0+0.25×0.25=2.8750+0.063mm

B12=（12+0.5×0.43）0-0.108=12.2150-0.108mm

C30=30±0.13mm

3.凸凹模外形尺寸计算

导料板厚度：

h1=6mm

卸料板厚度：

h2=8mm

凸模固定板厚度：

h3=20mm

凸模长度：

L=h1+h2+h3+h=20+8+6+33=67mm

凹模板尺寸：

160×125×10mm

4.导柱导套模架

压力机闭合高度最大为：

170mm

取上模座：

160×125×35mm下模座：

160×125×40mm

导柱1：

25×130mm导套1：

25×85×33mm

导柱2：

28×130mm导套2：

28×85×33mm

校核：

模具闭合高度H=35+40+20+50+15=155mm<170mm

九、固定结构的设计

1）上下模座上各采用4个直径为10mm的紧固螺钉，2个直径为8mm的销钉止转

2）卸料板上采用4个卸料螺钉（标准型）公称直径为10，尾部留有足够的行程空间

3）导料板通过4个直径为8的紧固螺钉固定

4）模柄上采用直径为8的圆柱销1个防止模柄转动

十、凸模的结构形式及固定方法

1、冲孔的凸模，按照如图所示的国家标准院凸模结构及固定形式，凸模与固定板的配合h7/m6

的配合

2、凹模的外形结构及固定方式。

凹模的外形结构，根据工件的大小，形状的特点来选择凹模的形状，由于中小型模具通常采用整体式的凹模，只有大型凹模才采用镶拼式，本冲孔落料模系中小型，所以选取整体式凹模。

凹模的刃口形式，采用如下图所示的刃口形式。

这种刃口的凹模，刃口无斜度，，刃口强度较好，刃口尺寸不随修磨刃口而增大。

它满足使制件顺冲压方向退下的要求，因此能够选用该刃口形式的凹模。

3、固定板与垫板

固定板按外形分为圆形和矩形两种，主要用于固定小型凸凹模等零件，其外型做成和凹模一样大小，厚度取凹模后的0.6—0.8。

本课题中属于小型的制件模具，固定板与垫板无需校核。

十一、模具的安装、调整和安全措施

1、在压力机上安装、调整是一件很重要的工作，冲模安装和调整不好，轻则造成冲件报废，重则威胁人身级设备安全。

冲模安装的一般注意事项；

（1）调整工作台，准备工具，材料图纸，模具

（2）关闭压力机电源开关。

（3）给压力注油，和上让压力机空转，观察设备的运行状况。

（4）检查压力机上的打料装置，应将打料螺钉调整到最高，以免调整压力机闭合高度是在折弯。

（5）检查压力机和冲模的闭合高度。

（6）冲模前，应将上下模座和滑块地卖弄的油污揩拭干净，并检查无异物。

2、冲压工作的安全措施

冲压工作必须特别重视安全技术，尤其是人身安全。

操作时严禁把手伸进危险区

总结

经过最近一段时间的努力我的课程设计设计终于完成了。

在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这一年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。

课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。

刚拿到课题的时候，自己完全不知道从哪里入手，在老师的耐心指导下,总算了解了设计的流程,怎么样去完成任务书和在设计中要注意的问题与解决方案,比如,成型零件的结构设计中,凹模采用组合式可以简化复杂的机加工艺,有利于模具成型零件的热处理和模具的修复；图纸的明细表中应有零件的材料、规格、数量、备注等一些内容；开模次序的确定,并采用相应机构来确保这种开模次序的实现。

在进行毕业设计的过程中，我还得出一个结论：

知识必须通过应用才能实现其价值！

有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在此要感谢老师对我悉心的指导，感谢老师给我提出了许多不足。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并通过网络和学习设计辅助软件等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

十二、参考文献

1）《塑性成型工艺与模具设计》机械工业出版社高锦张主编

2）《冲压模具简明设计手册》北京化学工业出版社赫海滨编著

3）《互换性与测量技术基础》中国标准出版社景旭文编著

4）冲模设计手册软件版

5）《现代工程图学》上海交通大学出版社吴巨龙主编

附录