双长孔冲压件课程设计任务说明书.doc

1、 摘要本次我设计的是简单冲裁模具。因为本次设计题目与实践结合紧密，经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。关键词：冲孔 落料 级进模 前言在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能够提高生产效率，节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量要求。所以，汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等的零部件很多采用模具来加工。随着

2、科学技术的发展，产品的更新换代加快，对产品质量外观不断提出新要求，对模具质量要求也越来越高。模具的设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供产品的重任。如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣，制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视。因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。这次课程设计的内容

3、是利用CAD等系列软件设计材料为08钢的双长孔冲压件，说明书叙述了整个设计的过程。分析了零件的工艺性，经济性，确定零件的冲压工艺方案及其模具的结构。然后进行模具零件的设计计算。计算出零件尺寸后，通过CAD软件做出各个零件图，最后完成模具装配。由于时间比较仓促，有的地方考虑不足，希望老师予以指导。目录摘要1前言1目录3课程设计任务书5一、确定冲压工艺和模具结构形式.61、分析制件的冲压工艺性.62、分析比较和确定工艺方案.6二、工艺计算.71、排样、计算条料宽度、确定步距72、计算材料的利用率83、计算冲压力84、确定压力中心95、选择冲压设备9三、凸、凹模零件设计101、冲裁刃口尺寸及公差的计

4、算102、确定凸、凹模零件结构尺寸13四、选冲模标准模架和标准零件151、模架的选择152、模柄的选择.163、联接螺钉的选择16五、校核冲压设备基本参数161、模具闭合高度校核162、冲裁所需总压力校核.17结束语.18参考资料.19课程设计任务说明书姓名 班级 学号课题名称： 双长孔冲压件材料：08批量：大批量料厚：1mm工件图：设计要求：1. 绘制该工件制作时所需的模具总装图。2. 绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。3. 编写完善设计说明书。4. 将说明书和图样装订成册。指导教师： 第一章 确定冲压工艺和模具结构形式1.分析制件的冲压工艺性。冲裁件材料为08钢板，是优质的碳素结构钢，具有

5、良好的可冲压性能。冲裁件结构简单，但外形的直角不便于模具的加工，并且影响模具寿命，建议将90。的直角改为R1的工艺圆角。零件图上的尺寸均为未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选定IT14确定尺寸的公差。经表查得各尺寸公差。2.分析比较和确定工艺方案冲裁件的精度要求不高，尺寸不大，形状简单，只需冲孔和落料两道工序工序即可完成，板料厚度适中，但生产批量大。根据这些特点，为了保证孔位精度，提高冲模的生产率，实行工序集中的工艺方案较好，即采用复合膜或级进模。3.确定冲模类型及结构形式由于制作该件的冲裁工序不多，用级进模和复合膜的模具结构复杂程度相当，而级进模的生产效率高，模具寿命长，所以采用级进模。同时采用侧

6、刃定距、弹性卸料装置的级进冲裁模结构形式。第二章 工艺计算1.排样、计算条料宽度、确定步距零件外形为矩形，可以采用单排或多排，考虑到零件为大批量生产，如果采用多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。其排样图如图2-1所示。（1） 查最小工艺搭边值表，确定搭边值，两侧搭边值各取b=1.8mm，工件间搭边值a=1.5mm。（2） 计算送料步距S=D+a=56+1.5=57.5mm式中，D为平行于送料方向的制件宽度（mm），a是制件之间的搭边值（mm）。（3） 计算条料宽度为了保证最小的搭边值，必须考虑条料的单向（负向）偏差。B 0-=（D+2b+）0-

7、=（156+2*1.8+0.7）0-0.87=160.30-1mm圆整后取B 0-=1610-0.1mm式中，B为条料宽度尺寸（mm），D为制件在条料宽度方向的基本尺寸（mm），b为制件与条料侧边的搭边值，为条料宽度公差值(mm),查表3-10得2.计算材料的利用率衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用材料的面积的比。一个步距内的材料的利用率：=100%=100%=88.9%式中，A为一个步距内的冲裁件的实际面积（mm2），B为调料宽度（mm），S为送料步距（mm）。3.计算冲压力冲压力是指从板料上或卷料上冲出所需轮廓尺寸的工件或坯料以及在工件或坯料上冲

8、孔时，材料对凸模的最大抵抗力，也就是压力机在此时应具有的最小压力。冲压力的大小是选择压力机公称压力和检验模具强度的主要依据。两个工序，冲压力等于冲孔时的冲压力和落料时的冲压力之和。查常用钢的力学性能表得，08钢的=255353MPa,取平均值=304MPa。K的取值依据冲裁刃口而定，平口刃，K=11.3；斜刃口，K=0.20.6。考虑刃口的磨损、生产批量和材料厚度等因素，此题取K=1.3。P落=KLt=1.3（156+56）21304N=167.6KNP冲圆孔=KLt=1.3271304N=17.4KNP冲椭圆孔= KLt=1.328+4(14-8)1304N=29.3KNP卸=K落P落=0.

9、045167.6KN=7.5KNP总= P落+P冲圆孔+P冲椭圆孔+P卸=167.6+17.4+29.3+7.5KN=221.8KN以上式中，P为冲裁力（KN），L为冲裁件周边长度（mm），t为材料厚度（mm），为材料抗剪切强度（MPa），P卸为卸料力，K落为卸料系数，其值查表3-7得，取K落=0.045。4.确定压力中心工件图形为简单对称图形，故落料时的压力中心是矩形的中心，即x0=78mm，y0=28mm。冲孔时的压力中心计算如下：x0=90.3mmy0=28mm5. 选择冲压设备由于零件尺寸较小，精度要求不高，生产批量大，且只有冲孔和落料两道工序，选用高速压力机，生产效率高，但大多数企业

10、没有该设备。其次选用开式机械压力机，适合冲裁加工，有一定精度和刚度、操作方便、价格低廉，所以选用开式机械压力机。冲裁件尺寸为156mm56mm，；料厚为1mm，查压力机规格表，初选JB23-63，其相关参数如下表：型号公称压力/KN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm立柱距离/mm可倾角度/。封闭高度调节量/mmJB23-2525065270前后3702703055左右560第三章 凸、凹模零件设计1. 冲裁刃口尺寸及公差的计算由于凸、凹模分开加工的方法对模具制造公差要求很严，因而造成模具加工困难、成本高以及制造周期长，特别是单件生产时，采用这种方法更不经济。目前，单件生产的模具或

11、冲制复杂形状工件的模具，广泛采用配合加工的方法来制造。故本设计按凸模和凹模配合加工时工作部分尺寸计算。配合加工方法是先按工件的尺寸和公差制造出凹模或凸模中的一个（一般落料件先加工出凹模，冲孔件先加工出凸模），然后以此件为基准再配做另一件。这种方法不仅容易保证间隙，而且还可以放大基准件的公差，也不必检验p+dZmax+Zmin.。（1） 落料凹模刃口尺寸：Dd1=（D1-x1）Dd2=（D2-x2）查表35，取d1=+0.040mm，取d2=+0.030查表36，取x=0.5,将数据代入上述公式可得： Dd1=（156-0.51）=155.5mm Dd2=（56-0.50.74）=55.63mm

12、式中，Dd1、Dd2为凹模工作部分尺寸，D1 、D2为工件基本尺寸，为工件公差值，d1、d2为模具制造偏差。凸模按凹模的实际尺寸配做，保证配合间隙即可。（2） 冲圆孔凸模刃口尺寸：dp=（d+x）查表35，取p=-0.020mm查表36，取x=0.5,将数据代入上述公式可得： dp=（14+0.50.43）=14.215mm式中，dp为凹模工作部分尺寸，d为工件基本尺寸，为工件公差值，p为模具制造偏差。凹模按凸模的实际尺寸配做，保证配合间隙即可。（3） 冲椭圆孔凸模刃口尺寸：dp1=（d1+x1）dp2=（d2+x2）查表35，取p1=-0.020mm，p2=-0.020mm查表36，取x=0

13、.5,将数据代入上述公式可得：dp1=（28+0.50.52）=28.26mmdp2=（16+0.50.43）=16.215mm式中，dp1 、dp2为凹模工作部分尺寸，d1 、d2为工件基本尺寸，为工件公差值，p1、p2为模具制造偏差。凹模按凸模的实际尺寸配做，保证配合间隙即可。（4） 中心距尺寸Ld=L=96=960.109mm式中取=0.87mm将冲裁刃口尺寸及公差的计算汇总见下表：冲裁件公差为IT14，模具公差为IT9，查表Zmax=0.140mm，Zmin=0.100mm冲裁类型工件尺寸计算公式凹模尺寸凸模尺寸落料Dd1=（D1-x1）155.5凸模按凹模的实际尺寸配做，保证配合间隙

14、即可Dd2=(D2-x2）55.63冲圆孔dp=（d+x）凹模按凸模的实际尺寸配做，保证配合间隙即可。14.215冲椭圆孔dp1=（d1+x1）凹模按凸模的实际尺寸配做，保证配合间隙即可28.26dp2=（d2+x2）16.215中心距尺寸960.435Ld=L960.109960.1092. 确定凸、凹模零件结构尺寸（1） 凹模外形结构、尺寸确定冲裁件精度不高、形状简单，为了保证冲裁件不留在凹模内，凹模磨损后修磨量小，凹模容易加工，落料和冲孔的凹模刃口形式均选用锥形刃口凹模，单边锥角=30。凹模外形尺寸确定如下：凹模厚度 H=Kb=0.18156mm=28.08mm，凹模壁厚 c=(1.52

15、)H，c取50mm凹模长度 L=b+2c=156+250=256mm凹模宽度 B=步距+冲裁件宽度+2c=(57.5+56+250)mm=213.5mm式中H不应小于15mm；K为修正系数，查表42取K=0.18；b为冲裁件的最大外形尺寸（mm）；c3040mm。最后依据设计尺寸，按冲压模具标准模架凹模周界尺寸系列，确定凹模外形尺寸为31525030（2） 凸模外形结构、尺寸确定落料凸模截面形状与冲裁件一致，截面尺寸即刃口尺寸，前面已完成。长度L为导尺厚度、卸料板厚度、固定板厚度、凸模总修磨量、凸模进入凹模深度、卸料弹簧压缩高度的总和。L=H1+ H2 +H3 +H式中 L为冲裁凸模的长度（m

16、m）；H1为凸模固定板的厚度，取决于冲压件的厚度t，一般在tP总，所以满足需求。结束语通过3周的模具设计，综合运用所学课程理论和生产实际知识，进行了一次冷冲压模具设计工作，不但培养和提高了独立思考能力，还巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，熟悉了冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，本人在多方面都有所提高，受益匪浅。设计过程是体现学生单独设计能力及综合运用知识的能力，在这个过程中我们可以在行业标准的范围内自由发挥，虽然这之中会遇到许多困难，做起来也不

17、会很顺畅，但更多的是体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。可以说，课程设计是一个进步的过程，是大学生活中将理论和实践联系的最好环节。在此感谢老师对我的帮助，您们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。您严谨细致、一丝不苟的作风将会是我以后的工作、学习中的榜样；同时感谢对我帮助过的同学们。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教，我将尽最大的努力把模具课程设计工作做好，同时也为以后从事与模具相关的工作打下坚实的基础。参考资料1、冲压工艺与模具设计，姜奎华主编，北京：机械工业出版社，1998.5；2、模具设计师手册系列冲压模具设计师速查手册，刘朝福主编，北京：化学工业出版社，2011.3；3、冲压技术使用数据速查手册，张修正主编，北京：机械工业出版社，2008.11；4、冲模设计应用实例，模具使用技术丛书编委会主编，北京：机械工业出版社，1999.6；5、多工位级进模实用技术，洪慎章等编著，北京：机械工业出版社,2010.8；6、互换性与测量技术基础，李军主编，武汉：华中科技大学出版社，2007.9。第 - 19 - 页 共 19 页