垫圈落料冲孔复合模具设计.doc

PAGE PAGE 2 模具设计说明书 项目一：垫圈落料冲孔复合模具设计 专 业: 模具设计与制造 姓 名: 张波 班 级: 模具1111 学 号: 2011554143 指导老师: 王鑫铝 完成日期: 2013年5月1日 目录 一 准备工作 1.1 任务书 二 成型工艺分析 2.1 制件的冲压工艺性 2.2 分析比较和确定工艺方案 2.3 确定冲模类型及机构形式 三 排样设计与计算 3.1 排样方式的确定 3.2 间隙计算 3.3 塔边的确定 3.4 条料宽度的确定 3.5 材料利用率的计算 3.6 绘制排样图 四 计算冲压力确定压力中心 4.1 计算冲压力 4.2 确定压力中心 4.3 选择冲压设备 五 凹模、凸模、凸凹模的设计 5.1 刃口的计算 5.2 结构的设计 六 主要的零件设计 6.1 定位零件的设计 6.2 卸料部件的设计 6.3 模架及其他零部件设计 七 校核模具闭合高度及压力机的相关参数 八 模具的总体设计 8.1 模具总体结构方案 8.2 装配图的绘制 九 小结及参考文献 准备工作 任务书 冲压件零件图 冲压件技术要求 材料：08钢 料厚：t=1±0.15mm 生产批量：中批量生产 成型工艺的分析 制件的冲压工艺性 （1）制件的冲压工艺性 该零件的加工涉及到落料、冲孔两道工序，零件的材料为08钢板，是优质碳素结构钢，查表3-1的其抗剪强度为260-360MPa，具有良好的可冲压性能。则满足工艺要求 （2）制件的精度与粗糙度 零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选定IT14确定尺寸的公差。制件的公差等级不高于IT11级，一般落料公差等级最好低于IT10级。厚度在1～2mm的制件剪断面表面粗糙度为6.3Ra/μm。该工件的尺寸精度为IT14，则满足工艺要求。 分析比较和确定工艺方案 根据制件的机构特点，零件的冲裁成型工艺包括冲孔和落料两个基本工序，采用单工序形式，也可以采用复合工序的形式，以及连续模具的工序形式。具体方案如下： 方案一：先落料，后冲孔，单工序模具机构形式。 方案二：落料、冲孔，复合工序模具机构形式。 方案三：冲孔、落料的连续模具机构形式。 3、确定冲模类型及机构形式 三种方案中，单工序模具机构简单，但需要使用两副模具，增加了模具总费用的成本，同时生产率有所下降。连续模具的机构比较复杂，针对垫圈的精度及生产批量等要求，采用连续模具可提高生产率，但增加了成本，模具机构与冲裁件产品的要求相比有些浪费。复合模具可把落料、冲孔两个工序组合在一副模具上，一次性完成冲裁。根据垫圈零件的生产批量、尺寸精度要求等，选择复合模具比较合理，其模具机构复杂程度介于单工序模具和连续模具之间，成本低于连续模具和两套单工序模具。综合考虑选用复合模具。 三、排样设计与计算 1、排样方式的确定 通过上面三种方案的比较，该冲件的排样方式选择方案一为佳。 2、间隙计算 确定合理的间隙方法有经验法、理论确定法和查表法。由于理论法在生产中使用不方便，所以常采用查表法来确定间隙值。根据表1-9《冲压模具设计项目教程》P19、制件尺寸精度和表面要求不高、当料厚≤1.0mm时，各类间隙取下限值等3方面的综合考虑得：初始间隙Z＝0.2mm 3、搭边值得确定 搭边值通常根据经验值确定，表1-11《冲压模具设计项目教程》P22：工件间搭边值a1＝1mm，侧搭边值a＝1.2mm。 4、条料宽度的确定 其确定的原则是：最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时胜利地将条料送进导料板之间，并有一定的间隙。有侧压装置时条料的宽度:B=D+2a B=25+1.2×2=27.4mm 通常把条料宽度圆整为28mm。 5、材料利用率的计算 N=(A/BS)×100% N=(4.9-0.785)/7.28×100%=56.5% 6、绘制排样图 计算冲压力，确定压力中心 计算冲压力 冲裁力 F=KLt〒 F=1.3×(78.5+31.4)×1×300=43.9KN K—系数，取k=1.3 L—冲裁件周边长度，及刃口周长mm t—材料的厚度mm 〒--材料的抗剪强度MPa，〒=0.8Rm Rm—被冲材料的抗拉强度MPa（表5-1《模具课程设计指导》P112） （2） 卸料力 Fx=KxF Fx=0.03×4.3=1.3KN （3） 推件力 Ft=nKtF Ft=2×0.05×4.3=4.3KN （4） 顶件力 Fd=KdF Fd=0.06×4.3=2.6KN Fx，Ft，Fd—卸料力、推件力和顶件力N Fx，Ft，Fd—卸料力、推件力和顶件力的系数，其值