1焊片课程设计

目 录

摘要 .................................................................................................................................. 1 绪论 ..................................................................................................................................... 2 第1章 第2章

工艺分析 ........................................................................................................... 3 工艺方案的确定 ............................................................................................... 4

2.1 模具类型的确定 .................................................................................................. 4 2.2 模具结构的选择 .................................................................................................. 4 第３章 冲裁工艺计算 ..................................................................................................... 5

3.1 排样的设计与计算 .............................................................................................. 5

3.1.1 搭边值及步距的确定 ............................................................................... 5 3.1.2 排样的设计 ............................................................................................... 5 3.1.3 条料宽度及壁厚的计算 ........................................................................... 6 3.1.4 材料的利用率 ........................................................................................... 6 3.2 冲裁方式的选择 .................................................................................................. 6 3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位 ...................................................................... 7

3.3.1 冲裁力的计算 ........................................................................................... 7 3.3.2 冲压压力中心的确定 ............................................................................... 8 3.4 凸模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定 ......................................... 11 3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算 ................................................................................. 11 第４章 冲裁模主要零部件的结构设计 ....................................................................... 14

4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算 .................................................................... 14 4.2 凸模与凸模固定板的设计 ................................................................................ 16 4.3 模架的选择 ........................................................................................................ 16 4.4 定位零件与导向零件的设计 ............................................................................ 16 4.5 卸料装置的选择 ................................................................................................ 17 4.6 模柄的选用 ........................................................................................................ 17 4.7 其它冲模零件设计 ............................................................................................ 17 第５章 压力机的校核及模具的闭合校核 ................................................................... 18

5.1 压力机的校核 .................................................................................................... 18 5.2 压力机高度的校核 ............................................................................................ 18 结束语 ............................................................................................................................... 19 致 谢 ................................................................................................................................. 20 参考文献 ........................................................................................................................... 21

摘 要

本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。 关健词 工艺分析；冲压力；零部件

绪 论

现代制造业的发展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等产品的发展，几乎都离不开冲模。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产成本和更新换代的速度。合理的冲模结构可有效实现冷冲模的功能，达到成本低、制作周期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求。正确选择适用的模具结构是模具设计者高技术素质的体现。

许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国冷冲模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。我国模具行业在进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。

本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。

在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。

限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。

第1章 工艺分析

冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单等。而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等。本次设计制件如下：

名称：焊片 材料：H62 厚度：0.7mm 大批量生产 制品图（如图1-1）：

图 1-1 制品图

1．该工件结构形状简单、对称，属于普通大间隙冲压件。

2．材料为H62，为优质黄铜，抗剪强度??255~412Mpa，考文献[2]表4-8。

第2章

2.1 模具类型的确定

根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道

工艺方案的确定

3．凹模的壁厚C值

由于该工件材料较厚,条料板宽度为58.77，所以查参考文献【3】表2-17可选

凹模壁厚的较大值C=35mm。 凹模的外形尺寸B ＝80mm； 凹模的外形尺寸L＝100mm。

根据此设计的实际情况凹模板的周界尺寸应选为：160×125mm 4．凹模板的厚度

凹模板的厚度主要不是从强度需要考虑的，而是从连接螺钉旋入深度与凹模刚度的需要考虑的。凹模板的厚度一般应不小于10㎜，特别小的模具可取8㎜。随着凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相应的增大。

整体凹模板的厚度，可按如下经验公式计算:

H＝K1K2

则 ＝1×1.12398966N?0.1 ≈25 mm

Ｋ2——凹模刃口周边长度系数.

由参考文献【3】表4-21可得凹模厚度的参考系数为K=1.12 5．凹模板上各值的确定

常用螺钉与下模座连接，并用销钉与之定位。从保证凹模强度考虑，对这些孔到凹模板边缘与刃口边缘以及这些孔之间的最小距离，应加以限制。

a．螺孔中心到凹模板外缘尺寸

如凹模需要淬火时，当螺孔中心到凹模外缘距离时，孔中心到外缘距离为l=2d，允许最小值为l=1.25d。当螺孔中心到凹模板外缘不等距时，则允许最小值为

l=1.5d，l2=1.13d 。冲极薄或纸板时，凹模有时不淬火。上述允许值可取小些。

b. 销孔中心到凹模板外缘尺寸

圆柱销孔中心到凹模板外缘的距离应保证打入圆柱销时孔壁最薄弱处不产生变形,可按参考文献【3】表3-12。

c. 与凹模型孔及销钉之间的尺寸

螺孔中心到刃口边缘或销孔边缘的距离，标准尺寸：S>2d。允许最小尺寸：凹模板淬火时Smin=1.3d， 凹模板不淬火时，Smin=1d。

d. 中心距

当凸模固定板、凹模板及凹模镶块用螺钉紧固时，这些板螺孔之间的中心距可查参考文献【3】表5-1所得。

6．根据以上各种条件绘制出凹模板的形状及尺寸。（见零件图第四张） 4.2 凸模与凸模固定板的设计

凸模：按结构类型可分为标准圆凸模、凸缘式凸模、铆装式凸模、直通式凸模。 凸模固定板厚度：要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/ｈ6；对于用低熔点合金，则型孔尺寸按相应凸模尺寸适当放大周边间隙确定。 1、凸模的设计

凸模的设计图。（见零件图第张）

2、鉴于此模具结构，根据零件形状确定凸模结构如下：

凸模固定板的设计图。（见零件图第张） 4.3 模架的选择

1.根据国家标准模架分为：标准模架和非标准模架。

2.按导柱不同的位置，可将模架分为中间导柱模架、后侧导柱模架、对角导柱模架、四导柱模架四种。根据该工件的特点，适合选择中间导柱模架。 对角导柱模架：100?80?140~165 IGB/T2851.1——1990。 4.4 定位零件与导向零件的设计

1．垫板的形状及尺寸的确定

在垫板上穿过连接螺钉、卸料螺钉和定位销处要钻通孔，其直径比相应件的直径增大0.5～1㎜，应注意，穿销孔是在预装模具时调整好冲裁间隙后，连同模座和固定板一起经钻孔，铰孔加工出来的，垫板淬火变形后难以打入销钉。（见零件图第

七张）

3．导料板和侧刃的确定：两张导料板上的孔与凹模一致，分别安装在凹模孔的两侧。侧刃与导料板之间紧配合，侧刃宽度为一个步距长度。（见零件图第 张）

4．紧固件的确定

螺钉、销钉在冲模中起紧固定位作用，设计时主要是确定它的规格和紧固位置。 4.5 卸料装置的选择

1．固定卸料装置：常用的固定卸料装置与导料板制成一体的整体式卸料板。适用于板料较厚（t＞0.8mm）、卸料力较大、平直度要求不是很高的冲裁件。

2．弹性卸料装置：弹压卸料装置由卸料板、卸料螺钉与弹性元件（弹簧或橡胶）组成，是应用最广泛的一种压料、卸料装置。

则根据模具的要求及特性应选择弹性卸料装置。其弹性卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同。（见零件图第五张） 4.6 模柄的选用

设计模柄时，应根据其模具的结构特点和使用要求来选择。固定段和上模座孔采用H7/m6配合，并加骑缝销防止转动。

压入式模柄设计如图。（见零件图图号） 4.7 其它冲模零件设计

冲模上的紧固件包括连接螺钉和定位销钉，受力较大的连接螺钉一般都采用内六角螺钉，其特点是用20Mn制造，并淬火达35～40HRC。螺钉拧入的深度不能太浅，否则紧固不牢靠；也不能太深，否则拆装工作量大。圆柱销钉配合深度一般不小于其直径的两倍，也不宜太深。（见装配图图纸）

第５章 压力机的校核及模具的闭合校核

5.1 压力机的校核

根据冲裁工艺和冲裁结构计算，压力机的公称压力Fg必须大于冲压计算的总压力，即Fg>F，下模座尺寸200×125。模架必须能固定在工作台面上。

初选（J23—16）型号的压力机。其主要参数，参考文献【2】：

公称压力/KN 160KN 滑块行程/㎜ 55㎜

滑块行程次数/（次/min） 120次/min

最大封闭高度/㎜ 180㎜ 封闭高度调节量/㎜ 45㎜ 工作台尺寸/㎜ 450×300㎜ 滑块底面尺寸/㎜ 200×180㎜ 工作台垫板厚度/mm 40mm 模柄孔尺寸/㎜ ?30?50㎜

经校核压力机的工作尺寸合格。 5.2 压力机高度的校核

所选模架高度为140mm≥H≥165mm

压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，参考文献【2】； 即 Hmax-5㎜≥Hm≥Hmin+10㎜

140㎜≥Hm≥150㎜

式中： Hmax Hmin—分别为压力机的最大、最小装模高度（㎜）

经校核压力机装模高度合格。

结束语

现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用，随之而来的是对冲压模具的设计与制造的要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要工艺装备，其设计是否合理对冲压件影响非常大。因此，研究冲压模具的设计，提高冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。

通过本次的毕业设计，不但巩固了所学的专业知识，熟悉有关资料，树立了正确的设计思想，掌握设计方法，培养了实际工作能力，而且通过本次模具结构设计更进一步在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献方面受到了一次综合性的训练，增强了实际工作能力。特别是在设计过程中的实际应用方面得到了非常好的效果，最主要是把所学的理论知识贯穿了实际运用能力。通过认真查阅资料、指导老师的耐心指导及与同学的商讨，我顺利的解决了自己存在的许多问题，完成了此次的冷冲压模具设计。

为了更深一层次的掌握模具设计的步骤、方法、及所涉及到的相关资料，我将会不断的向周围的老师、同学虚心请教，加强对相关知识面的扩充，充实自己对模具工业技术的相关理论知识与发展中的实践运用知识。逐步来完善自己所存在的不足。从而培养自己的综合性训练，使自己能够更好的适应以后的实际工作能力。

总之，本次的毕业设计不管是从专业知识的角度而言，还是对于整体综合性训练能力的培养，都使我受益匪浅，为我在以后的学习与工作中奠定了很好的基础。

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