冲孔-落料级进模设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

题目:设计行程开关架零件模具加工艺

设 计 者:龙建

学 号：201110115119 指导教师:樊学良

成都学院

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2013年12月

机械制造工艺学

课程设计任务书

题目:设计模具零件的机加工艺

内容:1.批产量按6000件

2.绘制指定零件图 3.绘制指定零件毛坯图 4.设计机加工艺流程 5.编制各工序工艺卡 6.设计指定工序模具装配图 7.设计本模具两个复杂零件工程图 8.编制本课程设计说明书

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班级:2011级车辆1班 学生:龙建

学号：201110115121 指导教师:樊学良

成都学院 2013年12月

目 录

第一，零件设计任务 ....................................................................................................................... 1 第二， 冲裁件的工艺分析 ............................................................................................................. 2

2.1工件材料 ............................................................................................................................. 2 2.2工件结构形状 ..................................................................................................................... 3 2.3工件尺寸精度 ..................................................................................................................... 3 第三， 冲裁工艺方案 ..................................................................................................................... 3 第四， 模具结构形式的选择 ......................................................................................................... 5

4.1模具的类型的选择 ............................................................................................................. 5 4.2卸料装置 ............................................................................................................................. 5 4.3定位装置 ............................................................................................................................. 5

4.3.1．送料形式 ............................................................................................................... 5 4.3.2．定位零件： ........................................................................................................... 5 4.4.模架类型及精度 ................................................................................................................. 5

4.4.1．模架 ....................................................................................................................... 5 4.4.2.精度 .......................................................................................................................... 6

第五， 冲压工艺计算： ................................................................................................................. 6

5.1．排样 .................................................................................................................................. 6

5.1.1．排样方案分析 ....................................................................................................... 6 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 ........................... 6 5.1．2．计算毛胚的长度 ........................................................................................................ 7 根据零件形状，查<<冲压模具设计手册>>毛胚的长度： ................................................... 7

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计算条料宽度 ........................................................................................................................... 7

5.1.3．确定布距： ........................................................................................................... 7 5.1.4．计算材料利用率 ................................................................................................... 8 5．2．冲压力计算 ................................................................................................................... 8

5.2.1．冲裁力计算 ........................................................................................................... 8 5.2.2．推件力计算 ........................................................................................................... 9 5.3．压力中心的计算 .............................................................................................................. 9 5.4．模具工作部分尺寸及公差 ............................................................................................ 10

5.4.1．落料尺寸大小为 ................................................................................................. 10 5.4.2．冲孔尺寸大小为 ................................................................................................. 10 6.2.1.冲孔圆形凸模： .................................................................................................... 11 6.2.3.落料凸模 ................................................................................................................ 13 6.4．固定板的设计 ................................................................................................................ 14

6.4.1.凸模固定板: ........................................................................................................... 14 6.4.2. 凹模固定板: ......................................................................................................... 14 6.5．模架以及其他零部件的选用 ........................................................................................ 15 7.1 校核模具闭合高度 .......................................................................................................... 15 7.2 冲压设备的选定 .............................................................................................................. 16 参考文献......................................................................................................................................... 19

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第一，零件设计任务

零

件

简

图

：

如

图

1-1

所

示

材料： Q235

材料厚度：5m未标注尺寸按照IT14级处理：

（单位名称） 冲压工艺卡 材料 Q235 产品代号 01—4 行程开关架

毛胚尺寸 86x319

材料技术要求 产品名称 编写冲压工艺卡片：

序号 1 2 3 工序名称 落料冲孔 弯曲加工 攻制螺纹孔 工序内容 先冲孔直径7mm，然后再落料310X82mm 直角弯曲 用钻模板攻制4个螺纹孔 模具 落料冲孔级进模 弯曲模 钻模板

1

图5-1

5.1．2．计算毛胚的长度

根据零件形状，查<<冲压模具设计手册>>毛胚的长度：

L?L1?L2?X??t?42?37?0.6?5?82

式中 X——修正系数，一般取X=0.4~0.6 此时取X=0.6。

计算条料宽度

根据零件形状，查<<冲压模具设计手册>>工件之间搭边值a=4mm, 工件与侧边之间搭边值b=4.5mm, 因此条料宽度为：

B=Dmax+2b=310+2*4.5=319mm

式中：Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； 5.1.3．确定布距：

送料步距S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。

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级进模送料步距S：S

?L?a1?82?4?86mm

式中：L为—条料沿送料方向冲裁件的最大尺寸； 5.1.4．计算材料利用率

一个步距内的材料利用率

η＝Ａ/BS×100% 式（5-3） 式中 A—一个步距内冲裁件的实际面积；

B—条料宽度； S—步距；

一个步距内冲裁件的实际面积

A?82?27?2?256?38-2???3.5?14079.07mm

所以一个步距内的材料利用率

22??ABS?100%?14097.07?319?86?100%?51.3%

5．2．冲压力计算 5.2.1．冲裁力计算

用平刃冲裁时，其冲裁力Ｆ一般按下式计算：

F?KLt?b 公式（5-4）

式中：F—冲裁力；

L—冲裁周边长度； t—材料厚度；

τb—材料抗剪强度；10钢τb的值表为255-333Ｍpa,取τb=260Mpa

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Ｋ—系数；一般取Ｋ=1.3。

.02N 所以冲孔冲裁力为：F?KLt?b?1.3?3.14?7?2?5?373?1065815.2.2．推件力计算

FT?nKTF?15/5?0.55?2395212?2634733N

式（5-6）

式中：n----同时卡在凹模内冲裁件的数量，n=h/t（h为凹模洞口的直刃壁高度；t为板料厚度）；

KT----推件力系数；取值为0.55. 所以，冲压工艺力总和为

FZ?F?FT?2?106581.02?2634733N?2847895N?2847.895KN 则公称压力P0?(1.1~1.3)FZ. 为了保证充足的压力所以此时取

P0?1.3FZ

FZ?1.3?2847.895?3702.263KN5.3．压力中心的计算

用解析计算法求出冲模压力中心。

初选压力机的公称压力为4000KN,压力机型号为J21-400A型压力机。

X0=（L1x1＋L2x2＋…Lnxn）/(L1＋L2＋…Ln) Y0=（L1y1＋L2y2＋……Lnyn ）/（L1＋L2＋…＋Ln）

用解析法计算压力中心时，先画出凹模形口图。在图中将XOY坐标系建立在建立在图示对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1~L5共 3组基本线段 ，用解析法求得该模具压力中心的坐标。由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力大，压力中心偏移坐标原点O较大，为了便于模具的加工和装配，模具压力中心依然选在坐标原点。

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5.4．模具工作部分尺寸及公差

为保证冲出合格冲件。冲裁件精度IT14， 冲裁件精度IT11~IT13,X取0.75. 冲裁件精度IT14，X取0.5，此设计中X均取0.5 5.4.1．落料尺寸大小为

由于本产品采用IT14级精度，所以X取0.5.凸、凹模分别按IT6、IT7级制造，查表知：Zmax =0.85mm，Zmin =0.75mm；查表得各尺寸偏差?。

0.65?310-?0.65mm

Dd??Dmax?x??0落料凹模尺寸：

??d??310?0.5?1.3?01.3/4?0.325?309.35mm 00落料凸模尺寸：Dp??Dd?Zmin???p??309.35?0.75??0.45?308.6?0.45mm

00错误！未指定书签。 5.4.2．冲孔尺寸大小为

?0.36?70mm

0 冲孔凸模尺寸：dp??dmin?x????p??7?0.5?0.36??0.02?7.18?0.02mm

00 冲孔凹模尺寸：dd??dp?Zmin?0??d??7.18?0.75?0?0.02?0.02?7.930mm

第六， 主要零部件设计

6.1．凹模的设计

6.1.1.

冲

孔

落

料

凹

模

，

如

图

6-1

所

示

：

10

图6-1

1、凹模厚度H的计算：H?Kb?0.2?310?62mm 式（6-1）

取厚度H=65mm。 2、凹模材料的选用:,材料选用Cr12MoV。 3、凹模的固定方法：

凸模采用带肩圆形凹模，直接装入凹模固定板中，采用过渡配合（H7/m6）。零件图如上图示

6.2．凸模的设计 6.2.1.冲孔圆形凸模： 1、冲孔圆形凸模：

冲

孔圆形凸模的

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结构图6-3如下：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/oazd.html