变压器铁芯片模具优秀课程设计.doc

江 苏 科 技 大 学
材料学院

塑性成型工艺和模具设计课程设计

课题名称：冷冲压级进模具设计
姓 名： 沈 健
学 号：
专业班级：08材料成型（2）班
系 （院）：材料科学和工程学院
指导老师： 石 凤 健
设计时间：12月30日

目录
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．压力机选择· ······································7
八．模架及其它零部件·····································8
九．固定结构设计 ······························9
十．凸模机构固定方法······································9
十一．模具安装调整······································11
十二．参考文件··········································13
十三．附录 ·········································14

一·冲裁工艺分析

该冲裁件属结构简单板状制品，冲裁件在形状上为对称结构，材料为D310。属于电工用硅钢，含有良好冲压性能。零件图上全部尺寸均未标注公差，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冲裁件孔尺寸为3mm大于冲孔最小尺寸，该冲裁件表面质量无要求，断面粗糙度取6.3μm。

二、工艺方案制订。
1.该冲裁件分两步完成，工序为冲两圆孔-------落料。
依据1能够初步确定两个方案，
(a) 第一步冲孔，第二步落料
(b) 第一步落料，第二步冲孔。
有三种常见模具可供选择
依据该冲裁件年产量为80万件，宜才采取高效多工序模具进行成型，因为（b）方案不宜多工序模具成型，所以采取（a）种方案进行冲裁成型。
三、模具类型选择
模具类型有三种常见模具可供选择
（1） 采取两套模具，分别是冲孔模和落料模具。这种单工工序模制造方便，成本低，但无法达成本制件精度要求。
（2） 级进模，把两道工序合并在一副模具中完成，能够降低模具和设备数量，提升生产效率并轻易实现自动化。
（3） 复合模，能够在一套模具中同时完成两道工序，不过复合模结构复杂，制造成本高。
依据上述条件能够采取级进模具或复合模具进行成型。
单工序模具无法达成产品精度要求。
本制件属于小型制件，一采取成本较低，安全，自动化较高级进模进行生产。
四、冲裁排样
1、排样图
排样是指在条料、板料上部署方法，拍样是否合理直接影响到材料利用率冲模结构，冲裁件质量和成产率。
搭边是指制件和制件之间，制件和毛刺坯侧边间余料。起作用时赔偿定位误差使条料在送进时有一定刚度，以确保送料顺利进行，从而提升制件质量。搭边值查表3-13可知工件和工件之间搭边值为a=1.8，工件和板料边搭边值为a=2.0mm.
2、条料宽度和材料利用率
调料宽度和导料板间距，依据本制件采取是级进模，为了确保其精度，应该选择有侧压装置模具，还必需有侧刃装置。
(1) 调料宽度：B0-Δ=(D+1.5a1+nb1)0-Δ=(48+1.5×2+2×1.5)=540-0.5 mm
(2) 导尺间距：S'=48+1.5×2＋2×1.5+2×0.5=55 mm
S'1=48＋1.5×2＋2×0.1=51.2 mm
(3) 进距：h=L+a=36＋1.8=37.8 mm
(4) 材料利用率：η=×100％=49.4％
五、模具结构形式选择
1、定位方法级定位零件
（1）导料板选择
选择分离式导料板，外形尺寸纵向长度有凹模长度决定。

（2）侧刃选择
因为制件两道工序之间距离相对较大，步距和两个制件距离一致，即为37.8mm.采取双侧刃，提升制件精度。
侧刃结构图所表示，这种侧刃所产生毛刺处于侧刃齿形冲出宽缺口中，对定距精度没有影响，定距精度较高。
侧刃制造公差按h6确定，带侧刃模具，通常全部在侧刃孔旁导料板上装有挡块，以减轻导料板挡料台阶磨损。
（3）卸料装置选择
对于本冲裁，落料级进模，已选择最简单卸料装置，即镇压卸料装置，镇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。节省成本。
在冲裁前将板料压平，预防冲裁件翘曲。
六、模架结构形式和相关尺寸
1、模架结构形式
模架是模具主体结构，她是连接冷冲模具工作零件部件，所以选择模架相当关键，依据落料模要求，搜作用冲裁力较大，故选择导柱在两侧中间导柱模座结构，次结构比较平稳。
冲模关键零件全部是经过螺钉、销钉连接到模架上，组成一幅完整冲模结构方可使用。
2、模具尺寸
依据凹凸模具整体尺寸，查表可得到。
七、压力机选择
1、各工序压力计算
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
依据计算总压力，查表可选择型号为J23-6.3压力机。
2、 模具压力中心确实定
x0==16.67 mm
y0==7.84 mm

八、模架及其它零部件确实定和选择
1.凸凹模间隙确定
依据经验法，查表得：Zmin=0.06mm
2.凸凹模刃口尺寸计算
查表确定全部尺寸磨损系数为X=0.5，采取配合加工。
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=3.1250-0.063 mm
Cp=24±0.25×0.52=24±0.13 mm
凹模：A3d=A3p+Zmin=3.180-0.063 mm
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+0.155 mm
A6d=（6－0.5×0.3）0+0.25×0.3=5.850+0.075 mm
A12d=（12－0.5×0.43）0+0.25×0.43=11.7850+0.108 mm
A48d=（48－0.5×0.62）0+0.25×0.62=47.690+0.155 mm
A3d=（3－0.5×0.25）0+0.25×0.25=2.8750+0.063 mm
B12=（12+0.5×0.43）0-0.108=12.2150-0.108 mm
C30=30±0.13 mm
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、固定结构设计
1） 上下模座上各采取4个直径为10mm紧固螺钉，2个直径为8mm销钉止转
2） 卸料板上采取4个卸料螺钉（标准型）公称直径为10，尾部留有足够行程空间
3） 导料板经过4个直径为8紧固螺钉固定
4） 模柄上采取直径为8圆柱销1个 预防模柄转动
十、凸模结构形式及固定方法
1、冲孔凸模，根据图所表示国家标准院凸模结构及固定形式，凸模和固定板配合h7/m6
配合

2、凹模外形结构及固定方法。
凹模外形结构，依据工件大小，形状特点来选择凹模形状，因为中小型模具通常采取整体式凹模，只有大型凹模才采取镶拼式，本冲孔落料模系中小型，所以选择整体式凹模。
凹模刃口形式，采取以下图所表示刃口形式。

这种刃口凹模，刃口无斜度，，刃口强度很好，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要求，所以能够选择该刃口形式凹模。
3、固定板和垫板
固定板按外形分为圆形和矩形两种，关键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0.6—0.8。本课题中属于小型制件模具，固定板和垫板无需校核。
十一、模具安装、调整和安全方法
1、在压力机上安装、调整是一件很关键工作，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。
冲模安装通常注意事项；
（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，观察设备运行情况。
（4） 检验压力机上打料装置，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） 检验压力机和冲模闭合高度。
（6） 冲模前，应将上下模座和滑块地卖弄油污揩拭洁净，并检验无异物。
2、冲压工作安全方法
冲压工作必需尤其重视安全技术，尤其是人身安全。
操作时严禁把手伸进危险区
总结
经过最近一段时间努力我课程设计设计最终完成了。在没有做课程设计以前认为课程设计只是对这十二个月来所学知识单纯总结，不过经过这次做课程设计发觉自己见解有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识一个检验，而且也是对自己能力一个提升。
刚拿到课题时候，自己完全不知道从哪里入手，在老师耐心指导下,总算了解了设计步骤,怎么样去完成任务书和在设计中要注意问题和处理方案,比如,成型零件结构设计中,凹模采取组合式能够简化复杂机加工艺,有利于模具成型零件热处理和模具修复；图纸明细表中应有零件材料、规格、数量、备注等部分内容；开模次序确实定,并采取对应机构来确保这种开模次序实现。
在进行毕业设计过程中，我还得出一个结论：知识必需经过应用才能实现其价值！有些东西认为学会了，但真正到用时候才发觉是两回事，所以我认为只有到真正会用时候才是真学会了。
在此要感谢老师对我悉心指导，感谢老师给我提出了很多不足。在设计过程中，我经过查阅大量相关资料，和同学交流经验和自学，并经过网络和学习设计辅助软件等方法，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获一样巨大在整个设计中我知道了很多东西，也培养了我独立工作能力，树立了对自己工作能力信心，相信会对以后学习工作生活有很关键影响。而且大大提升了动手能力，使我充足体会到了在发明过程中探索艰苦和成功时喜悦。
即使这个设计做也不太好，不过在设计过程中所学到东西是这次毕业设计最大收获和财富，使我终生受益。
十二、参考文件
1） 《塑性成型工艺和模具设计》 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） 《交换性和测量技术基础》 中国家标准准出版社 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