冷冲模设计说明书模板样本.doc

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湘潭技师学院　
毕业设计说明书

题 目:

专 业: 模具设计与制造
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任务书

正文
如图2-1所示工件为22型客车车门垫板。每辆车数量为6个, 材料为Q235, 厚度t=4mm。

图1 车门垫板
(1)零件的工艺分析
零件尺寸公差无特殊要求, 按ITl4级选取, 利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单, 形状规则, 适于冲裁加工, 材料为Q235钢板,σb =450Mpa。
(2)确定工艺方案
零件属于大批生产, 工艺性较好。但不宜采用复合模。因为最窄处A的距离为6.5mm(图2-1), 而复合模的凸凹模最小壁厚需要8.5mm[8], 因此不能采用复合模．如果采用落料以后再冲孔, 则效率太低, 而且质量不易保证。由于该件批量较大, 因此确定零件的工艺方案为冲孔—切断级进模较好, 并考虑凹模刃口强度, 其中间还需留一空步, 排样如图2-2所示。

图2 排样图
( 3) 工艺与设计计算
1) 冲裁力的计算
冲孔力 F1=Ltσb=494×4×450N=889200N
切断力 F2=Ltσb=375×4×450N=675000N
冲孔部分及切断部分的卸料力
F卸=(F1+F2)K卸
查表[8], F卸=0.04,故
F卸=(889200+675000) ×0.04N=62568
冲孔部分推料力
F推=F1K推n
查表[8], F推=0.04,故
F推=889200×0.04×8/4N=71136N
切断部分推件力
F推2=F2K推n=675000×0.04×8/4N=54000N
因此
F总=F1+ F2 + F卸 +F推+F推2 =(889200+675000+62568+71136+54000)N=1751904N
=192.6
2) 压力中心的计算 压力中心分析图如图2-3所示。
x=(375×187.5+214×95.5+20×215+130×247.5+5×280+100×305+25×330)/(375+214+
20+130+5+100+25)=192.6
取整数为193。

取整数为38。

图3 压力中心分析图
3) 计算各主要零件的尺寸
① 厚度: 其中b＝115mm(按大孔), K按表[8]查得, K=0.30, 故
H＝Kb=0.3×115mm=34.5mm
但该件上还需冲一个较小孔和切断, 且均在同一凹模上进行, 因此凹模厚度应适当增加,
故取 H＝40mm。
C＝(1.5~2)H≈80mm
根据工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸;
长度×宽度为480mm×l20mm。
② 凸模固定板的厚度
H1＝0.7H＝0.7×40mm＝28mm, 取整数为30mm。
③ 垫板的采用与厚度: 是否采用垫板, 以承压面较小的凸模进行计算, 冲小矩形孔的凸模承压面的尺寸如图2-4所示。其承压应力

查表[8]得铸铁模板的σp=90~140Mpa。
故 σ＞σp
因此须采用垫板, 垫板厚度取8mm。

图4 小矩形凸模
④ 卸料橡皮的自由高度: 根据工件材料厚度为4mm, 冲裁时凸模进入凹模深度取lmm, 考虑模具维修时刃磨留量2mm, 再考虑开启时卸料板高出凸模lmm, 则总的工作行程h工件=8mm
橡皮的自由高度

=27~32mm
取 h自由=32mm
模具在组装时橡皮的预压量为
h顶 =10%~15%×h自由 =3.2~4.8mm
取 h顶=4mm
由此可算出模具中安装橡皮的空间高度尺寸为28mm。
⑤ 计算凸凹模工作部分尺寸: 由表[8]查得Zmin=0.64mm, Zmax=0.88mm
冲孔凸模Ⅰ
工件孔尺寸: 宽22mm, 长850+1 mm(见图2-1)。
由表[8]查得: 尺寸为22mm时δp=0.02mm;
尺寸为85mm时δp=0.025mm;
查表[8], x=0.5。
根据表[8],Bp=(B+X△)0-δp 。根据表[8], 查到△=0.52mm。
则Bp1 =( 22+0.5×0.52) 0-0.02 mm=22.260-0.02mm
Bp2 =( 85+0.5×1) 0-0.025 mm=85.50-0.025mm
冲孔凸模Ⅱ
工件孔尺寸: 宽20mm、 25mm,长50mm、 1150+1(见图2-1)。
根据表[8]查得: 尺寸为20mm、 25mm、 50mm时δp=0.02mm
尺寸为115mm时δp=0.025mm。
查表[8], x=0.5。
根据表[8], 尺寸20、 25、 50的公差分别为
△1=0.52mm, △2=0.63mm, △3=0.81mm。
Bp1 =( 20+0.5×0.52) 0-0.02mm=20.260-0.02mm
Bp2 =( 25+0.5×0.63) 0-0.02mm=25.310-0.02mm
Bp3 =( 50+0.5×0.81) 0-0.02mm=50.40-0.02mm
Bp4 =( 115+0.5×1) 0-0.025mm=115.50-0.025mm
切断凸模宽度
工件宽度400-0.5mm(见图2-1)。
由表[8]查得:尺寸为40mm时 δp=0.02mm。
查表[8], x＝0.5。
切料处相当于落料, 应以凹模为基准, 由于凹模并非整体, 因此还应换算到以凸模为基准进行配研。此处为单面剪切, 凸模与挡铁贴靠后与凹模之间的间隙为一般冲裁模单边间隙的3/2, 因此Zmin=2/3×0.64/2mm=0.21mm.。
Ad=(A-X△) 0+δd
Ap=Ad-Zmin=(A-X-Zmin)-δp0 =(40-0.5×0.5-0.21)0-0.02 mm =39.540-0.02 mm
凹模工作部分尺寸均按凸模研配, 保证两侧共有0.64～0.88mm的均匀间隙, 切断部分保证具有0.2l～0.29mm的均匀间隙。
4) 计算侧压力 切断部分是单侧冲裁, 因此凸模切刃的另一侧需要有挡块平衡侧压力, 侧压力的大小可按剪切时侧压力的计算方法计算, 即
侧压力F侧=( 0.10~0.18) F2=0.15×675000N=101250N
设计挡块时需要按侧压力核算压应力以及螺钉的大小及数量。
5) 模具总体设计 有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案, 便能够对模具进行总体设计并画出草图, 如图2-5所示。

图5 模具结构草图
从结构图初算出闭合高度: H模=(65+8+74+40+75-1)mm=261mm
根据凹模的外形尺寸, 确定下模板的外形尺寸为6101mm×310mm。
6) 模具主要零部件的设计 本模具是采用手工送料的级进模, 切断凸模面积较大可直接用螺钉与圆柱销固定, 冲孔凸模则须用固定板固定, 凹模可直接用螺钉与圆柱销固定。切断凸模的外侧须有挡块以克服侧压力, 挡冲孔凸模则须用固定板固定, 凹模可直接用螺钉与圆柱销固定。切断凸模的外侧须有挡块以克服侧压力, 挡块同时起定位作用。另外, 横向的定位可在凹模上增设一个定位销。卸料装置采用弹性的, 导向装置采用导柱导套。
7) 选定设备 该模具的总冲压力:
F总=1751904N
闭合高度: H模=261mm
外廓尺寸: 610mm×310mm ．
某工厂有1500kN压力机和3150kN压力机, 根据所需的总冲压力来看, 须选用3150kN压力机。该压力机的主要技术规格为:
最大冲压力 3150kN
滑块行程 460mm
连杆调节量 150mm
最大装模高度 400mm
滑块底面尺寸 800mm×970mm
工作台尺寸 980mm×ll00mm
因此根据冲压力、 闭合高度、 外廓尺寸等数据, 选定该设备是合适的.
8) 绘制模具总图 总图如图2-6所示, 图中零件说明见表2-l.
表2-1 零件明细表
序号
代号
名称
数量
材料
热处理
1

上模板
1
HT200

2

导柱32(H6) ×75
2
20钢
渗碳0.8~1.2mm 58~62HRC
3

导柱32(h6) ×250
2
20钢
渗碳0.8~1.2mm
58~62HRC
4
GB70-85
内六角螺钉M12×70
14

5

切断凸模
1
T8A
56~60HRC
6
GB119-86
圆柱销A12×70
4
45钢
40~45HRC
7
GB70-85
内六角螺钉M12×25
5
45钢
40~45HRC
8
GB2862.4-81
模柄
1
Q235

9
GB2867.5-81
卸料螺钉M12×100
4
45钢
35~40HRC
10

垫板
1
45钢
40~45HRC
11

凸模固定板
1
45钢

12

卸料橡皮
1
橡胶

13

卸料板
1
Q235

14

凹模
1
T8A
58~62HRC
15
GB119-86
圆柱销A12×100
4
35钢
25~38HRC
16

下模板
1
HT200

17

冲孔凸模
1
T8A
56~60HRC
18

吊柱M16
3
Q235

19
GB70-85
内六角螺钉M12×80
4

20

挡铁
1
45钢

21
GB119-86
定位销φ12
1
35钢
28~38HRC
技术要求:
① 凹模工作部分按凸模配作, 保证两侧共有0.8～1.omm的均匀间隙。
②　断凸模与挡铁密贴后, 与凹模之间保证有0.27～0.33mm均匀间隙。

图6 车门垫板冲裁级进模
9) 绘制模具非标准零件图
这里仅以绘制凸模、 凹模零件图为例。冲孔凸模如图2-7所示, 切断凸模如图2-8所示, 凹模如图2-9所示。
技术要求:
热处理56—60HRC, 材料为T8A。

图7 冲孔凸模
技术要求:
①　P面与挡铁(件21)密贴。
②　工作部分热处理硬度。为56—60HRC, 材料为T8A。

图8 切断凸模

技术要求:
① 工作部分按凸模(件17、 18)研配, 沿工作面保证两侧共有0.8～1.0mm的均匀间隙。
②　热处理硬度58~62HRC, 材料为T8A。

图 9 凹模

结束语

参考资料