冷冲模课程设计说明书之1(共3).doc

课程设计说明书 单耳止动垫圈复合模设计冷冲模课程设计说明书题目名称 单耳止动垫圈复合模 学院 专业名称 班级 学号 姓名 指导教师 完成日期 目 录1.零件工艺性分析 2 2.冲压工艺方案的确定 33.排样方式及材料利用率 44.模具结构形式合理性分析 85.模具主要零件形式、材料的选择、公差配合、技术要求的说明 86.凸、凹模工作部分尺寸与公差 167.压力中心计算、弹性元件的选用及计算 198.冲裁力计算、设备类型及吨位的确定 219.小结2310.参考文献24一、零件工艺性分析此次冲压件为单耳止动垫圈（GB854-88），规格为10mm，材料为Q235-A，经退火、不经表面处理。工件精度为IT13。具体尺寸如下图： 根据冲裁件的基本尺寸，查【2】表2-10，按IT13级精度，查得各个尺寸的公差，得到各尺寸下图所示：二、冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一中模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二和方案三只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，模具强度较高，操作方便。通过对上述三种方案的分析比较，又本次设计所设涉及到的冲压件外形简单故在此选用落料-冲孔复合冲压（倒装复合模）。三、排样方式及材料利用率1、排样方式设计模具，首先要设计条料排样图。此次单耳止动垫圈复合模具设计的排样方式初选直排（竖排、横排）、斜排。2、材料利用率计算1) 直排（竖排）的材料利用率计算：排样图：. 设计假设每条条料冲10个冲件，n=10；. 冲裁件面积 A=700.55 mm2；. 搭边值a：根据t=1mm,L50mm,r2t,取各排样方式的搭边值； a=1.5，a1=1.2；. 条料宽度： 为了使条料始终紧靠同一侧导料板送进，故采用有侧压装置的模具，所以在条料与另一侧导料板间须留有间隙，计算公式： ； ：条料宽度的负向偏差，查【1】表2-20，得=0.4； mm ；. 条料长度： S为步距，S=26+1.2=27.2mm L2*1.5+9*1.2+10*26273.8mm. 一个步距的材料利用率：. 总的材料利用率：2) 直排（横排）的材料利用率计算：排样图：. 设计假设每条条料冲10个冲件，n=10；. 冲裁件面积 A=700.55 mm2；. 搭边值a：根据t=1mm,L50mm,r2t,取各排样方式的搭边值； a=1.5，a1=1.2；. 条料宽度： 为了使条料始终紧靠同一侧导料板送进，故采用有侧压装置的模具，所以在条料与另一侧导料板间须留有间隙，计算公式： ； ：条料宽度的负向偏差，查【1】表2-20，得=0.4 mm. 条料长度： S为步距，S=16+28+1.2=45.2mm L=2*1.5+9*1.2+10*44=453.8mm. 一个步距的材料利用率：. 总的材料利用率：3) 斜排的材料利用率计算：排样图：. 设计假设每条条料冲10个冲件，n=10；. 冲裁件面积 A=700.55 mm2；. 搭边值a：根据t=1mm,L50mm,r2t,取各排样方式的搭边值； a=1.5，a1=1.2；. 条料宽度： 为了使条料始终紧靠同一侧导料板送进，故采用有侧压装置的模具，所以在条料与另一侧导料板间须留有间隙，计算公式： ； ：条料宽度的负向偏差，查【1】表2-20，得=0.4 mm. 条料长度： S为步距，S=28.07mm L=41.88*10+2*1.5=421.8mm. 一个步距的材料利用率：. 总的材料利用率： 同样计算过程得到直排（横排）、斜排的材料利用率，具体数值见下表。排样方式冲裁件面积A（mm2）步距S(mm)条料宽度B(mm)一个步距的材料利用率(%)总材料利用率(%)竖排700.5527.247.1554.62%54.27%横排700.5545.229.1053.26%53.05%斜排700.5528.0745.2855.12%36.68%三种排样方式相比，综合考虑到材料的利用率、模具的设计、加工工艺等因素，采用竖排排样方式。四、模具结构形式合理性分析在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的守则。本次设计所选用的单耳止动垫圈冲压件，外形比较简单，又为确保一定的生产效率故，选用复合模结构，而倒装复合模的结构比顺装复合模简单，同时方便废料的去除，故选用冲孔落料倒装复合模。（如下图）五、模具主要零件形式、材料的选择、公差配合、技术要求的说明1. 凸模设计(1). 冲孔凸模采用标准件，为B型圆凸模。将凸模固定在凸模固定板上。(2). 由于冲孔凸模采用标准件，故采用凸模与固定板H7/m6配合，上面留有 台阶。(3). 查【1】表10-52选取圆凸模 B II.(GB2863.1-81)dD(m6)D1hL基本尺寸极限偏差I型15.218+0.018+0.00722340(4). 凸模强度校核：(i) 压应力校核： =4*1*350/120=11.67：许用应力，查【1】表8-50查得=120Mpa。：切应力，查【1】表8-7得=350Mpa。而d=15.2mm， 因为 d， 故设计合理。(ii) 弯曲应力校核：因为是有导向装置的凸模：=40 F：冲裁力 所以长度足够合理。2. 凹模设计(1) 凹模孔口形式及主要参数因为工件形状简单，精度要求较低，冲件上出料，废料向下落，凹模，此凹模的特点为不易积冲件或废料，故孔口磨损积压力较小，但刃边强度较差，口口尺寸随刃磨而增大。(2) 凹模外形尺查【1】表239取c30mm，h22mm(3) 凹模刃口与边缘，刃口与刃口之间距离查【1】表241，且为保证足够强度，凹模刃口与边缘之间距离：a30mm冲孔和落料模具刃口与刃口之间距离大于5mm所以凹模设计可行为了使凹模结构简单，将落料冲孔的凹模做成同一块凹模板，强度足够。3. 凸凹模设计由于落料凸模为线切割出来的较复杂件，故采用与固定板的铆接式固定，以减少加工时的难度。凸凹模因为形状比较复杂，故采用线切割加工，所以为直通式4. 凸模与凹模的固定(1). 凸模：由于冲孔凸模采用标准件，故采用凸模与固定板H7/m6配合，上面留有台阶。(2). 凹模：为简化结构，冲孔落料凹模并成一块凹模板。5. 模具典型组合选取因为为保证凹模有足够强度，及壁厚足够，所以选择凹模周界为 L *B=100*80的模具。查【3】国标GB2851.1-81和GB2873.1-81选择个参数的尺寸。具体见下表。凹模边界配用模架配合高度孔距BLHminHmaxSS1S2S31008014016576405628零件规格数量垫板GB2858.3-81100*80*41固定板GB2858.2-81100*80*121凹模GB2858.1-81100*80*221卸料板GB2858.2-81100*80*101固定板GB2858.2-81100*80*141垫板GB2858.3-81100*80*41螺钉GB70-76M8*456圆柱销GB119-768*452卸料螺钉GB2867.5-818*384弹簧GB2089-807螺钉GB70-76M8*554圆柱销GB119-768*502圆柱销GB119-768*40冲模的高度而 -5mm=165-5=150mm， +10mm=140+10=150mm又- 5 +10mm所以合模高度计算合理。6. 标准模架的选用设计采用后侧导柱模架，具体规格见下表：单位：mm凹模周界闭合高度上模座下模座导柱导套LBHmaxHminGB2855.1-81GB2855.1-81GB2855.1-81GB2861.6-8110080165140100*80*30100*80*4020*13020*70*351）上模座GB2855.1-81凹模周界HhL1B1L2B2SS1RL2D(H7)D1(H7)LBD0基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差100803011090145125356032+0.025035+0.02502）下模座GB2855.1-81凹模周界HhL1B1L2B2SS1RL2D(H7)D1(H7)LBD0基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差100808040259090150150125125356020-0.020-0.04122-0.020-0.0413）导柱GB2855.1-81dL基本尺寸极限偏差（h6）200-0.009120dL基本尺寸极限偏差（h6）220-0.0091304）导套GB2855.1-81dD(r6)Lhl油槽数ba基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差（H7）20+0.013032+0.050+0.03470281523122355）模柄选用C型30-0.065-0.1957564162115291596）卸料螺钉dlHTSrcbM68712.58457.55.70.40.54.510.327）顶板选用C型DdRrHb4020546107. 定位零件弹簧弹顶挡料销d(d9)Dd1lL基本尺寸极限偏差8-0.040-0.07610712248. 卸料装置a) 型式：采用弹压卸料上出料板 查【1】表2-54b) 卸料板与凸模之间的间隙因为是弹压卸料板，所以凸凹模与卸料板孔配合按照H7/h6。9. 材料的选择 因为凸凹模在强压，连续使用和有很大冲击的条件下工作的，并伴有温度的升高，因此选用T10A。其余材料的选用根据表8-371。具体见装配图明细表。10. 公差与配合所有的销孔均采用H7/r6 (过盈配合)有间隙的配合采用H7/h6(间隙配合)- 16 -