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1、《冲压工艺及模具设计》 课程设计 任 务 书 班 级 模具S07-4班 学生姓名 龚 德 才 学生学号 15 号 总学时数 2 周 指引教师 曾 霞 文 教研室主任 湖 南 工 业 职 业 技 术 学 院 发布日期 年 5 月 18日 冷沖模课程设计任务书 龚 德 才 同窗，请你依照图示制件，完毕下列课程设计任务： 1、 制定冲压工艺方案，工艺卡一张
2、2、 模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张，凸模固定板1张 3、 设计阐明书1份，20页左右 设计规定： 1、 图纸可以手绘或CAD绘制，CAD绘制者必要交纸质图及磁盘 2、 本任务书应与阐明书、图纸一同装订成册，并加统一格式封面，装入资料袋中，否则不接受作业（资料袋统一去教材库领取） 3、 作业统一由各班课代表收齐，于 18周星期五 准时交至任课教师 4、 设计必要认真仔细，容许讨论，但禁止抄袭、复制或复印 参照资料： 《冲压设计资料》王孝培主编，《模具设计与制造简要手册》、《冷冲模图册》、《冷冲模设计指引》《中华人民共和国模具设计大典》
3、 接线片冲裁模具设计阐明书 项 目 内 容 结 果 一、制定接线片工艺过程 1.分析零件冲裁工艺性 工件名称：接线片 工件简图：如 制件图 所示。 生产批量：大批量（500万件/年） 材料：H62 材料厚度：t=1mm （制件图） 1) 材料：H62属于黄铜，其屈强比小、延伸率较高，具备良好冲压性能。 2) 工件构造形状：该冲件构造简朴，转角处有R2圆角，有助于工作零件加工及使用寿命。 3) 整体尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足规定。 4) 尺寸精度：未注公差尺寸属于自由尺寸，按IT14级拟
4、定工件尺寸公差，经查公差表，各尺寸公差分别为： 零件外形：、、8 零件内形：、 孔中心距： 不变尺 寸： 结论：适合冲裁 适合冲裁 项 目 内 容 结 果 2.拟定冲裁工艺方案 3. 排样裁板 冲裁该工件涉及落料、冲孔两道基本工序，可以有如下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料冲孔同步进行。采用复合模生产。 方案三：先冲孔，后落料。采用级进模生产。 各方案特点及比较如下： 方案一：模具构造简朴，制造以便，但需要两
5、 道工序，两幅模具，成本相对较高，生产效率 低。在第一道工序完毕后，进入第二道工序必 然会增大误差，使工件精度、质量减少，达不到所需规定。故不选此方案。 方案二：复合模加工精度及生产效率都能满足，但 最窄处A距离为1.5mm（见制件图），而复合模凸凹模最小壁厚需要2.7mm（课本表3-28），因此不能采用复合模。 方案三：级进模适于多工位，且效率高。由于该件批量较大，因而拟定零件工艺方案为冲孔--切断级进模较好，为考虑凹模刃口强度，其中间还需留一空步。 零件外形近似矩形，轮廓尺寸为53mm x 16mm，考虑操作以便，并为了保证零件精度，采用直对排有废料排样。设计成隔位冲压，可
6、明显地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压后来条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁间隔中冲裁出第二某些工件。 查表3—13（教材）得搭边参照值为a=1.8，侧边 工艺方案:采用级进模 项 目 内 容 结 果 (1)排样图 按圆形取搭边值=1.5 送料步距为S=16 + 1.5= 17.5mm，由于考虑到凹模强度问题，加大步距，两零件间增长一种搭边值。取步距S= 20 条料宽度按表3—14（教材）中公式计算 B=（D + 2a） 查表3—15得，△=0.5 B=（53+2
7、x 1.5）=56.0 为了保证制件精度采用侧刃定距。 B=（71 +2a + 2 x 0.5+2 x0.5）=76.8 画出排样图，如下图： （排样图） S= 20 料宽： B= 76.8 项 目 内 容 结 果 （2）材料运用率 4.重要设计计算 侧刃尺寸 查附表3（教材）选用板料规格为800 x x 1，采用横裁，剪切条料尺寸为76.8 x 800（尺寸单位都是mm），一块板可裁条料为26快，每块板料可
8、冲2184个零件，则一块板料运用率为： = 其中= 380.2 （此材料运用率，是依照相似规格轧制薄钢板计算所得，只供参照。） （1）计算工序冲压力，选用压力机 该模具采用级进模，拟选取弹性卸料、下出件。 查附表1（教材），a表3-18（教材），，、(教材P) 落料力：F== 冲孔力： 卸料力： 项 目 内 容 结 果 推件力，取， 总冲压力： = = 依照计算成果，查附表5可初选压力机，当模具构造及尺寸拟定后，可对压力机闭合高度，模具安
9、装尺寸进行校核，从而最后拟定压力机 规格。 （2）压力中心拟定及有关计算 计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图1所示。在图中将xoy坐标系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～L6共6组基本线段，用解析法求得该模具压力中心C点坐标（8.08，5.52）。关于计算过程略，也可直接用CAD 法求得。 由以上计算成果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用冲床，o点仍在压力机模柄孔投影面积范畴内，满足规定。 压力中心： （8.08，5.52） 项 目
10、 内 容 结 果 二、设计接线片模具 1.工作零件刃口尺寸计算 2．模具总体设计 图1 在拟定工作零件刃口尺寸计算办法之前，一方面要考虑工作零件加工办法及模具装配办法。 结合该模具特点，工作零件形状相对较简朴，适当采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工办法可以保证这些零件各个孔同轴度，使装配工作简化。 因而工作零件刃口尺寸计算就按分开加工办法来计算，详细计算如表1-1： （1）模具类型选取 由冲压工艺总体分析可知，采用级进冲压，因此 模具类
11、型为级进模。 项 目 内 容 结 果 （2）定位方式选取 由于该模具采用是条料，控制条料送进方向采用导料板，侧刃挡块侧压装置。控制条料送进步距采用侧刃精定距。而第一件冲压位置由于条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。 （3）卸料、出件方式选取 由于工件料厚为1.0mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。 又由于是级进模生产，因此采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 （4）导向方式选取 为了提高模具寿命和工件质量，以便安装调节，该级进模采用对角导柱导向方式。图简如下 模架简图 侧刃定距
12、 采用弹性卸料 采用对角导柱导向方式 项 目 内 容 结 果 3.重要零部件设计 （1）工作零件构造设计。 ① 落料凸模 结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板配合按H6/m5。其总长L可按公式2.9.2计算： L=20+14+1.0+25=60mm ② 冲孔凸模 由于所冲孔有圆形也有矩形，并且都不属于需要特别保护小凸模，因此
13、冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简朴，另一方面又便于装配与更换。 ③ 凹模 凹模采用整体凹模，各冲裁凹模孔均采用线切 割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要根据计算压力中心数据，将压力中心与模柄中心重叠。其轮廓尺寸可按有关公式计算： 凹模厚度 H=kb=0.22×71mm=15.62mm（查表2.22（指引书）得k=0.22） 凹模壁厚 c=（1.5～2）H=23.43～31.24mm 取凹模厚度H=20mm，凹模壁厚c=40mm， 凹模宽度B=b+2c=（71+2×40）mm=151mm 凹模长度L取125mm（送料方向） 凹模轮廓尺寸为125mm×151mm×20mm
14、构造如图 1-4所示。 L= 60mm H=20mm C=40mm B=151mm 凹模长度L取125mm 项 目 内 容 结 果 （2）定位零件设计 落料凸模下部设立两个导正销，分别借用工件上φ8mm和此外冲φ8mm两个孔作导正孔。导正应在卸料板压紧板料之前完毕导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超过凸模端面lmm ，因此导正销直线某些长度为1．8mm。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正某些与导正孔采用H7/h6配合。 起粗定距活动挡料销、弹
15、簧和螺塞选用原则件，规格为8×16。 （3）导料板设计 导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取1mm，这样就可拟定了导料板宽度。导料板采用45钢制作，热解决硬度为40～45HRC，用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板进料端安装有承料板。 （4）卸料部件设计 ① 卸料板设计 卸料板周界尺寸与凹模周界尺寸相似，厚度 为14mm。 卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40～45HRC。 ②卸料螺钉选用 卸料板上设立4个卸料螺钉，公称直径为12mm，螺纹某些为M10×10mm。 卸料钉尾部应留有足够行程空间。卸料螺钉拧紧后， 应使卸料板超过凸模端面l
16、mm，有误差时通过 项 目 内 容 结 果 4.模架及其他零部件设计 5．冲压设备选定 在 螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。 该模具采用对角导柱模架，这种模架导柱 在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而 引起模具歪斜。以凹模周界尺寸为根据，选取 模架规格。 导柱d/mm×L/mm分别为φ25×150，φ28×150；导套d/mm×L/mm×D/mm分别为φ25× 85×33，φ28×85×33。上模座厚度H上模取45mm，
17、上模垫板厚度H垫取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm，那么，该模具闭合高度： H闭= H上模＋ H垫＋L＋ H ＋ H下模－ h2 =（45＋10＋60＋20＋50－2）mm=183 mm 式中 L——凸模长度，L=60 mm； H——凹模厚度，H=20mm； h2——凸模冲裁后进入凹模深度，h2=2mm。 可见该模具闭合高度不不大于所选压力机J23-10最大装模高度（180mm），因此另选J23-16。 通过校核，选取开式双柱可倾压力机J23-16能满足使用规定。其重要技术参数如下： 公称压力：160KN
18、 滑块行程：55mm 最大闭合高度：220mm 最大装模高度：170mm 选J23-16型号压力机 表1-1 刃口尺寸计算 基本尺寸分类 冲裁间隙 磨损系数 计算公式 制造公差 计算成果 落料凹模 制件精度为：IT14级，故x=0.5 相应凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证 相应凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证
19、 相应凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证最小单面间隙为0.025mm 相应凸模尺寸按凹模实际尺寸配作，保证最小单面间隙为0.025mm 冲孔凸模 冲孔凸模 相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证 相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证 孔心距
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