冲压模具设计(第1、2、4、5章)

1、直升机尾翼垫片的冲压模具设计及加工说明书 班 级 组 号 小组成员 指导教师 设计时间 四川省交通职业技术学院自动化工程系目 录前言31设计题目分析42 直升机尾翼垫片的冲压模具设计2.1 零件的工艺性分析 2.2 确定工艺方案 2.3 排样方式及材料利用率 2.4 冲裁力计算 2.5 压力中心的计算 2.6 主要零件的尺寸计算 2.7 卸料部件的设计2.8 推荐装置2.9 模架及导套、导柱的选用2.10压力机的选用2.11模具的结构形式3 主要零件的加工工艺设计3.1 落料凸模垫板的加工工艺3.2 落料凸模固定板的加工工艺3.3 压料板的加工工艺3.4落料凹模的加工工艺3.5凹模垫板的加工工艺3.6卸料板的加工工艺3.7凸模的加工工艺3.8模柄的加工工艺4总 结5参考文献6附图前言改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设

2、备生产的方式。模具做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。摘要: 本文主要论述直升机尾翼垫片的冲压模具的落料单工序模的结构设计与计算，以及主要零件的加工工艺设计,包括确定模具的结构型式，计算了模具闭合高度和压力中心，凸、凹模间隙和刃口尺寸的确定，模具主要零件的选择、结构设计，以及加工工艺设计，并对冲压设备进行了选取。最后通过加工、装配和试模，论证了设计与加工过程的合理性，并完成了设计方案的优化。1 设计题目分析工件名称：直升机尾翼垫片工件简图：如图1所示生产批量：大批量材料：45钢工件长度：70mm工件厚度：3mm工件精度：IT6级2 直升机尾翼垫片的冲压模具设计2.1零件的工艺分析 如图1所示工件为直升机尾翼垫片，每架飞机垫片为7

3、个。材料为45刚，厚度t=3mm。图1 尾翼垫片零件尺寸公差无特殊要求，按IT6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45钢，b=450Mp。22 确定工艺方案 由于零件属于大批生产，工艺性较好，因此确定零件的工艺方案为落料单工序较好，并考虑凹模刃口强度，其中间还需留一空步，排样如图2所示。图2 排样图2.3 排样方式及材料利用率由表2-18查的搭边数值：a=3.2， a1=2.8进距 s=B+a1=30+2.8=32.8条料宽度 b=L+2a=70+23.2=76.4板料规格拟选用38001200a.采用纵裁：裁板条数n1=B/b=800/76.4=10条 余36mm每条个数n2=(L-a1)/s=(1200-2.8）/32.8=36条 余6mm每板总个数n总=n1n2=1036=360个材料利用率总=(n总A/LB)100% =（3601700）/（8001200） =63.75%b.采用横裁：裁板条数n1=L/b=1200/76.4=15条 余54mm每条个数n2=(B-a1)/s=（800-2.8）/32.8=24条 余10mm

4、每板总个数n总=n1n2=1524=360材料利用率总=(n总A/LB)100% =（3601700）/（8001200） =63.75%由此可见，采用横裁和纵裁具有相同的材料利用率和较高的剪裁生产率，此处选用纵裁，考虑到剪裁剩余量，将搭边值a由3.2增大到4，a1由2.8增大到3，具体排样图如图2。2.4冲裁力计算a.冲裁力的计算计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求。冲裁力的一般计算公式： =tL据图1可得一个零件内外周边之和L=220mm。查优质碳素碳素结构钢的力学性能表（表1.4.1）知：45号钢的抗剪强度=440Mpa560 Mpa.取500 Mpa而制件厚度t=3mm，取安全系数Kp=1，则根据公式(6-1)： = tL =13220500 =330000（N） =330（KN）b.卸料力的计算 = 式中 卸料力系数，其值为0.020.06，由于是厚料所以取小值0.03根据公式（6-3）： = =0.03660000=19.8（KN)c.顶件力的计算 = 式中 顶件力系数（0.040.08）,同理这里

5、取为0.04根据公式（6-3）： = =0.04660000=26.4(KN) d.总的冲压力的计算 根据模具结构总的冲压力F=+ F=+ =660+19.8+26.4 =706.2（KN）2.5 压力中心的计算 X0=(300+157.5+1015+4035+1055+1562.5+3070+7 35）/（30+15+10+40+10+15+30+70）=35 Y0=(3015+150+105+405+105+150+3015+7015）/（30+15+10+40+10+15+30+70） =10.23 图3 压力中心分析图2.6 主要零件的尺寸计算1、凹模外形尺寸 凹模高度取H=24mm,故凹模外型尺寸为134mm109mm24mm。2、凸模固定板 凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同，厚度为凹模板厚度的0.60.8倍。H1=(0.60.8)H=20.4mm27.2mm，取整数24mm。 固定凸模的型孔决定与凸模的结构设计，对于用螺钉固定的直通式凸模，要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/h6。我们选择的尺寸134mm109mm24mm。3、垫板的采用与厚度 垫板作用是承受凸模或凹模

6、的压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，影响模具正常工作。凹模和凸模垫板厚度均取24mm。选择外形尺寸均为134mm109mm24mm的标准件，材料为45号钢。4、卸料板厚度 卸料板厚度一般情况下取1015mm，这里取卸料板的厚度为15mm.5、凸模长度 上凸模板高度：h1=24mm 卸料板高度：h2=25mm 凸模垫板高度：h3=12mm 附加高度：h=13mm 凸模长度：L=h1+h2+h3+h =24mm+25mm+12mm+13mm=74mm6、凸凹模刃口尺寸 此零件只需经过一道落料加工便可完成. 工件外形尺寸： 长134mm,宽109mmp凸模下偏差，可按T6选用 p凹模上偏差，可按T7选用 查表2.3.1，磨损系数均为x=1（1） a.凹模变大尺寸 Aj=(Amax-X)0+0.25 A1=（70.1-10.2）00.250.2=69.900.05 A3=（30.1-10.2）00.250.2=29.90+0.05 A4=（15.1-10.2）00.250.2=14.90+0.05 b.凹模变小尺寸 Bj=(Bmin-X)0-0.25 B2=（39.9+10.2）00.250.2=40.100.05 c.凹模不变尺寸 Cj=(Cmin+0.5)0.125 C5=（9.9+0.50.2)0.1250.2=100.025(2) 凸模刃口尺寸 查表2.2

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