支架的冲孔落料级进模设计说明书.doc

前言 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口 导柱式冲裁模的导向比导板模的准确可靠,并能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长，而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产尤其是在我国加入WTO之后，在全球化经济竞争的市场的环境下，为生产符合“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”等要求服务的模具产品，研究、开发、改进模具生产设备与模具设计方式更具有深远的现实意义和紧迫性。

目录一. 前言……………………………………1二. 任务书…………………………………3三. 工艺分析………………………………4四. 工艺方案的确定………………………4五. 冲孔落料工作部分 工艺设计 1.计算毛坯尺寸………………………5 2.画排样图……………………………6 3.计算冲压力…………………………8 4.计算中心压力………………………9 5.凸凹模刃口尺寸的计算……………9 6.压力机的选择………………………11 7.落料冲孔级进模部分尺寸校核……12六.弯曲模工作部分 工艺计算 1.弯曲工件的毛坯尺寸计算…………14 2.弯曲力计算…………………………15 3.凸模与凹模的圆角半径……………15 4.弯曲模凸凹模间隙…………………17 5.凸、凹模工作尺寸…………………18 6.冲压设备的选择……………………19 7.模具的总体结构……………………20 8.主要零部件的设计及选择…………21 9.模具制造装配要点…………………23八.心得与体会……………………………24九.参考文献………………………………26 任务书一、课题名称：支架的冲孔落料级进模设计二、工件图：三、设计要求：1．绘制该工件制作所需的模具总装图。

A1图纸）2．绘制该模具的凸模、凹模零件图一套3．编写完整的设计说明书4．将说明书装订成册，各图纸折成A4大小5．将以上所有资料装于档案袋里，并在封面写上班级、名字和学号四、 设计期限：2007年6月25日 至2007年6月29日工艺分析 该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，一般批量，属于普通冲压件，应注意以下几点： 1）2XΦ4.5mm两孔壁距及周边距仅2.25~2.5mm，在设计模具时应加以注意 2）制件为对称弯曲，控制回弹是关键 3）制件较小，从安全上考虑，要采取适当的取件方式 4）有一定的批量，应该重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔和弯曲三种按其先后顺序组合，可得如下方案1. 冲孔—落料—弯曲 级进模完成冲孔落料，单工序模完成弯曲2. 落料—冲孔—弯曲 单工序模分别完成落料，冲孔，弯曲 方案2）属于单工序冲压由于此制件生产批量较大，尺寸较小，这种方案生产率低，操作不安全，故不宜采用 方案1）冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用利用导板或导柱导套进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的落料冲孔级进模进行加工.工艺设计1） 计算毛坯尺寸 相对弯曲半径为 R/t=1/0.8=1.25>0.5式中 R——弯曲半径（mm） T——料厚（mm）可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率半径p（mm）。

由文献[2]中性层的位置计算公式P=R+Xt式中 X——由实验测定的应变中性层位移系数 由文献[2]表4-4应变中性层位移系数X值，查出X=0.34P=（1+0.34×0.8）=1.272mm 由文献[3]圆角半径较大（r>0.5t）的弯曲件毛坯长度计算公式L=l1+l2+πα/180*（r+xt）式中 L——毛坯展开总长度 α——弯曲中心角（） x——中心层位移系数，见表4-7由图1可知L=2（l1+l2）+l3+4πα/180*（r+xt）查表4-5，当r/t=1.25时，x=0.34，可得 L=4+2×（7.95+4.4）+4×π90/180×（1+0.34×0.8） =28.7+7.998=36.688≈37（mm） 图1 2）画排样图（1）冲裁件的面积分析零件的形状特点及精度要求，考虑采用采用直排有废料排样方式, 如图2所示. 图2 冲裁件计算冲裁件的面积A A=36.688×9-2π r≈-（9×9-πR²） =36.688×9-2×3.14×2.25²-（9×9-3.14×4.5²） =330.192-31.7925-17.415 =280.9845mm²（2） 搭边值、切口宽与条料宽度的确定 由文献[3]表3-17条料宽度公差△、表3-18侧刃裁切的条料的切口宽F，得 F=0.5mm △=0.15 由文献[3]表3-16搭边值的确定，得 a1=0.8 a=1.0 本设计中采用侧刃定距的模具，故按下式计算： 条料宽度 B0-△=(Dmax+2a+nb1)0-△ 导料板间的距离 A=B+Z=Dmax+2a+nb1+Z其中查表3-1703-18得: 保证间隙Z=0.55mm,条料宽度的单向负偏差△=0.15mm。

条料宽度：B10-△=(Dmax+2a)0-△=（36.688+2*1+2*1.5）0-0.15=410-0.15步距：S=9+0.8=9.8导料板间的距离：A1=B+Z=Dmax+2a+Z=36.688+2*1+2*1.5+0.55=41.55mm图3排样图查文献[1]表4-1，选板材规格为1200mmX600mmX0.8mm，每块可剪600mmX41mm，材料剪裁利用率达99.9%3） 材料利用率计算 由文献[2]材料利用率通用计算公式： ŋ=A/AX100%式中 A——得到制件的总面积（mm²） A——一个步距的条料面积（LXB）（mm²）得 ŋ=280.9845/（9.6*41.55）X100%=70.44%3）计算冲压力（1）冲裁力F冲 F冲=Lt бb或F冲=KLtτ式中 K——系数，K=1.3 L——冲裁周边长度（mm） τ——材料的抗剪强度（MPa） бb——材料的抗拉强度（MPa）得 бb=295~430（MPa）（为方便计算，取400（MPa）） F冲=400*0.8*（2*4.5*3.14+9*3.14+2*28+2*9+5）N =43.3KN （2）卸料力 根据《冷冲压模具设计与制造》（北京航空航天大学出版社，王秀凤主编）提供的表2.10得 F卸=0.05*43300N=2165N (3)顶出力根据《冷冲压模具设计与制造》（北京航空航天大学出版社，王秀凤主编）提供的表2.10得 F顶=0.08*43300N=3464N(4) 选择冲床时的总冲压力: F总=F冲+F卸+F顶=43300+2160+3464=48924N初选压力机 查文献[2]表1-8开式双柱可倾压力机参数，型号规格为J23-254）计算压力中心 因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，且选用了双柱导柱式模架，估计压力中心是在模架的中心，不会超出模柄端面之外，因此不必详细的计算压力中心的位置5）计算凸、凹模尺寸： 本制件形状简单，可按配作法加工计算刃口尺寸。

由于零件是由冲孔、落料两道工序完成的，所以落料以凹模为基准尺寸，冲孔以凸模为基准尺寸，计算如下：1） 凹模磨损后变大的尺寸（IT14）A1（27），A2（9）A3（R4.5）计算公式为：查表3-8得x1=x2=x3=0.5 图42） 凸模磨损后变小尺寸 B凸1=Φ4.5 计算公式为由文献[3]表3-4冲裁模初始双面间隙Z得到Zmin=0.072 Zmax=0.104，落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作，冲孔凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙值0.072mm~0.104mm3） 侧刃尺寸： 侧刃为标准件，根据送料步距和修边值查侧刃表，按标准取侧刃小尺寸由文献[4]表5-32侧面切口值尺寸得 侧刃宽度B=6mm， L=50mm间隙取在凹模上，故侧刃孔尺寸为： B=6.12 （mm） L=50.12（mm）压力机的选择根据压力机选用原则：l 在中小型冲压件生产中，主要选用开式压力机l 对于冲孔，落料等施力行程很小的冲压工序，可直接选用公称压力大于或等于冲压所需工艺力总合的压力机。

首先冲床的公称压力应大于计算出的总压力；最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装按上述要求，结合工厂实际，可称用J23-15开式双柱可倾压力机并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制双柱可倾压力机J23-25参数：公称压力：250KN 滑块行程：65mm 最大闭合高度：270mm 连杆调节量：55mm 工作台尺寸（前后×左右）：370×560 垫板尺寸（厚度）：50mm模柄尺寸（直径×深度）：Φ40×60 最大倾斜角度：冲孔落料级进模部分尺寸校核 1.冲孔落料级进模模总图 图5装配图2凸模外形尺寸的确定1.凸模结构基本类型 冲裁中小型零件使用的凸模，一般都设计成整体式，本凸模采用阶梯式，固定部分采用凸缘式，固定方式采用固定板固定2.凸模长度 采用固定卸料板，故凸模长度应按下式计算： L=h+h+h+h式中 h——凸模固定板厚度，取50mm h——固。