课程设计（论文）-双孔垫片复合模设计

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1、《塑性成形工艺》课程设计题目：双孔垫片复合模设计姓名：学号：系别：材料工程系专业：材料成型及控制工程年级：指导教师：2015年月日2目录1课程设计任务书12冲压工艺分析12.1结构与尺寸12.2精度22.3材料23冲裁工艺方案的确定23.1冲裁工艺分析23.2工艺设计与工艺计算 33.2.1排样图设计 33.2.2冲裁力的计算43.2.3卸料力和推件力计算53.2.4总冲压力的计算53.2.5压力中心计算54必要工艺计算54.1凸模和凹模具尺寸计算的依据和计算原则64.2凸模和凹模工作部分尺寸和公差65主要工作零件设计

2、85.1凹模的尺寸85.2凹模洞口的类型85.3凸模的尺寸95.4凸凹模的尺寸95.5凸模固定板105.6上、下垫板105.7弹性元件的尺寸105.8推件装置的选择105.9卸料装置105.10辅助零件与结构的设计105.11模架的选用115.11.1上、下模架的选择115.11.2导柱、导套的选择126模柄127闭合高度确认128压力机的确定13参考文献1521课程设计任务书设计题目：双孔垫片复合模设计工件图：如图1毛坯直径：50mm材料：45#钢厚度：1.5mm技术要求：零件公差按IT13选取图1零件尺寸图2冲压工

3、艺分析2.1结构与尺寸该零件结构比较简单，尺寸较小，应用较广泛，主要由冲孔和落料组成，工件为圆形双孔垫片。垫片外圆直径：D=50mm，上下偏差分别为0和-0.46。内部孔心距为：25mm，上下偏差都0。16两个内孔直径：d=14mm，上下偏差分别为+0.27和0。板料厚度为T=1.5mm。孔与工件外边沿最小尺寸为5.5mm。以上尺寸均符合B>2T，此零件适合冲裁加工。2.2精度冲裁件的精度一般可达IT12~IT10级，较高精度可达IT10~IT8级，该工件精度要求IT13级，精度要求不高，此零件适合冲裁加工。2.3材料

4、工件加工材料为45号钢，查《冷冲模设计》[1]表2-3：45号钢力学性能：抗拉强度≥539MPa屈服强度≥353MPa伸长率δ≥16%剪切强度τ≥432MPa45号钢机械强度低，塑性、韧性好，冷状态下容易模压成形，容易切削加工，焊接性能好，为提高表面硬度可进行渗碳和氰化处理。45号钢用于制造强度不高的焊接件、冷冲压件、锻件和渗碳零件如螺栓、垫圈，隔板、外壳等。强度硬度不高，但塑性韧性都很好。由于此材料具有较高的弹性和良好的塑性故适合适合冲裁。3冲裁工艺方案的确定3.1冲裁工艺分析根据之间工艺性分析，其本工序有落料，冲孔

5、二种，可有以下三种工艺方案： 落料——冲孔，单工序模生产；落料——冲孔，复合模生产； 冲孔——落料，级进模生产。单工序模结构简单，但需要两道工序两模具、生产率低，零件质量差，难以满足该零件的生产要求。 复合模只需要一副模具，冲压件的形状精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。尽管模具较方案（1）复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不苦难。 16级进模也只需一副模具，生产率也很高，但零件的冲压精度稍差，欲保证冲压件的形位公差，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装角复合模复杂。 通过对上述三种方案的分析比较

6、，该零件的冲压生产采用方案（2）为佳3.2工艺设计与工艺计算 3.2.1排样图设计 设计复合模，首先要设计调料排样图。排样方法可分为有废料排样法，少废料排样法和无废料排样法，垫片的形状呈圆形特点，多排时因冲件尺寸较大影响冲件质量，应采用直排式。排样如下图 查《冷冲模设计》P61表3-10确定搭边值：两工件间的搭边a=1.0mm;工件边缘搭边a1=1.2mm;步距为A=D+a=50+1=51mm;条料宽度查《冷冲模设计》有公式（1）D—平行于送料方向的冲裁件宽度，取D=50mm；—冲裁件与条料侧边之间的搭边，取=

7、1.2mm；△—板料剪裁时的下偏差，取△=0.5mm；—条料与导料板之间的间隙，取=0.8mm。=(50+2×1.2+2×0.5+0.8）=54.2确定后排样图如下图2所示16图2排样图一个进距内的材料利用率（根据《冷冲模设计》P63式3—27查得）：η=S/AB×100%公式（2）式中，S—一个步距内冲裁件的实际面积（）B—条料宽度（）A—送料步距(）公式（3）=π×25×25-2×π×7×7=1655.62（）η=1655.62/（51×54.2）×100%=64.5%3.2.2冲裁力的计算冲压力的大小主要与材料的

8、力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。用平刃口冲裁时，冲裁力F（N）可按下式进行计算：F=KLtτ公式（4）式中，L—冲裁件周边长度，取L=（π50+2π15）mm；T—材料厚度，取T=1.5mm；Τ—材料抗剪强度（MPa）；K—系数。16考虑到模具刃口的磨损。模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K