课程设计---垫块冲裁模设计

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1、冷冲压工艺与模具设计课程设计说明书设计课题：垫块冲裁模设计设计者陈立晏中武王庆丽专业　模具设计与制造班级11级模具一班设计时间指导老师教研室模具教研室鄂州大学机械系13“冲压工艺与模具设计”课程设计任务书课题设计名称：垫块的单工序冲裁模具设计冲压零件图：材料：20板厚：0.8mm工件精度：IT13生产批量：中批量13目录一、工艺分析………………………………………………………………………4二、确定加工方案…………………………………………………………………5三、排样图的设计及材料利用率计算……………………………………………6四、

2、冲裁压力和压力中心计算……………………………………………………7五、凸、凹模设计…………………………………………………………………8六、凸、凹模刃口尺寸的确定……………………………………………………9七、其它零件的设计………………………………………………………………10八、压力机的选择…………………………………………………………………12九、结束语…………………………………………………………………………1313一、零件工艺性分析该零件结构简单、尺寸较小、厚度适中、大批量，适合冲裁。圆角半径为5≥0.18t,符合工艺性。20钢

3、含碳量低，塑性好，容易成行，具有良好的可冲压性能。且公差等级为IT13。采用普通冲压方式可以达到零件图样要求。制件零件图上未标注表面粗糙度。可认为对其表面没有特殊要求，一般为Ra12-55μm,适用于冲压。13确定冲压加工方案该零件结构简单，尺寸精度适中，对零件没有较高要求，只需要一道落料工序即可完成。采用单工序模。由于零件排样不同，所采用的冲压方案也不同方案一：如下图，每次的冲压只冲一块垫片，每块条料按一个方向冲完，然后180翻转再冲一遍。方案二：如下图，一次冲压四块垫片。方案一成形零件简单，模具加工难度系数较低，成本低，

4、生产效率也低方案二工人劳动强度低，但成本高生产效率高，凸、凹模加工难度太大。综上分析，选择方案一13排样图的设计与材料利用率计算根据材料的合理情况，条料拍样方法可分为以下三种：1.有废料排样：沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间，冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲裁模保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率不高。2.少废料排样：沿冲件部分外行切断或冲压，只在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间有搭边，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，冲件质量稍差，边缘毛刺影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。3.无废料排

5、样：冲件与冲件之间或冲件与侧边之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件，冲件的质量和模具寿命最差，但材料的利用率最高。另外，当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高生产率。采用少、无排样可以简化冲裁模结构，减少冲裁力，提高材料利用率，但因条料本身的公差以及条料所产生的误差影响采用有废料排样。排样图材料利用率的计算查表2-10确定最小搭边值，根据零件的形状和材料厚度，两工件间间距按照矩形取a1=1.2mm，边缘搭边值a=1.5mm冲裁件毛坯面积：A=（2×5×10＋14×5＋25×3.14＋0.5×

6、14×√51）×2=595㎜2条料宽度：B=25＋1.5＋1.5=28进距：24+6=30一个进距的材料利用率为η=A/BS×100％=71％13一、冲裁压力和压力中心计算计算总冲压力查表得知20钢的抗剪强度280～400MPa，取340MPa冲裁周边长度L=14+10+10+31.4=65.4冲裁力F=KLtτ=1.3×65.4×0.8×340=23125.44N落料时的卸料力计算，查表2-14，Kx=0.05，则Fx=KxF=0.05×23125.44=1156.272N推件力的计算查表得KT=0.055，取凹模刃口直壁

7、高度h=2.4mm，n=h/t=3FT=nKTF=0.055×3×23125.44=3815.6976N故总的冲压力为Fz=F+Fx+FT=23125.44+1156.272+3815.6976≈2.8×105压力中心的确定因为工件图形左右对称，故压力中心就是圆角圆心构成的三角形重心。13凸、凹模设计查表2-28，得K=0.35凹模厚度H=Kb=0.35×24=8.4凹模壁厚C=1.5H=1.5×8.4=12.6凹模长L=12.6×2+24=49.2凹模宽B=12.6×2+17.14=42.34取凸模固定板厚度h等于凹模厚度

8、的0.7倍h=0.7×8.4=5.88凸模长度L凸=h1+h2+h3+h4=5.88+5+1+15=26.88凹模结构与尺寸凸模结构13六、凸、凹模刃口尺寸的确定由于是落料，故应以凹模为基准配做凸模凹模磨损后，刃口尺寸部分增大，部分减小.模具初始间隙由表2－4可得Zmax=0.104,Zm