冲压模具课程设计--垫片零件冲压工艺及模具设计

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1、一、课程设计的目的《冷冲压工艺与模具设计》课程设计是冷冲模课程的最后一个教学环节，同时是第一次对学生进行全面的模具设计训练。其基本目的是：（1）综合运用冷冲模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。18《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书设计题目：“垫片”零件冲压工艺及模

2、具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图。三、设计工作量1、制订冲压工艺方案2、模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张3、设计说明书1份，20页左右四、设计要求1、图纸用CAD绘制并交纸质图及电子档2、本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接收3、设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印。名称：垫片批量：大批量材料：10号钢厚度：1mm181.冲压件工艺性分析此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为10钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结果简单，有1个直径17mm和1个2

3、0mm的孔；孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，可看成IT14级，尺寸精度低，普通冲裁就能满足要求。2。冲压工艺方案的确定该工件包括落料冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件

4、精度较高，完全能满足工件技术要求。所以经过比较，采用方案二最为合适。3.主要设计计算（1）排样方式的确定以及计算分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图1所示两种。比较方案a和方案b，方案b所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案a。现选用4000mm×1000mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。（1）裁成宽68.9mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为18（2）裁成宽68.9mm、长4000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为图1比较以上两种裁剪方法，应采用第1种裁剪方式，即裁为宽68.9mm

5、、长1000mm的条料。其具体排样图如图2（a）所示。18（2）冲压力的计算可知冲裁力基本计算公式为此例中零件的周长为288mm，材料厚度1mm，10号钢的抗剪强度取255到333Mpa，=300Mpa，则冲裁该零件所需冲裁力为模具采用弹性卸料装置和推件结构，查表得=0.04，=0.06.所以所需卸料力和推件力为则零件所需得冲压力为初选设备为开式压力机J23—25开式双柱可倾压力机。（3）工作零件刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。（1）落料件尺寸的基本计算公式为尺寸，可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.100mm，最大间隙Zmax=0.014mm，查表得落料制造公差为

6、，将以上各值代入18校验是否成立，经校验，不等式不成立，所以可按上式调整如下：即：mmR17：代入公式：R20：代入公式：（2）冲孔基本公式为：尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式≤，因该尺寸调整得：代入公式：代入公式：（3）中心距：（4）卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表三。选用的4快橡胶板的厚度无比一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。18表三卸料橡胶的设计计算项目公式结果备注卸料板工作行程4mm为凸模具凹进卸料板的高度1mm，为凸模冲裁后进入凹模的深度2mm，为凸模修磨量取5mm,取为的25%，选用4个圆筒形橡胶橡胶工作行程9mm橡胶自由

7、高度36mm橡胶的预压缩量5.4mm每个橡胶承受的载荷1120N橡胶的外径D46mm校核橡胶自由高度0.51.5满足要求橡胶的安装高度30.6mm4.模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。